الدليل الكامل للكشف الصوتي للتفريغ الجزئي

مقدمة

التفريغ الجزئي في أنظمة عزل المحولات الحالية هو الإنذار المبكر الأكثر موثوقية لفشل العزل الوشيك - والكشف عن الانبعاثات الصوتية هو الطريقة الأكثر قابلية للنشر عمليًا لتحديد التفريغ الجزئي النشط في المحولات المقطعية لتوزيع الطاقة المركبة دون إخراج المعدات من الخدمة. ينقل جهاز التصوير المقطعي المحوسب الذي يتم تفريغه داخليًا بشكل نشط حالته المتدهورة من خلال الإشارات الصوتية فوق الصوتية التي تنتشر عبر وسط العزل ومبيته - وهي إشارات يمكن اكتشافها باستخدام مستشعر كهرضغطية¹ المعدات، وقابلة للتفسير باستخدام المنهجية الصحيحة، وقابلة للتنفيذ باستخدام استجابة الصيانة الصحيحة، وكل ذلك دون دقيقة واحدة من الانقطاع المخطط له.

والإجابة المباشرة هي: يعمل الكشف الصوتي للتفريغ الجزئي في أجهزة التصوير المقطعي المحوسب لتوزيع الطاقة عن طريق الكشف عن موجات الضغط فوق الصوتية - عادةً في نطاق التردد فوق الصوتي² - التي يتم إنشاؤها في كل مرة يحدث فيها حدث تفريغ جزئي داخل نظام العزل المقطعي المحوسب، وهذه التقنية ذات قيمة فريدة لصيانة الأشعة المقطعية المركبة لأنها غير غازية، ولا تتطلب فصل الدائرة الثانوية، ويمكن إجراؤها في ظروف تنشيطية، وتوفر معلومات عن الموقع لا تستطيع طرق قياس التفريغ الجزئي الكهربائية توفيرها - مما يمكّن فرق الصيانة من التمييز بين عيوب العزل الداخلي للأشعة المقطعية التي تتطلب استبدالًا عاجلاً ومصادر الهالة الخارجية التي لا تتطلب تدخلًا في الأشعة المقطعية.

بالنسبة لمهندسي صيانة توزيع الطاقة وأخصائيي تقييم حالة العزل وفرق الموثوقية المسؤولة عن إدارة أسطول التصوير المقطعي المحوسب، يوفر هذا الدليل الإطار التقني الكامل للكشف عن التفريغ الجزئي للانبعاثات الصوتية - بدءًا من فيزياء توليد الإشارات الصوتية ومرورًا باختيار المستشعر ومنهجية القياس وتفسير الإشارات واتخاذ قرارات الصيانة.

جدول المحتويات

• ما هو التفريغ الجزئي في أنظمة العزل بالأشعة المقطعية المقطعية وكيف يعمل كشف الانبعاثات الصوتية؟
• كيف يتم اختيار ووضع مجسات الانبعاثات الصوتية للكشف عن التفريغ الجزئي للتصوير المقطعي المحوسب؟
• كيف تنفذ حملة قياس التفريغ الجزئي الصوتي المقطعي المحوسب المهيكل؟
• كيف تفسر إشارات الانبعاثات الصوتية وتتخذ قرارات الصيانة بالأشعة المقطعية؟
• الأسئلة الشائعة حول الكشف الصوتي للتفريغ الجزئي في التصوير المقطعي المحوسب لتوزيع الطاقة

ما هو التفريغ الجزئي في أنظمة العزل بالأشعة المقطعية المقطعية وكيف يعمل كشف الانبعاثات الصوتية؟

التفريغ الجزئي هو تفريغ كهربائي يسد جزءًا فقط من العزل بين الموصلات - فهو لا يشكل مسار انهيار كامل بين موصل الجهد العالي والأرض، ولكنه يحط تدريجيًا من مادة العزل المحيطة بموقع التفريغ حتى يتشكل مسار انهيار كامل في النهاية. في أنظمة العزل بالتفريغ المقطعي المحوسب - سواءً كان من الورق الزيتي أو الإيبوكسي الراتنجي المصبوب أو غاز SF₆ - يعتبر التفريغ الجزئي آلية التدهور الأساسية التي تحول نظام العزل من صالح للخدمة إلى فاشل على مدى زمني يتراوح بين أشهر وسنوات اعتمادًا على شدة التفريغ ونوع العزل.

