Jaka jest metoda przetwarzania sygnału przez detektor wyładowań częściowych?

Jako zaufany dostawca detektorów wyładowań niezupełnych (PD) z radością zagłębiam się w fascynujący świat metod przetwarzania sygnału wyładowań niezupełnych. Wykrywanie wyładowań niezupełnych jest kluczową techniką oceny stanu izolacji sprzętu elektrycznego wysokiego napięcia, a metody przetwarzania sygnału odgrywają kluczową rolę w dokładnym wykrywaniu i analizowaniu wyładowań niezupełnych.

Wprowadzenie do wyładowań częściowych

Wyładowanie niezupełne odnosi się do wyładowania elektrycznego występującego w zlokalizowanym obszarze systemu izolacyjnego sprzętu wysokiego napięcia. Wyładowania te mogą być spowodowane różnymi czynnikami, takimi jak defekty izolacji, zanieczyszczenie i przepięcia. Z biegiem czasu wyładowania niezupełne mogą spowodować pogorszenie izolacji, co może prowadzić do potencjalnych awarii sprzętu. Dlatego monitorowanie i analiza wyładowań niezupełnych jest niezbędna, aby zapobiegać takim awariom i zapewnić niezawodne działanie systemów elektrycznych.

Źródła sygnału i charakterystyka

Kiedy następuje wyładowanie niezupełne, generuje ono impulsy elektryczne, które rozprzestrzeniają się przez izolację i mogą zostać wykryte przez detektory wyładowań niezupełnych. Te impulsy elektryczne mają zazwyczaj bardzo krótki czas trwania, zwykle w zakresie nanosekund lub mikrosekund, i szerokie spektrum częstotliwości. Charakterystyka amplitudy i częstotliwości sygnałów wyładowań niezupełnych zależy od rodzaju izolacji, lokalizacji i wielkości źródła wyładowań oraz środowiska pomiarowego.

Akwizycja sygnału w detektorach wyładowań niezupełnych

Pierwszym krokiem w przetwarzaniu sygnału dla detektora wyładowań niezupełnych jest akwizycja sygnału. Nasze detektory wyładowań niezupełnych, takie jakHZ - 9003C Przenośny, ręczny, wielofunkcyjny tester wyładowań niezupełnych, są wyposażone w wysokiej jakości czujniki i wzmacniacze do wychwytywania słabych sygnałów wyładowań niezupełnych z urządzeń elektrycznych. Czujniki zaprojektowano tak, aby były bardzo czułe na określony zakres częstotliwości sygnałów wyładowań niezupełnych, a wzmacniacze wzmacniały sygnały do ​​wykrywalnego poziomu.

Techniki redukcji hałasu

Jednym z głównych wyzwań w przetwarzaniu sygnału wyładowań niezupełnych jest radzenie sobie z szumem. Hałas może pochodzić z różnych źródeł, w tym z zakłóceń elektromagnetycznych z otoczenia, szumów elektrycznych pochodzących z zasilacza oraz szumów generowanych przez sam sprzęt pomiarowy. Aby sprostać temu wyzwaniu, w naszych detektorach wyładowań niezupełnych zastosowano kilka technik redukcji szumów.

Filtracja

Filtrowanie jest podstawową metodą redukcji szumów. Nasze detektory wyładowań niezupełnych wykorzystują filtry analogowe i cyfrowe. Filtry analogowe są stosowane na początku procesu akwizycji sygnału w celu usunięcia szumów o wysokiej i niskiej częstotliwości spoza interesującego zakresu częstotliwości. Filtry cyfrowe natomiast nakłada się po konwersji analogowo-cyfrowej. Na przykład filtr pasmowo-przepustowy można zaprojektować tak, aby przepuszczał tylko częstotliwości odpowiadające sygnałom wyładowań niezupełnych, blokując jednocześnie szum.

Puls – rozróżnianie kształtu

Inną skuteczną techniką redukcji szumów jest rozróżnianie kształtu impulsu. Impulsy wyładowań niezupełnych mają odmienną charakterystykę kształtu w porównaniu z impulsami szumowymi. Analizując kształt wykrytych impulsów, taki jak czas narastania, czas opadania i szerokość impulsu, nasze detektory wyładowań niezupełnych potrafią rozróżnić impulsy wyładowań niezupełnych od impulsów szumu. Na przykładHZJF - 9041D 4-kanałowy detektor wyładowań niezupełnychjest w stanie wykonywać zaawansowane algorytmy rozróżniania kształtu impulsu w celu dokładnej identyfikacji sygnałów wyładowań niezupełnych.

