مقدمه: اهمیت تحلیل تخلیه جزئی در مهندسی برق
تخلیه جزئی (Partial Discharge یا PD) یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها در ارزیابی سلامت عایق تجهیزات ولتاژ بالا است. در این مقاله، روش‌های نوین تحلیل و تفسیر تخلیه جزئی شامل نمودارهای q(u)، q(t)، اثر انگشت آماری و تکنیک 3CFRD را به صورت جامع بررسی می‌کنیم.
نمودار q(u) – تحلیل رابطه بار تخلیه و ولتاژ تست
نحوه تفسیر نمودار q(u) در تشخیص تخلیه جزئی
در این نمودار، رابطه بین بار تخلیه (q) و ولتاژ تست (u) با دقت بررسی می‌شود. این ابزار برای شناسایی ولتاژ آغاز تخلیه و تشخیص نوع تخلیه در فازهای مختلف سیکل AC بسیار مفید است.
کاربردهای عملی در صنعت
از این نمودار در تست ترانسفورماتورها، کابل‌های فشار قوی و ژنراتورها برای پیش‌بینی نقص‌های احتمالی استفاده می‌شود.
نمودار q(t) – رصد تغییرات تخلیه در طول زمان
این نمودار تغییرات فعالیت تخلیه در گذر زمان را نمایش می‌دهد و برای تشخیص تخلیه‌های متناوب یا ناپایدار بسیار کاربردی است. دقت زمانی این روش به نمونه‌برداری با فرکانس بالا نیاز دارد.
روش اثر انگشت آماری برای تشخیص دقیق
در این روش پیشرفته، سیگنال‌های اندازه‌گیری‌شده با پایگاه داده‌ای از الگوهای مرجع مقایسه می‌شوند. اگر میزان شباهت از آستانه‌ای معین (مثلاً ۹۰٪) عبور کند، سیستم می‌تواند نوع و محل تخلیه را با دقت بالا شناسایی کند.
تکنیک 3CFRD برای جداسازی سیگنال‌های پیچیده
در شرایط عملی که چند منبع تخلیه هم‌زمان فعال باشند، تکنیک Three-Component Frequency-Resolved Detection (3CFRD) امکان جداسازی منابع را بر اساس امضای طیفی فراهم می‌کند. این روش به ویژه در محیط‌های صنعتی پرنویز بسیار مفید است.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
ترکیب روش‌های تحلیلی مانند نمودارهای q(u) و q(t) با الگوریتم‌های پیشرفته اثر انگشت آماری و تکنیک‌های فرکانسی مانند 3CFRD، امکان تشخیص دقیق‌تر و سریع‌تر عیوب عایقی را فراهم می‌سازد. این روش‌ها امروزه در صنایع برق فشار قوی به صورت گسترده استفاده می‌شوند.