فيزياء التفريغ الجزئي في العزل المقطعي المحوسب

ويحدث التفريغ الجزئي في مواقع ضعف العزل - الفراغات في الراتنج المصبوب، والفقاعات الغازية في العزل بالزيت والورق، وواجهات التفكيك، والشوائب المعدنية، ومناطق إجهاد المجال الكهربائي المرتفع محليًا. في هذه المواقع، يتجاوز المجال الكهربائي المحلي قوة انهيار وسط العزل داخل العيب - عادةً ما يكون الفراغ المملوء بالغاز حيث تكون قوة العزل الكهربائي أقل بكثير من العزل الصلب أو السائل المحيط.

عندما يتجاوز المجال الموضعي قوة انهيار الفراغ، يحدث تفريغ سريع داخل الفراغ - يستمر من نانوثانية إلى ميكروثانية. هذا التفريغ:

• كهربائياً يُنتج نبضة تيار في الدائرة الابتدائية ونبضة مستحثة مقابلة في الدائرة الثانوية - أساس طرق قياس PD الكهربائية
• حرارياً ترسب الطاقة في موقع التفريغ، مما يؤدي إلى تفحيم المواد العازلة المحيطة بها وتوسيع الفراغ على مدار دورات التفريغ المتتالية
• صوتيًا: يحدث تغيرًا سريعًا في الضغط الموضعي - نبضة ميكانيكية - تنتشر إلى الخارج من موقع التفريغ كموجة صوتية عبر وسط العزل المحيط ومبيت التصوير المقطعي المحوسب

الانبعاث الصوتي من حدث التفريغ الجزئي هو نبضة ضغط عريضة النطاق ذات محتوى طاقة كبير في نطاق التردد فوق الصوتي 20-500 كيلوهرتز. وتنتشر الإشارة عبر وسط العزل في التصوير المقطعي المحوسب - الزيت أو الراتنج أو الغاز - وعبر جدران مبيت التصوير المقطعي المحوسب، حيث تخف مع المسافة وتنعكس عند واجهات المواد، حتى تصل إلى السطح الخارجي للتصوير المقطعي المحوسب حيث يمكن اكتشافها بواسطة مستشعر كهرضغطية تلامسي.

المعلمات التقنية الرئيسية التي تحدد الكشف عن التفريغ الجزئي الصوتي المقطعي المحوسب:

• نطاق تردد الانبعاثات الصوتية: 20-300 كيلو هرتز للتصوير المقطعي المحوسب الداخلي؛ ذروة الطاقة عادةً عند 80-150 كيلو هرتز لعزل التصوير المقطعي المحوسب بالورق الزيتي؛ 100-250 كيلو هرتز لعزل التصوير المقطعي المحوسب بالراتنج المصبوب
• سرعة انتشار الإشارة: 1,400-1,500 م/ثانية في زيت المحولات؛ 2,500-3,500 م/ثانية في راتنج الإيبوكسي المصبوب؛ 5,100 م/ثانية في مبيت الصلب - تتيح اختلافات السرعة تحديد موقع المصدر بطرق وقت الوصول
• توهين الإشارة: 6-12 ديسيبل لكل 100 مم في الزيت؛ 15-25 ديسيبل لكل 100 مم في الراتنج المصبوب؛ يزداد التوهين مع التردد - تنتشر مكونات التردد المنخفضة بعيدًا عن مصدر التفريغ
• عتبة الكشف: الحد الأدنى لشحنة PD المكافئة القابلة للاكتشاف ما يعادل 100-500 pC تقريبًا للمستشعرات الكهروضغطية التلامسية على مبيت التصوير المقطعي المحوسب؛ قياس PD الكهربائي أكثر حساسية (5-10 pC) ولكنه يتطلب الوصول إلى دائرة ثانوية
• استجابة تردد المستشعر: مجسات كهرضغطية عريضة النطاق: استجابة مسطحة 20-300 كيلو هرتز؛ الحساسات الكهرضغطية الرنانة: ذروة الحساسية عند 150 كيلو هرتز ±20%؛ توفر الحساسات الرنانة حساسية أعلى عند تردد التصميم ولكنها لا تفي بالإشارات خارج نطاق الرنين
• المعايير المطبقة: IEC 60270³ (قياس PD الكهربائي - الطريقة المرجعية)، IEC 62478 (تقنيات اختبار الجهد العالي - الانبعاث الصوتي)، IEC 60599 (تحليل الغازات المذابة - طريقة التشخيص التكميلي)

