Założenia systemu eksperckiego pomiaru wyładowań niezupełnych przy zastosowaniu metody spektrofotometrii optycznej

Tematyka niniejszego artykułu dotyczy doskonalenia praktycznych zastosowań metody spektrofotometrii optycznej w diagnostyce wysokonapięciowych układów izolacyjnych urządzeń elektroenergetycznych, wykonywanej podczas ich normalnej pracy w warunkach przemysłowych. W artykule przedstawiono możliwości rozpoznawania podstawowych form wyładowań elektrycznych na podstawie wyników analizy widm optycznych emitowanego podczas ich występowania promieniowania elektromagnetycznego. W szczególności w celach porównawczych zestawiono wartości wybranych deskryptorów tj. wartości średniej (tabela 1) i maksymalnej (tabela 2) intensywności promieniowania optycznego emitowanego przez wybrane formy wyładowań elektrycznych zupełnych i niezupełnych, jakie mogą występować w powietrzu i oleju izolacyjnym. Wartości zostały wyznaczone dla trzech wybranych pasm długości fal promieniowania tj. UV (ultrafioletowego) / VIS (widzialnego) / NIR (bliskiej podczerwieni). Ponadto w artykule scharakteryzowano koncepcję systemu diagnostycznego oceny wyładowań niezupełnych opartego na wynikach uzyskiwanych przy zastosowaniu metody spektrofotometrii optycznej. Zaproponowany system oparty jest na zastąpieniu spektrofotometru czujnikiem składającym się z trzech detektorów promieniowania optycznego, czułych na fale w zakresach UV, VIS i NIR. Schemat blokowy systemu przedstawiono na rys. 1. W podsumowaniu scharakteryzowano zakres realizowanych obecnie prac naukowo-badawczych w Instytucie Elektroenergetyki związanych z praktyczną implementacją zaproponowanego systemu.

This paper deals with the development of practical applications of the optical spectrophotometry method to diagnostics of high-voltage insulation systems of power appliances performed during their regular operation under industrial conditions. There are presented the possibilities for recognition of basic electrical discharge forms based on the analysis of optical spectra emitted during the appearance of electromagnetic radiation. For the purpose of comparison the values of selected descriptors are given. They are the mean values (Table 1) and the maximum (Table 2) optical radiation intensity emitted by selected forms of partial and disruptive electrical discharges which can occur in air and insulation oil. The values are determined for three selected bands of radiation wave lengths, i.e. UV (ultraviolet) / VIS (visible) / NIR (near infrared). Moreover, the concept of a diagnostic system for assessment of partial discharges based on the results obtained by using the optical spectrophotometry method is presented in this paper. The system proposed is based on replacement of a spectrometer with a sensor consisting of three optical radiation detectors, sensitive to waves in UV, VIS and NIR ranges. The block diagram of the system is shown in Fig. 1. In the concluding remarks there is characterized the research work conducted in the Institute of Power Engineering aimed at practical implementation of the system proposed.