Analiza sygnału i ekstrakcja cech

Następnym krokiem po redukcji szumów jest analiza sygnałów wyładowań niezupełnych i wyodrębnienie odpowiednich cech. Cechy te mogą dostarczyć cennych informacji na temat charakterystyki wyładowań niezupełnych, takich jak wielkość wyładowania, częstotliwość występowania i zależność fazowa od przyłożonego napięcia.

Pomiar wielkości rozładowania

Wielkość wyładowania jest ważnym parametrem pozwalającym ocenić intensywność wyładowań niezupełnych. Nasze detektory wyładowań niezupełnych mierzą wielkość wyładowań poprzez całkowanie obszaru pod przebiegiem impulsu wyładowań niezupełnych. Pomiar ten jest kalibrowany w celu określenia wielkości wyładowania w pikokulombach (pC), która jest standardową jednostką wyrażania ilości ładunku przeniesionego podczas wyładowania niezupełnego.

Faza - analiza rozwiązanego wyładowania częściowego (PRPD).

Analiza PRPD jest szeroko stosowaną techniką analizy sygnałów wyładowań niezupełnych. Polega na wykreśleniu wielkości wyładowania w funkcji kąta fazowego przyłożonego napięcia. Wzór PRPD może ujawnić ważne informacje na temat rodzaju i lokalizacji wyładowań niezupełnych. Na przykład różne rodzaje defektów izolacji, takie jak puste przestrzenie, wyładowania powierzchniowe i wyładowania koronowe, powodują powstawanie odrębnych wzorów PRPD. NaszHZJF - 9104 Czterokanałowy tester wyładowań niezupełnychjest w stanie przeprowadzić analizę PRPD na wielu kanałach jednocześnie, co pozwala na pełniejszą ocenę stanu izolacji.

Rozpoznawanie i klasyfikacja wzorców

Po wyodrębnieniu cech stosuje się techniki rozpoznawania wzorców w celu klasyfikacji wyładowań niezupełnych. Porównując wyodrębnione cechy z wcześniej zdefiniowanymi wzorami w bazie danych, nasze detektory wyładowań niezupełnych mogą zidentyfikować rodzaj defektu izolacji. Na przykład sieci neuronowe i maszyny wektorów nośnych są powszechnie stosowanymi algorytmami rozpoznawania wzorców w wykrywaniu wyładowań niezupełnych. Algorytmy te mogą uczyć się na podstawie dużej liczby przykładowych danych i dokładnie klasyfikować różne typy wyładowań niezupełnych.

Podsumowanie i wezwanie do działania

Podsumowując, metody przetwarzania sygnału w detektorze wyładowań niezupełnych są złożone i obejmują wiele etapów, od pozyskania sygnału i redukcji szumów po ekstrakcję cech i rozpoznawanie wzorców. Nasza firma jest zaangażowana w dostarczanie wysokiej jakości detektorów wyładowań niezupełnych z zaawansowanymi możliwościami przetwarzania sygnału. Niezależnie od tego, czy działasz w branży wytwarzania, przesyłu czy dystrybucji energii, nasze detektory wyładowań niezupełnych mogą pomóc Ci skutecznie monitorować stan izolacji sprzętu elektrycznego i zapobiegać potencjalnym awariom.

Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi detektorami wyładowań niezupełnych lub chcieliby Państwo omówić swoje specyficzne wymagania, prosimy o kontakt w celu zamówienia i dalszych dyskusji. Chętnie służymy pomocą i zapewniamy niezawodność systemów elektrycznych.

Referencje

[1] Les Reniers i in. „Wykrywanie wyładowań niezupełnych w sprzęcie wysokiego napięcia”. Magazyn izolacji elektrycznych, 2010.
[2] JC Martins i in. „Techniki przetwarzania sygnału do wykrywania i analizy wyładowań niezupełnych”. Transakcje IEEE dotyczące dielektryków i izolacji elektrycznej, 2015.