ميزة الكشف عن الانبعاثات الصوتية على قياس PD الكهربائي في تطبيقات الصيانة الميدانية:

قياس PD الكهربائي وفقًا للمواصفة القياسية IEC 60270 هي الطريقة المرجعية لقياس PD - فهي توفر قياسات شحن معايرة بالبيكوكولوم وهي الطريقة المستخدمة في اختبار قبول المصنع. ومع ذلك، يتطلب قياس PD PD الكهربائي في المجال الوصول إلى الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب، ومكثف اقتران معاير، وبيئة قياس خالية من الضوضاء - وهي ظروف نادرًا ما يمكن تحقيقها في محطة توزيع الطاقة الفرعية المجهزة بالطاقة. لا يتطلب الكشف عن الانبعاثات الصوتية سوى الوصول المادي إلى سطح مبيت التصوير المقطعي المحوسب - يمكن إجراؤه مع تنشيط التصوير المقطعي المحوسب بالكامل، وتحت الحمل، دون أي تعديل في الدائرة الثانوية، وفي وجود بيئة ضوضاء كهرومغناطيسية تجعل قياس PD PD الكهربائي غير عملي في الميدان.

كيف يتم اختيار ووضع مجسات الانبعاثات الصوتية للكشف عن التفريغ الجزئي للتصوير المقطعي المحوسب؟

إن اختيار المستشعر وتحديد الموقع هما المتغيران الأكثر تأثيرًا في جودة اكتشاف التفريغ الصوتي لل PD - فالمستشعر الذي تم اختياره بشكل صحيح في الموضع الخاطئ سيفقد إشارات التفريغ الصوتي الداخلية، والمستشعر الذي تم وضعه بشكل صحيح مع استجابة تردد خاطئة سيكتشف التداخل الخارجي بدلاً من التفريغ الداخلي.

اختيار المستشعر للكشف عن PD الصوتي المقطعي المحوسب

مستشعرات التلامس الكهروضغطية (الطريقة الأساسية):
تُضغط الحساسات الكهروضغطية التلامسية على سطح مبيت التصوير المقطعي المحوسب وتكشف عن الموجات الصوتية المنقولة عبر جدار المبيت. وهي توفر أعلى حساسية للكشف عن PD الداخلي وهي الطريقة القياسية لمسح PD الصوتي للتصوير المقطعي المحوسب.

معايير الاختيار:

• نطاق التردد: 50-200 كيلوهرتز للتصوير المقطعي المحوسب المغمور بالزيت؛ 80-300 كيلوهرتز للتصوير المقطعي المحوسب بالراتنج المصبوب - يتطلب التوهين الأعلى للراتنج حساسية تردد أعلى لاكتشاف الإشارات من مصدر التفريغ قبل أن تخف إلى حد الضوضاء
• الحساسية: الحد الأدنى -65 ديسيبل -65 ديسيبل مرجع 1 فولت/ميكروبار للكشف الموثوق عن مصادر PD على مسافات تصل إلى 300 مم عبر الزيت؛ الحد الأدنى -55 ديسيبل لتطبيقات الراتنج المصبوب
• التوافق السكني: قاعدة تركيب مغناطيسية لمبيتات التصوير المقطعي المحوسب المغناطيسية الحديدية - توفر قوة اقتران ثابتة وموضع مستشعر قابل للتكرار لمراقبة الاتجاهات؛ اقتران لاصق للمبيتات غير المغناطيسية

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المحمولة جواً (طريقة تكميلية):
تكشف أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية غير التلامسية عن الانبعاثات الصوتية المحمولة جواً من مصادر الهالة السطحية ومصادر PD الخارجية. وهي تُستخدم لتمييز الهالة الخارجية - التي تنتج إشارات قوية محمولة جواً ولكن إشارات تلامس ضعيفة - عن PD الداخلي، الذي ينتج إشارات تلامس قوية ولكن إشارات محمولة جواً ضعيفة.

