Aký je spôsob spracovania signálu detektora čiastočného vybitia?

Ako dôveryhodný dodávateľ detektorov čiastočného vybitia (PD) som nadšený, že sa môžem ponoriť do fascinujúceho sveta metód spracovania signálu čiastočného vybitia. Detekcia PD je kritickou technikou na hodnotenie izolačného stavu vysokonapäťových elektrických zariadení a metódy spracovania signálu zohrávajú kľúčovú úlohu pri presnej detekcii a analýze udalostí čiastočného výboja.

Úvod do čiastočného vybitia

Čiastočný výboj označuje elektrický výboj, ktorý sa vyskytuje v lokalizovanej oblasti izolačného systému vysokonapäťových zariadení. Tieto výboje môžu byť spôsobené rôznymi faktormi, ako sú poruchy izolácie, kontaminácia a prepätia. Čiastočné výboje môžu časom spôsobiť zhoršenie izolácie, čo vedie k potenciálnym poruchám zariadenia. Preto je monitorovanie a analýza čiastočných výbojov nevyhnutné na predchádzanie takýmto poruchám a zabezpečenie spoľahlivej prevádzky elektrických systémov.

Zdroje a charakteristiky signálu

Keď dôjde k čiastočnému výboju, generuje elektrické impulzy, ktoré sa šíria cez izoláciu a môžu byť detekované PD detektormi. Tieto elektrické impulzy majú zvyčajne veľmi krátke trvanie, zvyčajne v rozsahu nanosekúnd alebo mikrosekúnd, a široké frekvenčné spektrum. Amplitúdová a frekvenčná charakteristika signálov PD závisí od typu izolácie, umiestnenia a veľkosti zdroja výboja a prostredia merania.

Akvizícia signálu v PD detektoroch

Prvým krokom v spracovaní signálu pre PD detektor je získanie signálu. Naše detektory PD, ako naprPrenosný ručný multifunkčný tester čiastočného vybitia HZ - 9003C, sú vybavené kvalitnými snímačmi a zosilňovačmi na zachytávanie slabých PD signálov z elektrických zariadení. Senzory sú navrhnuté tak, aby boli vysoko citlivé na špecifický frekvenčný rozsah signálov PD a zosilňovače zosilňujú signály na detekovateľnú úroveň.

Techniky redukcie hluku

Jednou z hlavných výziev pri spracovaní PD signálu je riešenie šumu. Hluk môže pochádzať z rôznych zdrojov, vrátane elektromagnetického rušenia z okolitého prostredia, elektrického šumu z napájacieho zdroja a hluku generovaného samotným meracím zariadením. Na prekonanie tejto výzvy sa v našich detektoroch PD používa niekoľko techník na zníženie hluku.

Filtrovanie

Filtrovanie je základná metóda redukcie šumu. Naše PD detektory používajú analógové aj digitálne filtre. Analógové filtre sa používajú na začiatku procesu získavania signálu na odstránenie vysokofrekvenčného a nízkofrekvenčného šumu mimo požadovaného frekvenčného rozsahu. Na druhej strane digitálne filtre sa aplikujú po analógovo-digitálnej konverzii. Pásmový filter môže byť napríklad navrhnutý tak, aby umožňoval prechod len frekvenciám zodpovedajúcim signálom PD, pričom blokuje šum.

Pulz – tvarová diskriminácia

Ďalšou účinnou technikou znižovania hluku je pulzná diskriminácia tvaru. PD impulzy majú odlišné tvarové charakteristiky v porovnaní so šumovými impulzmi. Analýzou tvaru detekovaných impulzov, ako je čas nábehu, čas poklesu a šírka impulzu, dokážu naše PD detektory rozlíšiť medzi PD impulzmi a šumovými impulzmi. Napríklad,HZJF - 9041D 4 kanálový detektor čiastočného výbojaje schopný vykonávať pokročilé pulzne-tvarové diskriminačné algoritmy na presnú identifikáciu PD signálov.

Analýza signálu a extrakcia funkcií

Po znížení šumu je ďalším krokom analýza signálov PD a extrahovanie príslušných funkcií. Tieto vlastnosti môžu poskytnúť cenné informácie o charakteristikách čiastočných výbojov, ako je veľkosť výboja, frekvencia výskytu a fázový vzťah s aplikovaným napätím.

Meranie veľkosti výboja

Veľkosť výboja je dôležitým parametrom na posúdenie závažnosti čiastočných výbojov. Naše detektory PD merajú veľkosť výboja integráciou oblasti pod priebehom impulzu PD. Toto meranie je kalibrované tak, aby poskytovalo veľkosť výboja v pikokulombách (pC), čo je štandardná jednotka na vyjadrenie množstva náboja preneseného počas udalosti čiastočného výboja.

Analýza fázového rozlíšenia čiastočného výboja (PRPD).

PRPD analýza je široko používaná technika na analýzu PD signálov. Zahŕňa vykreslenie veľkosti výboja proti fázovému uhlu aplikovaného napätia. Vzor PRPD môže odhaliť dôležité informácie o type a umiestnení čiastočných výbojov. Napríklad rôzne typy defektov izolácie, ako sú dutiny, povrchové výboje a korónové výboje, vytvárajú odlišné vzory PRPD. nášHZJF - 9104 štvorkanálový tester čiastočného vybitiaje schopný vykonávať analýzu PRPD na viacerých kanáloch súčasne, čo umožňuje komplexnejšie posúdenie stavu izolácie.

Rozpoznanie a klasifikácia vzorov

Po extrakcii prvkov sa na klasifikáciu čiastočných výbojov používajú techniky rozpoznávania vzorov. Porovnaním extrahovaných prvkov s vopred definovanými vzormi v databáze môžu naše PD detektory identifikovať typ defektu izolácie. Napríklad neurónové siete a podporné vektorové stroje sú bežne používané algoritmy rozpoznávania vzorov pri detekcii PD. Tieto algoritmy sa môžu učiť z veľkého množstva vzorových údajov a presne klasifikovať rôzne typy čiastočných výbojov.

Záver a výzva na akciu

Záverom možno povedať, že metódy spracovania signálu detektora čiastočného výboja sú zložité a zahŕňajú viacero krokov, od získavania signálu a redukcie šumu až po extrakciu vlastností a rozpoznávanie vzorov. Naša spoločnosť sa zaviazala poskytovať vysokokvalitné PD detektory s pokročilými možnosťami spracovania signálu. Či už pôsobíte v oblasti výroby, prenosu alebo distribúcie energie, naše PD detektory vám môžu pomôcť efektívne monitorovať izolačný stav vášho elektrického zariadenia a predchádzať potenciálnym poruchám.

Ak máte záujem o naše detektory čiastočného vybitia alebo by ste chceli prediskutovať svoje špecifické požiadavky, neváhajte nás kontaktovať ohľadom obstarávania a ďalšej diskusie. Tešíme sa, že vám budeme slúžiť a pomôžeme vám zabezpečiť spoľahlivosť vašich elektrických systémov.

Referencie

[1] Les Reniers a kol. "Detekcia čiastočného výboja vo vysokonapäťových zariadeniach." Časopis Elektroizolácie, 2010.
[2] JC Martins a kol. "Techniky spracovania signálu na detekciu a analýzu čiastočného výboja." IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2015.