부분 방전은 고전압 전기 장비의 절연 열화에 대한 "초기 신호"이지만, 이것이 생성하는 신호는 매우 약하고 주파수 대역이 넓습니다(수 킬로헤르츠에서 수 기가헤르츠까지). 주파수 범위를 올바르게 선택하지 않으면 실제 방전 신호가 누락되거나 현장 통신 간섭 및 주파수 변환기 소음이 부분 방전으로 보고됩니다. 무한 UHV 전력 기술 유한 회사의 기술 팀은 주파수 범위 선택이 본질적으로 "감도"와 "간섭 방지 능력" 사이의 균형점이며 이 균형점은 테스트된 장비의 유형과 현장 전자기 환경에 따라 다르다고 지적했습니다.
5개의 주류 주파수 대역, 각각 고유한 "전장"이 있음
현재 업계의 주류 부분방전 검출 주파수 대역은 대략 5가지 범주로 나뉘며 각 범주에는 적용 가능한 경계가 명확합니다.
저주파 범위(10kHz~1MHz)는 전통적인 펄스 전류 방식입니다. 이 방법은 IEC 60270 및 GB/T 7354-2018과 같은 표준에 의해 승인됩니다. 커플링 커패시터를 통해 방전 펄스의 전하를 직접 측정하고 피코쿠(pC) 단위로 정량적 결과를 제공할 수 있습니다.
고주파 전류 방식(HFCT, 3MHz~30MHz)은 주파수 범위를 몇 배나 높입니다. 센서는 접지 회로의 방전 펄스에 의해 유도되는 고주파 전류와 결합되어 장치의 접지선 또는 케이블 차폐층에 고정됩니다. 이 주파수 대역은 전력 주파수 잡음과 대부분의 저주파 간섭을 피하는 반면, 방전 펄스의 에너지는 이 범위 내에서 여전히 상당합니다. 업계 기술 데이터에 따르면 가교 폴리에틸렌 케이블의 고주파 전류 방식의 신호 감쇠는 0.5dB/100m에 불과하여 장거리 케이블 세그먼트 감지를 지원할 수 있습니다. HFCT는 케이블, 변압기, 원자로 등 장비의 실시간 검사 및 온라인 모니터링을 위한 주요 방법입니다.
과도 접지 전압 방식(TEV, 3MHz-80MHz)은 금속으로 둘러싸인 장비용으로 설계되었습니다. 스위치기어 내부에서 방전이 발생하면 빠른 전류 펄스로 인해 캐비닛의 이음새, 플랜지 및 접지 연결부에서 일시적인 전위 변화가 발생합니다. TEV 센서는 캐비닛 표면에서 이 신호를 포착할 수 있습니다. 전기적 연결이 필요 없고 조작이 간단한 특징이 있어 개폐장치의 신속한 점검에 적합합니다. 그러나 TEV 신호 강도는 캐비닛 구조와 센서 결합 상태에 크게 영향을 받으며, 서로 다른 캐비닛의 판독값을 수평적으로 직접 비교하는 것은 적절하지 않습니다.
초고주파 방식(UHF, 300MHz~3GHz)은 현재 가장 강력한 간섭 방지 솔루션입니다. 방전 펄스의 상승 시간은 매우 짧으며 해당 스펙트럼 에너지는 여전히 초고주파 대역에 집중되어 있습니다. UHF 주파수 대역은 전력 주파수, 라디오 방송 및 대부분의 산업 소음에서 멀리 떨어져 있으며 신호 대 잡음비가 매우 높으며 매우 약한 방전 신호를 포착할 수 있습니다. GIS 장비는 UHF의 주요 전쟁터입니다. 동축 금속 공동 자체는 UHF 신호가 최소한의 감쇠로 전파되는 천연 전자기 도파관이며 케이스는 외부 간섭도 차폐할 수 있습니다. 유침 변압기의 내부 방전 감지는 UHF에도 적용 가능합니다. 그러나 UHF는 대부분 상대 진폭을 제공하며 PC 수준에서 정량적 결과를 얻으려면 여전히 표준 펄스 전류 방법과 함께 교정을 수행해야 합니다.
