Bagaimana cara mendeteksi pelepasan sebagian?

Apa itu Pelepasan Sebagian?

Pertama, ringkasan singkatnya: Pelepasan Sebagian adalah pelepasan listrik lokal yang hanya menjembatani sebagian isolasi antar konduktor. Hal ini dapat terjadi di dalam rongga pada insulasi padat, di sepanjang permukaan insulasi, atau pada gelembung gas pada insulasi cair. Jika dibiarkan, PD akan semakin menurunkan isolasi, sehingga menyebabkan kegagalan akhir.

1. Prinsip Dasar Deteksi PD

Semua metode deteksi bergantung pada pengukuran fenomena fisik yang dihasilkan oleh aktivitas PD:

Pulsa Listrik:Efek utamanya adalah pulsa arus berskala nanodetik-yang cepat.

Emisi Elektromagnetik:Pulsa saat ini memancarkan energi elektromagnetik, termasuk sinyal frekuensi radio (RF) dan-frekuensi tinggi.

Emisi Akustik:Pelepasan tersebut menciptakan gelombang kejut kecil, bunyi "klik" yang dapat didengar atau ultrasonik.

Produk Sampingan Kimia{0}}:PD menguraikan bahan isolasi, melepaskan gas tertentu (seperti Ozon) dan menciptakan perubahan kimia.

2. Metode Deteksi Primer

Berikut adalah metode utama, yang dikategorikan berdasarkan fenomena yang dideteksinya.

A. Metode Deteksi Listrik (Standar Emas)

Ini adalah metode paling langsung dan kuantitatif, mengikuti standar IEC 60270.

Cara kerjanya:Ini mengukur muatan semu (dalam picoCoulomb, pC) dari pulsa arus yang disebabkan oleh PD. Kapasitor kopling dan impedansi deteksi membentuk sirkuit untuk menangkap pulsa-frekuensi tinggi ini.

Pengaturan:

Sebuah kapasitor kopling dihubungkan secara paralel dengan benda uji.

Impedansi pengukuran (Quadripole) dihubungkan secara seri dengan kapasitor.

Detektor PD khusus mengukur denyut, menyaring kebisingan, dan menampilkan hasilnya.

Keluaran Utama:

Besaran PD (pC):Muatan nyata dari pelepasan tersebut.

Fase-Pola Pelepasan Sebagian Terselesaikan (PRPD):Plot yang menunjukkan besaran dan jumlah pelepasan versus sudut fasa siklus daya AC. Pola ini seperti “sidik jari” yang membantu mengidentifikasijenisPD (misalnya, internal, permukaan, atau corona).

Kelebihan:

Sangat sensitif dan kuantitatif.

Memberikan pengukuran tingkat keparahan pelepasan yang paling akurat.

Analisis PRPD sangat baik untuk diagnosis kesalahan.

Kontra:

Memerlukan sambungan listrik langsung ke-peralatan bertegangan tinggi.

Seringkali memerlukan pengambilan aset secara offline (pengujian offline).

Rentan terhadap gangguan/kebisingan listrik.

B. Penginderaan Emisi Akustik / Ultrasonik (AE).

Ini adalah metode-tidak mengganggu yang sangat populer, terutama untuk peralatan live.

Cara kerjanya:Ia menggunakan sensor ultrasonik (atau sensor emisi akustik) untuk mendeteksi-gelombang suara berfrekuensi tinggi (biasanya 20 kHz hingga 300 kHz) yang dihasilkan oleh PD. Karena pendengaran manusia mencapai sekitar 20 kHz, ini adalah "ultrasonik".

Pengaturan:

Sensor ditempatkan pada permukaan peralatan (misalnya, tangki trafo, kabinet switchgear).

"Senjata" ultrasonik portabel digunakan untuk pemindaian umum.

Beberapa sensor tetap dapat digunakan untuk pemantauan permanen dan melakukan triangulasi lokasi pasti sumber PD.

Keluaran Utama:

Tingkat dB ultrasonik:Intensitas suara.

Bunyi "Desis" atau "Kresek":Banyak perangkat yang memiliki headphone untuk mendengarkan sinyal ultrasonik heterodyned (down{0}}mixed).

Kelebihan:

Sangat baik untukmenunjukkan dengan tepat lokasi fisikdari PD.

Dapat digunakan pada peralatan hidup dan berenergi (pengujian online).

Kebal terhadap gangguan listrik.

Kontra:

Suara mudah dilemahkan dan diblokir oleh penghalang padat (misalnya, di dalam tangki trafo).

Tidak efektif untuk mengukur tingkat keparahan (pC) pelepasan.

Kebisingan akustik di latar belakang dapat menjadi masalah.

C. Penginderaan Transformator Arus Frekuensi Tinggi (HFCT / RFCT).

Ini adalah salah satu metode paling umum untuk memantau kabel, switchgear, dan transformator secara online.

Cara kerjanya:Penjepit-pada sensor HFCT ditempatkan di sekeliling kawat bumi (arde) atau selubung kabel. Ia bertindak sebagai transformator arus yang disetel ke frekuensi tinggi (biasanya 100 kHz hingga 50 MHz), mendeteksi pulsa arus RF dari PD yang mengalir ke ground.

