روش پردازش سیگنال آشکارساز تخلیه جزئی چیست؟

به عنوان یک تامین کننده قابل اعتماد آشکارسازهای تخلیه جزئی (PD)، من هیجان زده هستم که به دنیای شگفت انگیز روش های پردازش سیگنال تخلیه جزئی بپردازم. تشخیص PD یک تکنیک حیاتی برای ارزیابی وضعیت عایق تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا است و روش‌های پردازش سیگنال نقش مهمی در تشخیص و تجزیه و تحلیل دقیق رویدادهای تخلیه جزئی دارند.

مقدمه ای بر تخلیه جزئی

تخلیه جزئی به تخلیه الکتریکی اطلاق می شود که در یک ناحیه موضعی از سیستم عایق تجهیزات فشار قوی رخ می دهد. این تخلیه ها می تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند نقص عایق، آلودگی و اضافه ولتاژ باشد. با گذشت زمان، تخلیه جزئی می تواند باعث خراب شدن عایق شده و منجر به خرابی احتمالی تجهیزات شود. بنابراین، نظارت و تجزیه و تحلیل تخلیه جزئی برای جلوگیری از چنین خرابی ها و اطمینان از عملکرد قابل اعتماد سیستم های الکتریکی ضروری است.

منابع و خصوصیات سیگنال

هنگامی که تخلیه جزئی رخ می دهد، پالس های الکتریکی تولید می کند که از طریق عایق منتشر می شود و می تواند توسط آشکارسازهای PD شناسایی شود. این پالس های الکتریکی معمولاً مدت زمان بسیار کوتاهی دارند، معمولاً در محدوده نانوثانیه یا میکروثانیه، و طیف فرکانس وسیعی دارند. ویژگی های دامنه و فرکانس سیگنال های PD به نوع عایق، محل و اندازه منبع تخلیه و محیط اندازه گیری بستگی دارد.

اکتساب سیگنال در آشکارسازهای PD

اولین مرحله در پردازش سیگنال برای آشکارساز PD، دریافت سیگنال است. آشکارسازهای PD ما، مانندتستر تخلیه جزئی چند منظوره دستی قابل حمل HZ - 9003C، مجهز به سنسورها و تقویت کننده های با کیفیت بالا برای گرفتن سیگنال های ضعیف PD از تجهیزات الکتریکی هستند. حسگرها به گونه ای طراحی شده اند که نسبت به محدوده فرکانس خاص سیگنال های PD بسیار حساس باشند و تقویت کننده ها سیگنال ها را تا حد قابل تشخیصی افزایش می دهند.

تکنیک های کاهش نویز

یکی از چالش های اصلی در پردازش سیگنال PD، مقابله با نویز است. نویز می تواند از منابع مختلفی از جمله تداخل الکترومغناطیسی از محیط اطراف، نویز الکتریکی ناشی از منبع تغذیه و نویز تولید شده توسط خود تجهیزات اندازه گیری باشد. برای غلبه بر این چالش، چندین تکنیک کاهش نویز در آشکارسازهای PD ما به کار گرفته شده است.

فیلتر کردن

فیلتر کردن یک روش اساسی کاهش نویز است. آشکارسازهای PD ما از فیلترهای آنالوگ و دیجیتال استفاده می کنند. فیلترهای آنالوگ در قسمت جلویی فرآیند دریافت سیگنال برای حذف نویز فرکانس بالا و فرکانس پایین خارج از محدوده فرکانس مورد نظر استفاده می شوند. از طرف دیگر، فیلترهای دیجیتال پس از تبدیل آنالوگ به دیجیتال اعمال می شوند. به عنوان مثال، یک فیلتر باند گذر را می توان طوری طراحی کرد که تنها به فرکانس های مربوط به سیگنال های PD اجازه عبور دهد در حالی که نویز را مسدود می کند.

نبض - تبعیض شکل

یکی دیگر از روش های موثر کاهش نویز، تشخیص پالس - شکل است. پالس های PD در مقایسه با پالس های نویز ویژگی های شکل متمایز دارند. با تجزیه و تحلیل شکل پالس های شناسایی شده، مانند زمان افزایش، زمان سقوط و عرض پالس، آشکارسازهای PD ما می توانند بین پالس های PD و پالس های نویز تمایز قائل شوند. به عنوان مثال،آشکارساز تخلیه جزئی 4 کانال HZJF - 9041Dقادر به اجرای الگوریتم های تشخیص شکل پالس پیشرفته برای شناسایی دقیق سیگنال های PD است.

