Моніторинг показників якості акустичним методом

Abstract

У статті розглядаються питання якості електричної енергії. Підкреслено що вимоги до якості зростають у всьому світі і Україні приходиться також закріпляти високі вимоги до якості. І саме якість електричної енергії є ключовою для забезпечення як якості продукції так і досягнення мінімальних показників собівартості продукції. Для забезпечення якості електричної енергії все частіше використовуються елементи цифрових технологій в технологічних процесах і системах енергетичного комплексу. Тенденція енергетичних технологій – це використання цифрових технологій для управління і підтримання відповідних параметрів. Але в той же час виникають нові вимоги до систем діагностики і збору даних. Бо тепер це можливість обробляти безперервні потокові дані різними рівнями системи. Тому розвиток технологій діагностики вписується в вимоги розвитку сучасних енергосистем. В роботі виділено напрям дослідження параметрів що пов’язані із коронним розрядом. Проведено паралель коронний розряд і якість. Розглядаються тільки ті якісні параметри, які мають зв'язок із наслідками впливу коронного розряду. Тому були наведені методи по визначенню наявності коронного розряду на струмоведучих частинах обладнання. Зверталася увага на непрямі методи визначення коронного розряду. А це визначення по ультрафіолетовому випроміненню, інфрачервоному випроміненню. Наведені недоліки зазначених методів. Пропонується метод який розроблено на кафедрі Автоматизації та кібербезпеки енергосистем, метод побудовано на акустичних коливаннях які створює коронний розряд. Метод отримав назву спетроакустичного. Було виконано ряд експериментів в малому високовольтному електричному залі (лабораторія НТУ «ХПІ»). Експеримент дав позитивний результат. Експерименти виконувалися для різних напругах коронного розряду. Отримані акустичні файли оброблялися в математичному середовищі MATLAB. Акустичні файли розкладалися на спектр за допомогою методів швидкого перетворення Фур’є. Отримані частотні спектри дозволили виявити набір ліній що притаманні тільки коронному розряду. В роботі наведені графіки частотних спектрів акустичного сигнала що містить шум від коронного розряду. На яких простежена закономірність частотної маски для коронного розряду. Таким чином підтверджена гіпотеза, про визначеність акустичних спектрів для коронного розряду. Автори звертають увагу на перспективність запропонованого методу діагностики наявності коронного розряду.

The article deals with the issues of electricity quality. It is emphasized that quality requirements are increasing all over the world and Ukraine also has to secure high quality requirements. And it is the quality of electricity that is key to ensuring both the quality of products and the achievement of minimum cost indicators. Elements of digital technologies in technological processes and systems of energy complex are increasingly used to ensure the quality of electricity. The trend of energy technologies is the use of digital technologies to manage and maintain appropriate parameters. But at the same time, there are new requirements for diagnostic and data collection systems. It is now an opportunity to process continuous streaming data at different levels of the system. Therefore, the development of diagnostic technologies fits into the requirements of the development of modern energy systems. In this work the direction of investigation of parameters related to the corona discharge is highlighted. Parallel discharge and quality are drawn. Only those qualitative parameters that are related to the effects of corona discharge are considered. Therefore, methods for determining the presence of a corona discharge on the current-carrying parts of the equipment were presented. Attention was drawn to indirect methods of determining the corona discharge. And this is the definition of ultraviolet radiation, infrared radiation. The disadvantages of these methods are presented. The method developed at the Department of Automation and Cyber Security of Power Systems is proposed. The method was called spectroacoustic. A number of experiments were performed in a small high-voltage electrical room (NTU "KPI" laboratory). The experiment gave a positive result. The experiments were performed for different corona discharge voltages. The resulting acoustic files were processed in MATLAB. Acoustic files were decomposed into the spectrum by Fourier transform methods. Obtained frequency spectra revealed a set of lines that are specific only to the corona discharge. The work presents the graphs of the frequency spectra of the acoustic signal containing the noise from the corona discharge. On which the pattern of frequency mask for corona discharge is traced. Thus, the hypothesis of the determination of the acoustic spectra for the corona discharge is confirmed. The authors draw attention to the perspective of the proposed method for the diagnosis of coronary discharge.