ElektroPrůmysl.cz, prosinec 2012

28 ElektroTrh.cz, prosinec 2012 Měření a charakter částečných výbojů (ČV) v točivých strojích Měření částečných výbojů (ČV) se mnoho let pou- žívá jako citlivý prostředek hodnocení kvality nové izo- lace a také jako prostředek pro detekování lokalizova- ných zdrojů ČV v použité elektrické izolaci vinutí, které vznikají v důsledku namáhání v provozu. V porovnání s jinými diagnostickými zkouškami (tj. s měřením ztrá- tového činitele nebo izolačního odporu) umožňuje rozlišovací charakter měření ČV určit lokalizovaná sla- bá místa izolačního systému. Zkoušky ČV točivých strojů se také používají při kontrole kvality nově sestavených a hotových statoro- vých vinutí,nových částí vinutí (např. cívek a tyčí tvaro- vaného vinutí, vysokonapěťových průchodek, atd.) a plně impregnovaných statorů. V souvislosti s údržbou a důkladnou kontrolou to- čivých strojů může měření ČV poskytnout informace také o: • slabých místech v izolačním systému; • procesech stárnutí; • dalších opatřeních a intervalech mezi důkladný- mi kontrolami. I když se zkouškám ČV točivých strojů dostalo obecného přijetí, z několika studií vyplynulo, že exis- tuje nejen mnoho různých metod měření, ale že se také kritéria a metody pro analýzu a konečné vyhod- noceni naměřených dat často liší a nedají se ve sku- tečnosti porovnat. V důsledku toho je naléhavě nutné poskytnout určitý návod těm uživatelům, kteří uvažují o použití měření ČV k hodnocení stavu svých izolač- ních systémů. Zkoušky ČV statorových vinutí lze rozdělit do dvou širokých skupin: a) offline měření, při kterých je statorové vinutí izo- lováno od napájecí soustavy a pro buzení vinutí se používá samostatný napájecí zdroj; b) online měření, při kterých se točivý stroj normál- ně provozuje a je připojen k napájecí soustavě. Obě tyto metody přístupy mají vůči sobě své výho- dy a nevýhody. Při uznání rozsáhlého celosvětového použití online metod a jejich prokázaného významu pro průmysl, se tato technická specifikace omezuje na offline techniky. Tento přístup je považován za nez- bytný pro poskytnutí dostatečně výstižné specifikace, kterou by mohli použít laici v oboru zkoušek ČV. Pokud jde o offline měření ČV na izolaci statorové- ho vinutí točivých elektrických strojů při zkouškách střídavými napětími o kmitočtech až do 400 Hz. Platí tento článek pro točivé stroje, které mají tyče nebo tvarované cívky s vodivým drážkovým povlakem. To je obecně obvyklé pro stroje se jmenovitým napětím 6 kV a vyšším. Měřicí metody se také mohou vztaho- vat na stroje bez vodivého drážkového povlaku. Vý- sledky mohou být nicméně různé. Charakter částečných výbojů Částečné výboje (ČV) se mohou obecně vyvinout v místech, kde jsou dielektrické vlastnosti izolačních materiálů nehomogenní. V takových místech může být intenzita lokálního elektrického pole zvýšená. V důsled- ku nadměrného lokálního elektrického namáhání může dojít k lokálnímu částečnému průrazu. Tento částečný průraz nemá za následek úplný průraz izolačního systé- mu. Částečné výboje ke svému vývinu obecně vyžadují určitý objem plynu, například u dutinek naplněných plynem a uzavřených v izolaci, v blízkosti vodičů nebo se vyskytují na rozhraních izolace. Částečné výboje mohou nastat tehdy, když inten- zita lokálního elektrického pole každé nehomogenity překročí průraznou intenzitu pole. Tento proces může mít za následek četné impulzy ČV během jednoho cyklu přiloženého napětí. Množství přeneseného náboje při výbojích úzce souvisí s konkrétními vlastnostmi nehomogenity, jako například s rozměry, skutečným průrazným napětím MĚŘICÍ, ZKUŠEBNÍ A MONITOROVACÍ TECHNIKA