Датчик Димрус BA-1

Датчик "BA-1" для измерения ЧР в статорах электрических машин от производителя "Димрус".

Это стационарный вариант широкополосной электромагнитной антенны, предназначенный для регистрации высокочастотных импульсов частичных разрядов в диапазоне частот 200/900 МГц. Антенна марки "BA-1" предназначена для установки внутри корпуса статора генератора или высоковольтного электродвигателя. Назначение этой широкополосной антенны – регистрация импульсов частичных разрядов, возникающих в обмотке статора электрической машины.

В системе мониторинга и диагностики состояния изоляции оптимально использование трех антенн этой марки по одной на каждой из двух сторон обмотки в зоне лобовых частей обмотки (для больших машин по две и более) и одна антенна в зоне подключения соединительного высоковольтного кабеля. Такая конфигурация датчиков дает возможность эффективно отстроиться от внешних высокочастотных помех, поступающих по высоковольтному кабелю, и даже провести начальную локацию места возникновения дефекта в изоляции обмотки. Поскольку антенны марки "BA-1" устанавливаются внутри металлического корпуса статора электрической машины, то они достаточно хорошо защищены от воздействия внешних высокочастотных помех, наводимых из рядом расположенного высоковольтного оборудования.

Антенны марки "BA-1" являются эффективным и сравнительно дешевым типом датчика для регистрации частичных разрядов в изоляции обмоток статоров крупных высоковольтных электрических машин, по сравнению с используемыми конденсаторами связи и датчиками частичных разрядов (тоже антеннами), устанавливаемыми в пазах статоров между секциями обмотки. Поскольку эти электромагнитные антенны, установленные на "заземленном" корпусе статора, гальванически никак не связаны с высоковольтными цепями обмотки статора электрической машины и даже не касаются секций обмотки статора снаружи, то они не оказывают отрицательного влияния на надежность работы контролируемого генератора или электродвигателя.

Электромагнитные антенны для регистрации частичных разрядов

Одним из перспективных направлений в создании систем периодического и стационарного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования является переход на проведение измерений частичных разрядов в UHF (СВЧ) диапазоне частот Интенсивное развитие этого направления в последнее время обусловлено двумя основными причинами – высокой информативностью UHF диапазона и эффективным использованием достижений современной электроники при создании технических средств регистрации и обработки сверхвысокочастотных импульсов частичных разрядов.

В качестве наиболее информативной части UHF диапазона частот для измерения высокочастотных импульсов частичных разрядов обычно рассматриваются частоты от 100 до 2000 МГц, хотя чаще всего такие измерения частичных разрядов производятся в диапазоне 500/1000 МГц.

Основой для выбора такого частотного диапазона являются следующие причины

• Большинство типов дефектов в изоляции сопровождается частичными разрядами до 1000 pK, которые генерируют достаточно высокочастотные электромагнитные импульсы сверхвысокочастотного диапазона
• Измерение частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования может производиться в этом диапазоне частот бесконтактно и "направленно" в зоне прямой "радио видимости"
• Необходимый для этого диапазона частот комплект измерительного оборудования, состоящий из антенны и регистрирующего прибора, имеет оптимальные габариты и приемлемую стоимость

Недостатком при проведении измерений частичных разрядов в изоляции в сверхвысокочастотном диапазоне, как и для всего UHF диапазона, является наличие большого количества телевизионных, промышленных и даже военных передатчиков различной мощности и удаления, работающих на этих частотах. При проведении измерений частичных разрядов при помощи "открытых" антенн наличие этих, часто достаточно мощных, передатчиков приводят к резкому увеличению общего уровня шума и помех. При использовании "закрытых" (экранированных) антенн, расположенных внутри корпусов и баков оборудования, влияние общего уровня внешних электромагнитных помех на процесс измерения частичных разрядов многократно снижается.

Электромагнитное излучение в сложном баковом высоковольтном оборудовании распространяется по достаточно сложной траектории, сопровождается сложно анализируемыми отражениями, наложениями, и затуханием. Поэтому к оценке достоверности результатов, определяющих локацию мест возникновения дефектов в изоляции, нужно подходить очень внимательно.

Из-за наличия большого конструктивного разнообразия высоковольтного оборудования, столь же велико количество конструкций электромагнитных антенн, используемых для регистрации в этом оборудовании частичных разрядов. Наибольшее количество датчиков–антенн создано, в том числе сотрудниками фирмы DIMRUS, для элегазовых КРУЭ, выпускаемых различными производителями для различных напряжений. Ниже приведены описания только тех электромагнитных антенн, которые наиболее часто изготавливались фирмой для различных диагностических систем регистрации частичных разрядов в UHF диапазоне частот.