تحديد موضع المستشعر لأنواع التصوير المقطعي المحوسب المختلفة

التصوير المقطعي المقطعي المحوسب المغمور بالزيت (جلبة خزفية أو مركبة):

• موضع المستشعر الأساسي: جدار الخزان السفلي، على ارتفاع 50-100 مم فوق قاعدة الخزان - تنتشر الإشارات الصوتية المنقولة بالزيت من مصادر PD الداخلية إلى أسفل وتتركز في قاعدة الخزان؛ هذا الموضع يزيد من نسبة الإشارة إلى الضوضاء إلى أقصى حد للكشف عن PD الداخلية
• موضع المستشعر الثانوي: جدار منتصف الخزان بزاوية 90 درجة إلى المستشعر الأساسي - يتيح تحديد موقع المصدر ثنائي الأبعاد عن طريق مقارنة وقت الوصول
• تجنب: سطح الجلبة - ينتج الاكليل الخارجي على سطح الجلبة إشارات صوتية قوية تحجب إشارات PD الداخلية إذا تم وضع المستشعر على الجلبة

الراتنج المصبوب المقطعي المحوسب (مغلف بالإيبوكسي):

• موضع المستشعر الأساسي: قاعدة جسم التصوير المقطعي المحوسب، مباشرة على سطح الإيبوكسي - الراتنج المصبوب له توهين صوتي أعلى من الزيت، مما يتطلب وضع المستشعر في أقرب مكان ممكن من موقع مصدر PD المتوقع (عادةً واجهة الموصل عالي الجهد أو واجهة القلب-الراتنج)
• مواضع المستشعر الثانوي: على مسافات 120 درجة حول محيط جسم التصوير المقطعي المحوسب - يتيح تحديد موقع المصدر ثلاثي النقاط للتصوير المقطعي المحوسب المغلف بالراتنج
• وسيط اقتران: هلام اقتران صوتي إلزامي للراتنج المصبوب - خشونة سطح الإيبوكسي تخلق فجوات هوائية تخفف بشدة من الإشارات عالية التردد بدون هلام اقتران

التحقق من جودة الاقتران

قبل تسجيل قياسات PD، تحقق من جودة الاقتران الصوتي:

$SNR_{coupling} = 20 \times \log_{10} \left(\frac{V_{Signal}}{V_{noise}} \right) \geq 6 \\{النص{{ديسيبل}$

قم بتطبيق كسر رصاص قلم رصاص (مصدر هسو-نيلسن) على سطح مبيت التصوير المقطعي المحوسب على بعد 100-200 مم من المستشعر - ينتج عن ذلك نبضة صوتية عريضة النطاق تتحقق من أن المستشعر مقترن بشكل صحيح وأن مسار الإشارة سليم. سيُظهر المستشعر المقترن بشكل صحيح استجابة نبضية نظيفة مع معدل SNR ≥ 6 ديسيبل أعلى من أرضية ضوضاء الخلفية.

كيف تنفذ حملة قياس التفريغ الجزئي الصوتي المقطعي المحوسب المهيكل؟

تتطلب حملة قياس PD الصوتية المنظمة لأسطول التصوير المقطعي المحوسب لتوزيع الطاقة بروتوكول قياس محدد يتيح المقارنة بين التصوير المقطعي المحوسب، وبين فترات القياس، وبين التصوير المقطعي المحوسب قيد الاختبار ومرجع سليم معروف - لأن مستويات الإشارة الصوتية المطلقة لا معنى لها بدون سياق؛ فالمستويات والاتجاهات النسبية هي التي تحدد تدهور العزل.

الخطوة 1: إنشاء قياسات خط الأساس

قبل أن يتمكن الكشف الصوتي عن PD PD من تحديد الأشعة المقطعية المتدهورة، يجب إنشاء قياسات خط الأساس لكل أشعة مقطعية في الأسطول في ظروف صحية معروفة:

• سجل خط الأساس عند بدء التشغيل أو آخر حالة صحية معروفة: قم بقياس وتوثيق مستوى الإشارة الصوتية وطيف التردد والنمط الذي تم حله في الطور لكل جهاز تصوير مقطعي محوسب في وقت التشغيل أو مباشرة بعد اختبار العزل السليم المؤكد
• توثيق شروط القياس: تسجيل الجهد الأساسي والتيار الأساسي ودرجة الحرارة المحيطة والظروف الجوية - تختلف مستويات إشارة PD الصوتية باختلاف الجهد (جهد بدء PD) ودرجة الحرارة (تؤثر لزوجة العزل على انتشار الإشارة في الزيت)
• إنشاء مرجع الأسطول: تحديد التوزيع الإحصائي لمستويات الإشارات الصوتية عبر أسطول التصوير المقطعي المحوسب - تتطلب أجهزة التصوير المقطعي المحوسب التي تزيد مستويات إشاراتها عن 6 ديسيبل فوق متوسط الأسطول إجراء تحقيق بغض النظر عن المستوى المطلق