تجزیه و تحلیل سیگنال و استخراج ویژگی

پس از کاهش نویز، مرحله بعدی تجزیه و تحلیل سیگنال های PD و استخراج ویژگی های مربوطه است. این ویژگی‌ها می‌توانند اطلاعات ارزشمندی در مورد ویژگی‌های دبی‌های جزئی، مانند مقدار دبی، فرکانس وقوع، و رابطه فاز با ولتاژ اعمالی ارائه دهند.

اندازه گیری مقدار دبی

مقدار دبی یک پارامتر مهم برای ارزیابی شدت تخلیه جزئی است. آشکارسازهای PD ما میزان تخلیه را با ادغام ناحیه زیر شکل موج پالس PD اندازه گیری می کنند. این اندازه گیری برای ارائه مقدار دبی بر حسب پیکوکولومب (pC) کالیبره شده است، که یک واحد استاندارد برای بیان مقدار بار انتقال یافته در طول یک رویداد تخلیه جزئی است.

فاز - تجزیه و تحلیل تخلیه جزئی (PRPD).

تجزیه و تحلیل PRPD یک تکنیک به طور گسترده برای تجزیه و تحلیل سیگنال های PD است. این شامل ترسیم مقدار دبی در برابر زاویه فاز ولتاژ اعمال شده است. الگوی PRPD می تواند اطلاعات مهمی را در مورد نوع و محل تخلیه های جزئی نشان دهد. به عنوان مثال، انواع مختلف عیوب عایق، مانند حفره‌ها، تخلیه‌های سطحی، و تخلیه‌های کرونا، الگوهای PRPD متمایز ایجاد می‌کنند. ماتستر تخلیه جزئی چهار کاناله HZJF - 9104قادر به انجام تجزیه و تحلیل PRPD در چندین کانال به طور همزمان است که امکان ارزیابی جامع تری از وضعیت عایق را فراهم می کند.

شناسایی و طبقه بندی الگوها

پس از استخراج ویژگی، از تکنیک های تشخیص الگو برای طبقه بندی تخلیه های جزئی استفاده می شود. با مقایسه ویژگی های استخراج شده با الگوهای از پیش تعریف شده در یک پایگاه داده، آشکارسازهای PD ما می توانند نوع نقص عایق را شناسایی کنند. برای مثال، شبکه‌های عصبی و ماشین‌های بردار پشتیبان معمولاً از الگوریتم‌های تشخیص الگو در تشخیص PD استفاده می‌شوند. این الگوریتم ها می توانند از تعداد زیادی داده نمونه یاد بگیرند و انواع مختلف تخلیه جزئی را به طور دقیق طبقه بندی کنند.

نتیجه گیری و فراخوان برای اقدام

در نتیجه، روش‌های پردازش سیگنال یک آشکارساز تخلیه جزئی پیچیده است و شامل مراحل متعددی است، از دریافت سیگنال و کاهش نویز تا استخراج ویژگی و تشخیص الگو. شرکت ما متعهد به ارائه آشکارسازهای PD با کیفیت بالا با قابلیت‌های پردازش سیگنال پیشرفته است. خواه در صنعت تولید، انتقال یا توزیع برق هستید، آشکارسازهای PD ما می توانند به شما کمک کنند تا به طور موثر وضعیت عایق تجهیزات الکتریکی خود را نظارت کرده و از خرابی های احتمالی جلوگیری کنید.

اگر به آشکارسازهای تخلیه جزئی ما علاقه مند هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید، لطفاً برای تهیه و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر خدمت شما هستیم و به شما کمک می کنیم تا از قابلیت اطمینان سیستم های الکتریکی خود اطمینان حاصل کنید.

مراجع

[1] Les Reniers، و همکاران. "تشخیص تخلیه جزئی در تجهیزات فشار قوی." مجله عایق برق، 1389.
[2] جی سی مارتینز و همکاران. "تکنیک های پردازش سیگنال برای تشخیص و تجزیه و تحلیل تخلیه جزئی." معاملات IEEE در مورد دی الکتریک و عایق الکتریکی، 2015.