Частичный разряд (ЧР) – это искровой разряд очень маленькой мощности, который образуется внутри изоляции или на ее поверхности в оборудовании среднего и высокого классов напряжения. Как известно, периодически повторяющиеся частичные разряды разрушают изоляцию, приводя в конечном итоге к ее пробою [1]. Таким образом, регистрация частичных разрядов, оценка их мощности и повторяемости, а также локализация места их возникновения позволяют своевременно выявить развивающиеся повреждения изоляции и принять необходимые меры для их устранения. Актуальность вопроса возможности безопасной эксплуатации оборудования не вызывает сомнений.
Метод контроля состояния высоковольтной изоляции оборудования по характеристикам частичных разрядов, возникающих задолго до полного пробоя изоляции, является одним из наиболее используемых [2]. Этот метод позволяет выявлять дефекты изоляции на самых ранних стадиях их возникновения, отслеживать их развитие, оценивать текущее состояние изоляции и возможность дальнейшей эксплуатации оборудования. Но в результате измерения ЧР возникает ряд проблем, требующих особого внимания.
Наибольшие трудности при измерении электрических сигналов ЧР в условиях эксплуатации вызывает отделение сигналов ЧР, возникающих в высоковольтной изоляции контролируемого оборудования, от внешних и внутренних помех различного происхождения. Источниками импульсных сигналов (помех), регистрируемых на вводах и заземляющих цепях высоковольтного оборудования, являются:
• различного рода преобразователи (частоты до 1 МГц), переключение контактов устройства РПН и выключателей соседних линий и т. д. (частоты до 10 МГц);
• корона на подводящих проводах и окружающем оборудовании (частоты, примерно, до 400 МГц);
• дефектные изоляторы соседних порталов, особенно на линиях 750 кВ (во всех диапазонах);
• дефектные изоляторы шин 10 кВ, особенно штыревых на старых подстанциях (во всех диапазонах);
• сигналы ВЧ-связи (частоты до 500 кГц).
Интенсивность мешающих сигналов при полевом контроле оборудования весьма высока. На оборудовании класса 220 кВ и выше фактически всегда присутствуют мощные сигналы положительной короны, достигающие амплитуды 10 нКл при интенсивности несколько импульсов за период. Все эти сигналы не характеризуют состояние высоковольтной изоляции оборудования, и их необходимо отделять от сигналов ЧР, возникающих внутри контролируемого объекта. Подавление помех производится на нескольких стадиях, начиная с выбора частотного диапазона регистрирующей аппаратуры, измерения и вычитания фона, анализа амплитудно-фазовых диаграмм (АФД) сигналов и их временных зависимостей и заканчивая сопоставлением сигналов различных каналов (электрических, акустических и электромагнитных).