초음파 방식(AE, 20kHz~300kHz)은 전기 신호 대신 음파를 측정하는 또 다른 경로를 사용합니다. 방전에 의해 생성된 기계적 진동파는 장비 표면의 압전 센서에 의해 수신되며 전자기 간섭의 영향을 전혀 받지 않습니다. 개폐 장치 및 GIS의 표면 방전 위치 파악, 변압기 부싱의 이상 음원 조사, 초음파 등은 모두 효과적인 도구입니다. 약점은 장치 내부의 신호 전파 감쇠가 상대적으로 크고 심부 내부 방전에 대한 감도가 UHF만큼 좋지 않다는 것입니다.
선택의 첫 번째 단계: 장비를 먼저 본 다음 환경을 살펴보세요.
각 주파수 대역의 기술적 특성이 결정되면 선택 논리가 명확해집니다. 무한 UHV 기술자는 부분방전 감지 시스템을 분석할 때 다음과 같은 원칙을 반복해서 강조합니다. 즉, 주파수 응답 범위는 테스트된 장비의 신호 특성과 일치해야 하며, 주파수 불일치로 인한 오류는 기기 자체의 정확도 문제보다 더 심각한 경우가 많습니다.
실제 수준에서 UHF는 초음파 위치 확인과 결합된 GIS 및 금속 밀폐 개폐 장치의 내부 방전 감지에 선호되는 방법입니다. 케이블 및 변압기 권선의 절연 상태 평가와 HFCT의 고주파 전류 신호는 접지 회로의 방전 특성을 가장 잘 반영할 수 있습니다. TEV와 초음파의 조합은 배전반의 일상 점검에 가장 효율적입니다. 둘 다 정전이나 장비 분해가 필요하지 않은 비침습적 검사입니다. 공장 테스트나 형식 테스트 등 IEC 60270 표준을 준수하는 정량적 PC 값을 얻는 것이 목표라면 저주파 범위에서는 표준 펄스 전류 방법으로 돌아갈 필요가 있습니다.
현장 전자기 환경은 또 다른 결정적인 요소입니다. 변전소 및 산업 플랜트와 같이 간섭 소스가 밀집된 장소에서 저주파 계측기는 주파수 변환기, 정류기 및 통신 기지국의 신호에 의해 쉽게 압도됩니다.
조정 가능한 주파수 범위: 과소평가된 선택 표시기
일부 측정 빈도는 주목할 가치가 있습니다.부분 방전 테스터고정된 값은 아니지만 특정 범위 내에서 조정될 수 있습니다. 이 조정 가능한 설계는 실제 사용에서 큰 가치를 갖습니다. 현장에서 심각한 간섭이 있을 경우 통과 대역을 강화하여 더 높은 신호 대 잡음비를 대신하여 일부 신호 에너지를 희생할 수 있습니다. 간섭이 최소화된 실험실 환경에서는 넓은 대역폭을 사용하여 보다 완전한 방전 펄스 파형을 얻을 수 있습니다.
선택할 때 "주파수 범위 10kHz~1MHz"라는 일반 매개변수만 보면 주파수 조정이 가져오는 현장 적응성을 간과하기 쉽습니다. 여러 환경 사이를 전환해야 하는 작동 및 유지 관리 장치의 경우 조정 가능한 주파수 범위가 "광대역" 자체보다 더 실용적입니다.
주파수 범위는 주파수 범위를 선택하기 위한 첫 번째 임계값입니다.부분방전 시험기그리고 가장 밟기 쉬운 곳이기도 하다. 감도, 채널 수 또는 분석 기능을 비교하기 위해 이 단계를 건너뛰면 아름다운 매개변수가 있지만 실제로 사용할 수 없는 장치를 구입하게 되는 경우가 많습니다. 먼저, 테스트된 장치가 어느 주파수 대역에서 "말하는지" 확인한 다음 해당 주파수 대역을 이해할 수 있는 장비를 선택하십시오. 선택의 방향은 틀리지 않을 것입니다.