Detection of partial discharges occurring on HV cylindrical insulator made of porcelain using the spectrophotometry method

• Autorzy: Boczar T. , Frącz P. , Urbaniec I.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.08.27

Warianty tytułu

PL

Detekcja wyładowań niezupełnych występujących w HV cylindrycznych izolatorach wytworzonych z porcelany stosując metodę spektrofotometrii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of measurements of optical signals emitted by partial discharges occurring on the surface of cylindrical insulator made of porcelain. The optical signals were recorded using a spectrophotometer type HR4000, from Ocean Optics. This device was applies for measurement of electromagnetic waves in the ultraviolet (UV) and visible light range. The measurement system and elements of the laboratory setup, used in research works, are presented in the paper. In the study the effect of supply voltage value on the intensity of the recorded signals was investigated. As a result of the performed analysis characteristics of optical signals emitted on the considered type of HV insulator were determined. In particular, the lengths and intensities of the emitted signals, and the dependency of the supply voltage on the optical emission were illustrated. The gathered wavelength spectra were subjected to a regression analysis where a mathematical model consisting of a set of Gauss functions was used in the aim of determining the intensities of wavelengths included in the registered radiation.

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów sygnałów optycznych emitowanych przez wyładowania niezupełnewystępujące na powierzchni cylindrycznego izolatora wytworzonego z porcelany. Sygnały optyczne zostały zapisane za pomocą spektrofotometru HR4000 firmy Ocean Optics. Urządzenie to zostało wykorzystane do pomiaru fal elektromagnetycznych w zakresie ultrafioletowym (UV) oraz zakresie światła widzialnego. Układ pomiarowy i elementy instalacji laboratoryjnej, stosowanych w pracach badawczych, zostały przedstawione w artykule. Wpływ wartości napięcia zasilania na natężenie sygnałów zarejestrowanych został zbadany. W wyniku przeprowadzonej analizy zostały określone charakterystyki sygnałów optycznych emitowanych przy użyciu badanego typu HV izolatora. W szczególności zostały przedstawione długości oraz natężenia emitowanych sygnałów i załeżność napięcia zasilania od optycznej emisji. Zgromadzone widma długości fal zostały poddane regresywnej analizie, gdzie model matematyczny składa się ze zbioru funkcji Gaussa, który został wykorzystany w celu określenia natężenia fal, wynikającego z zarejestrowanego promieniowania.

Słowa kluczowe

EN

cylindrical insulator; spectrophotometry method; partial discharges

PL

izolator cylindryczny; metoda spektrofotometrii; wyładowania niezupełne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 8
• Strony: 99--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr.

Twórcy

autor

Boczar T.

• Politechnika Opolska, Instytut Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

autor

Frącz P.

• Politechnika Opolska, Instytut Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

autor

Urbaniec I.

• Politechnika Opolska, Instytut Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

Bibliografia

• [1] Biswas S., Koley C., Chatterjee B., Chakravorti S., A Methodology for Identification and Localization of Partial Discharge Sources Using Optical Sensors, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 19 (2012), 18-28
• [2] Coenen S., Tenbohlen S., Location of PD sources in power transformers by UHF and acoustic measurements, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 19 (2012)
• [3] Cleary G.P, Judd M.D., UHF and current pulse measurements of partial discharge activity in mineral oil, Science, IEE Proceedings of Measurement and Technology, 153 (2006)
• [4] Nasrat L.S., Hamed A.F., Hamid M.A., Mansour S.H., Study the flashover voltage for outdoor polymer insulators under desert climatic conditions, Egyptian Journal of Petroleum, 22 (2013), 1-8
• [5] Abderrazzaq M.H., Abu Jalgif A.M., Characterizing of corona rings applied to composite insulators, Electrical Power Systems Research 95 (2013), 121-127
• [6] Giriantari I., Monitoring the insulator condition by on-line voltage distribution measurement, IEEE International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, (2008), 392-394
• [7] Ma B., Zhou W., Wang T., Ding Y., Study on corona discharge test under power frequency voltage of the severe non-uniform electric field based on the UV-light imaging technology, IEEE 4th Asia-Pacific Conference on Environmental Electromagnetics, (2006), 253-259
• [8] Stolper R., Hart J., Mahatho N., The design and evaluation of a multi-spectral imaging camera for the inspection of transmission lines and substation equipment, World Insulator Congress and Exhibition, Hong Kong, China, (2005)
• [9] Zhao X., He S., Lei H., Jiang Z., Ye H., Jiang Z., Research on mechanism and ultraviolet imaging of corona discharges of electric device faults, IEEE International Symposium on Electrical Insulation, (2008), 690-693
• [10] Zang C., Lei H., Jiang Z., Ye H., He S., Zhao X., Jiang Z., Study on application of ultra-violet instrument in external insulation detection of electric device, IEEE International Conference on HV Engineering and Application, (2008), 391- 393
• [11] Zhou W., Li H., Yi X., Tu J., Yu J., A criterion for UV detection of AC corona inception in rod-plane air gap, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 18 (2011), 232-237
• [12] Zmarzly D., Nagi L., Analysis of Ionizing Radiation Generated by Partial Discharges, Acta Physica Polonica A, 125 (2014), 1377-1379
• [13] Borucki S., Boczar T., Cichon A., Investigation of the acoustic pressure distribution occurring around an aerial substation adjacent to apartment buildings, Archives of Acoustics, 32 (2007), 291-297
• [14] Wotzka D., Zmarzly D., Boczar T., Numerical Simulation of Acoustic Wave Propagating in a Spherical Object Filled with Insulating Oil, Acta Physica Polonica A, 118 (2010), 1272-1275
• [15] Cichoń A., Borucki S., Wotzka D., Szmajda M., Characteristic of Acoustic Emission Signals Generated by the Contacts of the Selector, Acta Physica Polonica A, 122 (2012), 804-807
• [16] Cichoń A., Borucki S., Wotzka D., Modeling of Acoustic Emission Signals Generated in On Load Tap Changer, Acta Physica Polonica A, 125 (2014), 1396-1399
• [17] Wotzka D., Partial Discharge Simulation in an Acoustic Model of a Power Transformer, 2nd International Students Conference on Electrodynamic and Mechatronics, Poland, (2009)
• [18] Wotzka D., Boczar T., Acoustic emission signals analysis in electric power transformer model, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), 74-77
• [19] Szmechta M., Boczar T., Frącz P., Frequency and Time- Frequency Analysis of Acoustic Cavitation Noise in Insulating Oils, Acta Physica Polonica A, 120 (2011), 744-747
• [20] Borucki S., Cichoń A., The influence of the power transformer load on vibroacoustic signal analysis results, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), 45-47

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.