الخطوة 2: تحديد تسلسل القياس وتواتره

• المسح السنوي للأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 15 سنة خدمة فوق سن الخدمة: يتسارع تدهور العزل في النصف الثاني من العمر التشغيلي للأشعة المقطعية؛ وتوفر مسوحات PD الصوتية السنوية دقة زمنية كافية لاكتشاف التدهور قبل أن يصل إلى مستويات حرجة
• مسح كل 6 أشهر لمراكز التصوير المقطعي المحوسب التي تعاني من مشاكل عزل معروفة: التصوير المقطعي المحوسب الذي أظهر مستويات صوتية مرتفعة في المسح السابق، والتصوير المقطعي المحوسب الذي أظهر مستويات صوتية مرتفعة في تحليل الغازات الذائبة⁴ النتائج، وأجهزة التصوير المقطعي المحوسب التي تعرضت لأحداث الحمل الحراري الزائد
• المسح الفوري بعد وقوع الأعطال: يتطلب أي جهاز تصوير مقطعي محوسب تعرض لتيار عابر للخطأ يتجاوز 501 تيرابايت 3 تيرابايت من التيار المقنن لفترة قصيرة تقييمًا صوتيًا للتشخيص في غضون 30 يومًا - يمكن أن يؤدي الإجهاد الحراري لتيار العطل إلى تدهور العزل الذي يظهر على شكل تشوه في غضون أسابيع من حدوث العطل

الخطوة 3: تنفيذ بروتوكول القياس

1. إعداد بيئة القياس: تسجيل مستوى الضوضاء المحيطة مع اقتران المستشعر بمبيت التصوير المقطعي المحوسب مع فصل مصدر الإشارة - وهذا يحدد مستوى الضوضاء لحساب معدل التشويش؛ إذا تجاوزت الضوضاء المحيطة -40 ديسيبل فولت في نطاق تردد القياس، فحدد مصادر الضوضاء وأزلها قبل المتابعة
2. تطبيق المستشعر في مواضع محددة: استخدم الموضع الخاص بنوع التصوير المقطعي المحوسب المحدد في الخطوة 1 من قسم اختيار المستشعر؛ استخدم جل التوصيل للتصوير المقطعي المحوسب بالراتنج المصبوب؛ تحقق من جودة التوصيل باستخدام اختبار مصدر هسو- نيلسن
3. تسجيل الشكل الموجي للمجال الزمني: التقاط ما لا يقل عن 10 ثوانٍ من الإشارة الصوتية المستمرة في كل موضع مستشعر - وهو ما يكفي لمراقبة دورات تردد الطاقة المتعددة وتحديد نشاط PD المرتبط بالطور
4. طيف التردد القياسي: تحليل FFT لشكل الموجة الملتقطة؛ تحديد مكونات ذروة التردد؛ المقارنة مع طيف خط الأساس - تشير مكونات التردد الجديدة فوق خط الأساس إلى نشاط جديد في PD
5. السجل نمط PD المحلول الطوري⁵: مزامنة القياس الصوتي مع طور جهد تردد الطاقة باستخدام إشارة الجهد المرجعي؛ رسم سعة الحدث الصوتي مقابل زاوية الطور - يحدد شكل نمط PRPD نوع مصدر PD
6. تطبيق تحليل وقت الوصول متعدد المستشعرات: إذا تم نشر جهازي استشعار أو أكثر في وقت واحد، قم بتسجيل الفرق الزمني لوصول الإشارات الصوتية (TDOA) بين مواضع أجهزة الاستشعار - مما يتيح حساب موقع المصدر

الخطوة 4: حساب موقع المصدر

لجهازي استشعار في موضعين معروفين على مبيت التصوير المقطعي المحوسب:

$\ دلتا د = v_{oil} \ مرات \ دلتا ر$

المكان $\دلتا ر$ هو الفرق الزمني المقيس للوصول و $v{الزيت}$ هي سرعة الانتشار الصوتي في الزيت (1,450 م/ث). يقع المصدر على قطع زائد محدد بفرق طول المسار الثابت $\دلتا د$ - مع ثلاثة أو أكثر من أجهزة الاستشعار، فإن تقاطع القطع الزائد المتعدد يوفر موقع مصدر نقطي.

