Zastosowanie symulacji rozkładu pola elektrycznego w przestrzeni 3D do oceny procesu inicjacji wyładowań elektrycznych w oleju

• Autorzy: Rózga P.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.06.41

Warianty tytułu

EN

Using the 3D electrical field distribution simulation for assessment of discharge initiation process in oil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki symulacji rozkładu pola elektrycznego dla wybranych modeli elektrod pogrążonych w oleju. Wykorzystane modele to układy użyte w autorskich badaniach eksperymentalnych. Obliczone maksymalne wartości natężenia pola elektrycznego zostały porównane z wynikami tych badań oraz z danymi literaturowymi w zakresie natężenia pola elektrycznego inicjacji w oleju. Porównanie wskazuje, że istnieje możliwość zainicjowania wyładowań w oleju o czystości technicznej gdy maksymalne natężenie pola elektrycznego jest w zakresie dziesiątek MV/cm.

EN

Article presents the results of simulation of electrical field distribution in selected models of electrode setups immersed in oil. There are the models previously used by author in the experimental studies. Calculated values of maximum electrical field stress were compared with the results of these studies and with literature data in the area of inception electrical field stress Comparison indicates that it is possible to initiate the discharges in oil of technical purity when the maximum electrical field stress in the vicinity of HV electrode is in the range of tenths of MV/cm.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów skończonych; pole elektryczne; wyładowania elektryczne; izolacja olejowa

EN

finite element method; electrical field; electrical discharges; oil insulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 6
• Strony: 216--221
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rózga P.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroenergetyki, ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Sharbaugh A.H., Devins J.C., Rzad S.J., Progress in the field of electric breakdown in dielectric liquids, IEEE Trans. Electr. Insul., 13 (1978), 249-276
• [2] Rzad S.J., Devins J.C., Schwabe R.J., Transient behavior in transformer oils: Prebreakdown and breakdown phenomena, IEEE Trans. Electr. Insul., 14 (1979), 289-296
• [3] Lesaint O., Tobazeon R., Streamer generation and propagation in transformer oil under ac divergent fields conditions, IEEE Trans. Electr. Insul., 23 (1988), 941-954
• [4] Nakao Y. i inni, Studies of impulse creepage discharges in transformer oil, IEEE Trans. Electr. Insul, 26 (1991), 732-738
• [5] Lesaint O., Gournay P., Initiation and propagation thresholds of positive prebrakdown phenomena in hydrocarbon liquids, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 1 (1994), 702-708
• [6] Tobazeon R., Prebreakdown Phenomena In Dielectric Liquids, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 1 (1994), 1132 - 1147
• [7] Beroual A. i inni, Propagation and structure of streamers in liquid dielectrics, IEEE Electr. Insul. Mag., 14 (1998) 6-17
• [8] Lesaint O, Top T., Streamer initiation in mineral oil, Part I: Electrode surface effect under impulse voltage, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 9 (2002) 84-91
• [9] Top T., Massala G., Lesaint O., Streamer propagation in mineral oil in semi-uniform geometry, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 9 (2002), 76-83
• [10] Denat A., High field conduction and prebreakdown phenomena in dielectric liquids, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 13 (2006) 518-525
• [11] Kim M., Hebner R.E., Initiation from a point anode in a dielectric liquid, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 13 (2006), 1254-1260
• [12] Torshin Yu. V., Schlieren registration of electrohydrodynamics phenomena in dielectric liquids under lightning impulse, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 16 (2009), 470-474
• [13] Galczak J, Electrical discharges in transformer oil in set-up of paper insulated electrodes, Archives of Electr. Eng., XLVIII (1999), 155-172
• [14] Galczak J., Wyładowanie elektryczne w oleju transformatorowym przy udarach piorunowych w układach izolowanych elektrod, Politechnika Łódzka, Zeszyty Naukowe Nr 930, Łódź, (2003)
• [15] Galczak J., Rózga P., Wpływ papierowej otuliny izolacyjnej na parametry wyładowań elektrycznych w oleju transformatorowym, VII Konferencja Naukowo-Technicza "Transformatory Energetyczne i Specjalne", Kazimierz Dolny, (2008), 73-88
• [16] Rozga P., Mechanism of electrical discharges development in transformer oil in the setup of insulated electrodes, Proceed. 2010 Intern. Conf. High Voltage Eng. and Appl., New Orleans, USA, (2010), 325-328
• [17] Rozga P., The influence of paper insulation on the prebreakdown phenomena in mineral oil under lightning impulse, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 11 (2011), 720- 727
• [18] Rozga P., Properties of electrical discharges developing in transformer oil under lightning impulse in the setup of insulated electrodes, High Voltage Eng., China, 8 (2013), 1805-1812
• [19] Hasterman Z., Mosiński F., Maliszewski A., Wytrzymałość elektryczna transformatorów energetycznych, WNT, Warszawa, (1983)
• [20] Lidmanowski W., Zarys teorii wyładowań w dielektrykach, WNT, Warszawa, (1988)
• [21] Kuffel E., Zaengl W.S., Kuffel J, High Voltage Engineering, Fundamentals, Butterworth-Heinemann, Great Britain, (2000)
• [22] Mosiński F., O efekcie objętości szczególnie naprężonego oleju dla układów izolacji papierowo-olejowej, Politechnika Łódzka, Zeszyty Naukowe Elektryka, Nr 66, (1979) 91-103
• [23] Mosiński F., Wpływ objętości dielektryków na ich wytrzymałość elektryczną, VII Lubuska Konferencja Naukowo-Techniczna i- Mitel, Gorzów Wlkpl. (2012), 99-100
• [24] P. Rozga, F. Mosinski, D. Hantsz, Numerical analysis of electrical field surrounded the model HV electrode setups with paper insulation immersed in oil, 2012 Intern. Conf. High Voltage Eng. and Appl., Shanghai, China, (2012), 566-569
• [25] Mosiński F., Metody statystyczne w technice wysokich napięć, Wydawnictwo PŁ, Łódź, (1995)
• [26] P. Rozga, D. Hantsz, Initiation of discharges in the setup of paper insulated electrodes in oil, 2013 Annual Report Conf. Electr. Insul. Diel. Phenom., Shenzhen, China, (2013), 913-916
• [27] U. Gafvert, A. Jaksts, Ch. Tornkvist, L. Walfridson, “Electrical field distribution in transformer oil,” IEEE Trans. on Electr. Insul., vol. 27, pp. 647-660, 1992.
• [28] A. Khaligh, M. Vakilian, Power transformers internal insulation design improvements using electric field analysis through finite element methods,” IEEE Trans. Magnetics, vol. 44, pp. 273- 278, 2008.