Pengaturan:Penjepit hanya ditempatkan di sekitar konduktor. Tidak diperlukan sambungan listrik langsung ke tegangan tinggi.

Keluaran Utama:

Besaran dan fase pulsa PD.

Dapat menghasilkan pola PRPD untuk dianalisis.

Kelebihan:

Tidak-intrusif dan mudah dipasang pada peralatan live.

Sensitivitas yang baik dan menyediakan data-yang diselesaikan secara fase.

Sangat baik untuk pemantauan kabel dan switchgear.

Kontra:

Sensitivitasnya bergantung pada penempatan dan integritas sambungan bumi.

Dapat dipengaruhi oleh interferensi frekuensi radio (RFI).

D. Penginderaan Tegangan Bumi Sementara (TEV).

Banyak digunakan untuk menguji switchgear-yang dilapisi logam.

Cara kerjanya:Saat PD terjadi di dalam switchgear berlapis logam-, pulsa arus mengalir sepanjang permukaan logam bagian dalam. Pada celah atau sambungan (seperti pintu), pulsa ini berpasangan dengan permukaan luar, menciptakan Tegangan Bumi Sementara. Sebuah probe TEV mengukur tegangan ini di bagian luar selubung logam.

Pengaturan:Meteran genggam dengan pelat kopling kapasitif ditempatkan pada permukaan logam switchgear.

Keluaran Utama:Besaran TEV dalam milivolt (mV).

Kelebihan:

Sangat cepat dan sederhana untuk pemeriksaan kondisi switchgear.

Pengujian online yang tidak-intrusif.

Kontra:

Memberikan ukuran relatif, bukan nilai pC absolut.

Kalibrasi dan interpretasi dapat dilakukan secara spesifik-oleh pabrikan.

Terutama berlaku untuk-peralatan berlapis logam.

E. Penginderaan Frekuensi Ultra-Tinggi-(UHF).

Metode utama untuk pemantauan online transformator daya dan Gas-Insulated Switchgear (GIS).

Cara kerjanya:Peristiwa PD memancarkan gelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi ultra-tinggi{{1}(300 MHz hingga 3 GHz). Sensor UHF (internal atau eksternal) adalah antena yang mendeteksi sinyal tersebut.

Pengaturan:

GIS:Sensor dipasang melalui jendela dielektrik atau skrup di tangki GIS.

Transformer:Sensor dapat dipasang di katup pembuangan atau port khusus.

Keluaran Utama:

Amplitudo sinyal UHF.

Pola PRPD untuk diagnosis lanjutan.

Kelebihan:

Sangat sensitif dan kebal terhadap-kebisingan eksternal berfrekuensi rendah.

Sangat baik untuk pemantauan aset penting secara online dan permanen.

Dapat menemukan sumbernya menggunakan perbedaan-waktu-penerbangan antara beberapa sensor.

Kontra:

Membutuhkan peralatan khusus, seringkali mahal.

Kalibrasi ke PC sangat sulit.

Pemasangan pada peralatan yang sudah ada dapat menjadi tantangan.

F. Deteksi Bahan Kimia/Gas

Analisis Gas Terlarut (DGA):Untuk transformator-yang diisi minyak, PD menghasilkan gas tertentu seperti Hidrogen (H₂) dan Metana (CH₄). DGA minyak dapat mengindikasikan aktivitas PD.

Deteksi Ozon:PD di udara menghasilkan ozon, yang terkadang dapat tercium atau dideteksi dengan sensor.

3. Panduan Praktis-demi-Langkah untuk Survei PD Dasar

Untuk teknisi yang memulai dengan switchgear atau gardu induk, pendekatan yang umum dilakukan adalah:

Perencanaan:Tinjau diagram garis tunggal-dan data historis peralatan. Identifikasi potensi hotspot PD.

Pemutaran Awal (TEV & Ultrasonik):

Gunakan ameteran TEVuntuk memindai-panel switchgear berlapis logam. Catat level mV pada semua permukaan yang dapat diakses.

Secara bersamaan, gunakanSenjata Ultrasonikuntuk mendengarkan pelepasan muatan di sekitar busing, terminasi kabel, dan ventilasi.

Analisis & Triangulasi Data:

Jika ditemukan pembacaan tinggi, gunakan sensor ultrasonik untuk menemukan secara tepat sumber suara "klik". Gerakkan sensor untuk menemukan titik dengan intensitas paling keras.

Tindak lanjut-/Investigasi Mendetail (jika diperlukan):

Jika diduga ada sumber yang serius, metode yang lebih canggih mungkin diperlukan.

Pengujian Offline:Lakukan uji kelistrikan standar IEC 60270 selama pemadaman terencana untuk mengukur tingkat PD dalam pC.

Pemantauan Daring:Pasang sensor HFCT pada kabel bumi yang relevan untuk pemantauan berkelanjutan dan analisis PRPD.

Tabel Ringkasan Metode