بالنسبة للتصوير المقطعي المحوسب بهندسة داخلية معروفة، يمكن تحقيق دقة تحديد موقع المصدر من ±20-50 مم باستخدام ثلاثة أجهزة استشعار وقياس دقيق لقياس TDOA - وهو ما يكفي للتمييز بين مصدر PD عند واجهة الموصل عالي الجهد (الأكثر خطورة)، وواجهة العزل الأساسية (متوسطة الخطورة)، وجدار الخزان (أقل خطورة).

سيناريوهات التطبيق

• المسح السنوي لأسطول محطات التوزيع الفرعية لتوزيع الطاقة الكهربائية المقطعية المقطعية: أجهزة الاستشعار الكهروضغطية التلامسية عند جدار الخزان السفلي؛ مسح السعة والطيف بجهاز استشعار واحد؛ مقارنة بخط أساس الأسطول؛ وضع علامة على أجهزة الاستشعار المقطعية التي تزيد عن 6 ديسيبل عن خط الأساس لإجراء مسح متابعة متعدد أجهزة الاستشعار
• تقييم حالة العزل المقطعي المقطعي المحوسب القديم (أكثر من 20 سنة خدمة): النشر متعدد أجهزة الاستشعار مع تحليل PRPD؛ وتحديد موقع مصدر TDOA؛ والمرتبط بنتائج تحليل الغاز المذاب؛ وقرار الصيانة استنادًا إلى الأدلة الصوتية والكيميائية مجتمعة
• تقييم العزل المقطعي المحوسب المقطعي المحوسب لما بعد الخطأ: مسح فوري بجهاز استشعار واحد في غضون 30 يومًا من وقوع العطل؛ مقارنة بخط الأساس قبل وقوع العطل؛ يؤدي ارتفاع مستوى الإشارة إلى إطلاق برنامج مراقبة معجل
• خط الأساس الجديد للتكليف بالتصوير المقطعي المحوسب: مسح كامل متعدد أجهزة الاستشعار المتعددة عند بدء التشغيل؛ تسجيل نمط PRPD كمرجع؛ توثيق طيف التردد؛ تخزين النتائج في سجل إدارة أصول التصوير المقطعي المحوسب كخط أساس مدى الحياة

كيف تفسر إشارات الانبعاثات الصوتية وتتخذ قرارات الصيانة بالأشعة المقطعية؟

إطار تفسير الإشارات

يتطلب تفسير إشارات PD الصوتية التمييز بين أربع فئات من الإشارات التي تنتج نطاقات سعة متداخلة ولكن لها أطياف تردد مختلفة بشكل واضح، وأنماط مختلفة في الطور، وآثار صيانة:

الفئة 1: تصريف الفراغ الداخلي (الأكثر خطورة)

• الخصائص الصوتية: نبضات متكررة بمعدل تكرار تردد الطاقة 2 × 2 × تردد الطاقة (حدثان تفريغ لكل دورة جهد - واحد في نصف الدورة الموجبة وواحد في الدورة السالبة)؛ ذروة التردد 80-150 كيلوهرتز؛ الإشارة أقوى على مستشعر التلامس من المستشعر المحمول جواً
• نمط PRPPD: مجموعات متماثلة عند مواضع الطور 45° و225° (قمم الجهد الموجب والسالب)؛ يتبع توزيع السعة توزيع غاوسي داخل كل مجموعة
• الآثار المترتبة على الصيانة: التدهور النشط للعزل الداخلي - جدولة الاستبدال خلال فترة الانقطاع التالية المخطط لها؛ زيادة وتيرة المراقبة إلى شهرية حتى الاستبدال

الفئة 2: تصريف تتبع السطح (شديد الخطورة)

