Способ определения местоположения источника электрических разрядов в маслонаполненной изоляционной конструкции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) 4(51 С 01 К 31 12,. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(2) И,В.Домрачев и П.М.Сви (71) Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (53) 621,3 17.333.6 (088.8) (56) 1.Патент ФРГ Р 1170534, кл. 21 й - 2, 1964.2,Геллер Б, и др. Импульсные про" цессы в электрических машинах. "Энергия", 1973; с. 315 (прототип). ,(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ И МАСЛОНАПОЛНЕННОЙ. ИЗОЛЯЦИОННОЙ КОНСТРУКЦИИ, заключающцйся в подаче к указанной конструкции испытательного напряжения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения мес.тоположения источника разряДов, находят по наружной повеохности стенки конструкции две пары точек так, что- бы в точках каждой пары максимальные значения плотности частотного спектра акустических колебаний совпадали по частоте, а местоположение источника электрических разрядов.определяют по местоположению ортогональ" ной пРоекции источника электрических разрядов на наружную поверхность стенки конструкции как пересечение нормалей к отрезкам, соединяющим точки каждой пары, проходящих через середины этих отрезков, и расстоянию от наружной поверхности стенки кон- струкции, определяемому по углу 3 падения акустической волны в произвольную точку поверхности стенки конструкции, вычисленному через значение частоты, соответствующей максимальному значению плотности частот. - фФ ного спектра акустических колебаний в этой точке.113 741 б Изобретение относится к электроцзмерительной технике и может быть использовано в устройствах для контроля изоляции высоковольтных электрических аппаратов, 5Известен акустический способ определения местоположения источника разрядов при испьпании переменнымтоком трансформаторов, основаннйй ца измерении запаздывания акустической волцыт.е. времени ее прохождения от источника разрядов до акустического датчика или же разности времени прохождения до соответствующих датчиков, установленных в различных 15;,к;х стенки бака Янсплст тклл 1 этого способа являлгся низкая топость опрецеленцялс",лцоожения источника разряцозлб;словце цьая необхопимлстью выпе-; 20ляь прямой акустический импульси;.оеяшцй цз маса сквозь стенку:ак;, цз сигнала., в который входятс: с, . г ссоставяюще связанные с распрост 1 анеццем вдоль степки бака побочцьл рл.,ольных, поперечных ц изгибпьр; оп, возбуждаемых исходящимиот истоника разрядов импульсамидавяения при.падении их на внутреннюю поверхность бака. Поскольку ско- ЗОрости волн различного типа различны, а скорость изгибной волны, кроме того, зависит от толщины стенки ичастоты, совокупный сигнал имеетсложную структуру шума, в которомпрямая волна плохо различима. Поэтому для уменьшения влияния побочныхсоставляющих сигнала его приходитсяподвергать сложному преобразованию,например многократно записывать намагнитную пленку с малой скоростьюдвижения ленты; а затем обрабатывать. с помощью ЗИ 1,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электроакустический метод поиска дефектов в электрических аппаратах, помещенных в маслонаполненные баки, заключающийся в подаче к испытуемому объекту через соотВетствующие выводы 5 О испытательного напряжения, преобразовании с помощью электроакустических датчиков акустических колебаний внутри бака в электрические сигналы, которые Фиксируются измерительным 55 прибором, например осциллограФом 2 ДНедостатком известного способа является его невысокая точность опре 2деления местоположения деЬектов 1.частичных электрических разрядов), таккак способ по существу только Фиксирует Аакт появлен 1 я акустических колебаний в том илц ином замкнутомобъеме.Цель изобретения - повышение точности определения местоположения источника разрядов,Цель достигается тем, что согласноспособу определения местоположенияисточника электрических разрядов в.маслонаполненной изоляционной конструкции, заключающемуся в подаче к указанной конструкции испытательного йапряже.нця находят на наружной поверхности.стенки конструкции две лары тачек так,чтобы в точках каждой ларь иаксцл 1 аль-.ные значения плотности частотного-спектра акустических колебаний совпадалц по частоте, а местоположение источника электрических разрядов определяют по местоположению ортогональнойпроекции источника электрическихразрядов на наружную поверхностьстенки конструкции, как пересечениенормалей к отрезкам, соединяюцимточки каждой пары, ц проходящих через середины этих отрезков, и расстоянию от наружной поверхностистенки конструкции, определяемомупо углу падения акустической волны впроизвольную точку поверхности стенки конструкции, вычисленйому череззначение частоты, соответствующеймаксимальному значению плотностичастотного спектра акустическихколебаний в этой точке. Предложенный способ основан на том, что при прохождении звуковой волны из жидкости сквозь твердую стенку конструкции каждому значению угла падения волны на стенку соответствует определенное. значение отношения толщины стенки к длине волны в ней, а при данной толщине стенки- определенное значение частоты, при которой коэффициент прохождения волны сквозь стенку равен единице, т.е, между углом падения и частотой волны, при которых стенка акустически пол- ностью проницаема, существует;ункциональная связь. В результате этого при прохождении звука сквозь стенку бака из широкого спектра частот, излучаемого источником разрядов, автоматически выделяется зависящая от угла падения волны в исследуемуюЗаказ 10518/34 Тираж 748Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раунская наб., д.4/5,обуславливает максимум плотностичаетотного спектра колебаний наруж- .ной поверхности стенки в этой точке.На различных узких кольцевых участках 5наружной поверхности стенки, центромкоторых является эпицентр источника.разрядов происходит выцеление .коле)баний с различными частотами, и акустический сигнал на наружной поверх Оности стенки конструкции в радиальном направлении от эпицентра источ,ника разрядов оказывается как бы,разложенным в частотный спектр.Поскольку линия, в точках которой 15вьщеляются колебания одной частоты,для плоской поверхности стенки представляет собой окружность с центромв эпицентре источника электрическихразрядов, то определение местоположения последнего производят следующим образом,На объект контроля, например. высоковольтный трансформатор, помещенныйв маслонаполненную конструкцию, например стальной бак, через соответствующие выводы подают испытательноенапряжение, Устанавливают акустический датчик в произвольную точку поверхностй стенки бака и фиксируют вуказанной точке частоты акустических колебаний. Перемещая датчик поповерхности стенки (например по прямой линии), находят другую точку стой же выделяемой частотой колеба-35ий, Таким же образом находят вторуюпару точек. При этом для ускоренияпоиска соответствующих пар точек содинаковой частотой перемещают датчик в направлении, в котором выделяемая частота сначала уменьшается,что соответствует приближению исслецуемой точки к эпицентру источникаразрядов. При перемещении датчикав направлении возрастания выделяемойяастоты.исследуемая точка всевремяудаляется от эпицентра источникаразрядов, в результате время поискасоответствующей точки значительноувеличивается, Местоположение источника электрических разрядов определяют по местоположению ортогональной проекции источника электрическихразрядов на наружную поверхностьстенки конструкции, как пересечениенормалей к отрезкам, соединяющимточки каждой пары, и проходящих через середины этих отрезков, и расстоянию от наружной поверхностистенки конструкции, определяемомупо углу падения. акустической волныв произвольную точку поверхностистенки конструкции, вычисленномучерез значение частоты, соответствующей максимальному значению плотности частотного спектра акустическихколебаний в этой точке. Данный способ позволяет с высокойточностью определить место возникновения частичных разрядов в изоляции,прогнозировать тем самым степеньопасности повреждения объекта, недопуская его полного повреждения изза пробоя изоляции, в результате чего уменьшается объем восстановитель"