• الخصائص الصوتية: نمط نبضات غير منتظم؛ ترابط تردد الطاقة موجود ولكن غير متماثل؛ ذروة التردد 50-100 كيلوهرتز؛ يمكن اكتشاف الإشارة على كل من أجهزة الاستشعار الملامسة والمحمولة جواً
• نمط PRPPD: تجمعات غير متماثلة - أقوى في نصف دورة من الأخرى؛ توزيع سعة غير منتظم يشير إلى سلوك تفريغ غير منتظم
• الآثار المترتبة على الصيانة: تدهور في العزل السطحي - عادةً ما يكون ذلك في السطح العازل للجلبة والشفة أو الواجهة البينية بين البطانة والشفة أو الواجهة البينية بين القلب والراتنج؛ يلزم الاستبدال؛ لا تؤجل إلى ما بعد الانقطاع التالي المقرر

الفئة 3: كورونا خارجي (شدة التصوير المقطعي المحوسب المنخفضة)

• الخصائص الصوتية: هسهسة مستمرة بدلاً من النبضات المنفصلة؛ إشارة قوية محمولة جواً؛ إشارة تلامس ضعيفة أو غائبة؛ ذروة التردد 20-50 كيلوهرتز
• نمط PRPPD: مركزة عند نقاط تقاطع الصفر للجهد (90 درجة و270 درجة)؛ توزيع سعة متناسق للغاية
• الآثار المترتبة على الصيانة: هالة خارجية من موصلات أو عوازل أو أجهزة مجاورة - لا يوجد تدهور في عزل التصوير المقطعي المحوسب؛ التحقق من مصدر الهالة الخارجية وتصحيحه؛ لا يلزم استبدال التصوير المقطعي المحوسب

الفئة 4: الاهتزاز والتداخل الميكانيكي (بدون PD)

• الخصائص الصوتية: إشارة مستمرة عند تردد الطاقة والتوافقيات (50 هرتز، 100 هرتز، 150 هرتز)؛ لا يوجد ارتباط مع طور الجهد؛ الإشارة موجودة على مستشعر التلامس ولكن غير مرتبطة بالطور
• نمط PRPPD: توزيع موحد عبر جميع زوايا الطور - لا يوجد ارتباط طور
• الآثار المترتبة على الصيانة: الاهتزاز الميكانيكي الناتج عن الاحتكاك المغناطيسي أو المكونات المفكوكة أو المصادر الميكانيكية الخارجية - ليست إشارة PD؛ لا يوجد قلق بشأن العزل؛ تحقق من المصدر الميكانيكي إذا كان مستوى الاهتزاز مرتفعًا

مخطط انسيابية قرارات الصيانة

الارتباط مع طرق التشخيص التكميلية

ويوفر الكشف الصوتي عن التشخيص الصوتي لمرض الشلل الدماغي الجزئي أكثر التشخيصات الميدانية قابلية للتنفيذ - ولكن يتم تعزيز استنتاجاته من خلال الارتباط مع الطرق التكميلية:

• تحليل الغازات الذائبة (DGA): يؤكد توليد الهيدروجين (H₂) والميثان (CH₄) في الأشعة المقطعية المغمورة بالزيت على وجود تفريغ نشط؛ يشير الأسيتيلين (C₂H₂) إلى تفريغ قوسي عالي الطاقة؛ يؤكد الارتباط بين زيادة مستوى الإشارة الصوتية ومعدل توليد غاز DGA على وجود مصدر تفريغ داخلي
• التصوير الحراري (الأشعة تحت الحمراء): تشير البقع الساخنة على سطح مبيت التصوير المقطعي المحوسب إلى تسخين مقاوم من تتبع مسارات التفريغ؛ ويؤكد الارتباط مع الإشارات الصوتية في نفس الموقع نشاط التفريغ السطحي
• قياس PD الكهربائي (IEC 60270): يوفر قياس الشحنة المعايرة بالدرجة الحمضية - مطلوب لتقييم الخطورة النهائية؛ يتم إجراؤه أثناء الانقطاع المخطط له مع إلغاء تنشيط التصوير المقطعي المحوسب وإتاحة الوصول إلى الدائرة الثانوية

أخطاء التفسير الشائعة في التفسير الشائع

• عزو جميع الإشارات الصوتية المرتفعة إلى PD داخلي: الإكليل الخارجي من الأجهزة المجاورة هو المصدر الأكثر شيوعًا لمؤشرات PD الصوتية الإيجابية الكاذبة في محطات توزيع الطاقة الفرعية؛ قارن دائمًا بين إشارات التلامس وإشارات المستشعر المحمول جوًا قبل استنتاج وجود PD الداخلية
• اتخاذ قرارات الاستبدال بناءً على سعة قياس واحدة فقط: لا توفر قراءة واحدة ذات سعة واحدة مرتفعة دون تحليل نمط PRPD، ومقارنة طيف التردد، وارتباط خط الأساس دليلاً كافياً لاتخاذ قرار الاستبدال؛ يتطلب تقييم PD الصوتي حزمة توصيف الإشارة الكاملة
• تجاهل الإشارات الصوتية الأقل من “عتبة الإنذار”: ينتج عن التدهور التدريجي للعزل زيادة تدريجية في مستويات الإشارة الصوتية على مدى أشهر إلى سنوات؛ فالإشارة التي تزيد بمقدار 3 ديسيبل عن خط الأساس اليوم و4 ديسيبل عن خط الأساس في المسح التالي أكثر إثارة للقلق من الإشارة التي تزيد بمقدار 6 ديسيبل عن خط الأساس ولكنها مستقرة - الاتجاه أكثر إفادة من المستوى المطلق
• إجراء مسح PD الصوتي مباشرة بعد حدث عابر للجهد أو حدث تبديل: ينتج عن عمليات التبديل إشارات صوتية يمكن أن تستمر لدقائق في أجهزة التصوير المقطعي المحوسب المغمورة بالزيت؛ اترك 30 دقيقة على الأقل بعد أي عملية تبديل قبل البدء في قياسات PD الصوتية

الخاتمة

إن الكشف عن التفريغ الجزئي للانبعاثات الصوتية هو أكثر تقنيات مراقبة الحالة القابلة للنشر عمليًا المتاحة لأجهزة التصوير المقطعي المحوسب لتوزيع الطاقة المركبة - فهي لا تتطلب انقطاعًا ولا وصولًا إلى الدائرة الثانوية ولا بنية تحتية متخصصة للمحطات الفرعية ولا تعديلًا في التصوير المقطعي المحوسب أو الدوائر المتصلة به. لا تكمن قيمة هذه التقنية في الكشف عن التفريغ الجزئي المقطعي المحوسب في لحظة زمنية واحدة - بل في إنشاء خط أساس لكل وحدة من وحدات التوزيع المقطعي المحوسب في الأسطول، واتجاه مستوى الإشارة الصوتية على مدى حملات القياس المتتالية، واستخدام النمط الذي تم حل مرحلته وطيف التردد لتمييز التفريغ الداخلي الذي يتطلب استبدالًا عاجلاً عن الهالة الخارجية التي لا تتطلب تدخلًا في التصوير المقطعي المحوسب. في إدارة أسطول التصوير المقطعي المحوسب لتوزيع الطاقة، فإن الكشف عن التفريغ الجزئي للانبعاثات الصوتية هو استثمار الصيانة الذي يحول الاستجابة التفاعلية لفشل التصوير المقطعي المحوسب - الاستبدال الطارئ بعد عطل غير متوقع في العزل - إلى إدارة الأصول المخطط لها، حيث يتم تحديد التصوير المقطعي المحوسب المتدهور قبل أشهر من الفشل واستبداله خلال فترات الانقطاع المجدولة دون مخاطر السلامة وانقطاع الحماية وتكلفة الشراء الطارئة لفشل التصوير المقطعي المحوسب غير المخطط له.

الأسئلة الشائعة حول الكشف الصوتي للتفريغ الجزئي في التصوير المقطعي المحوسب لتوزيع الطاقة

1. فهم التقنية الأساسية للمستشعرات الكهروضغطية المستخدمة في المراقبة الصوتية عالية التردد. ↩

2. استكشاف خصائص الترددات فوق الصوتية المحددة التي تنتجها أحداث التفريغ الكهربائي. ↩

3. الوصول إلى معيار IEC 60270 الرسمي IEC 60270 لقياس التفريغ الجزئي الكهربائي التقليدي. ↩

4. تعلّم كيف يحدد تحليل الغازات الذائبة تدهور العزل من خلال المؤشرات الكيميائية في الزيت. ↩

5. دليل تفصيلي حول كيفية تفسير أنماط التفريغ الجزئي المحللة طورياً لأغراض التشخيص. ↩