Modelowanie numeryczne i analiza warunków powstawania wyładowań niezupełnych w defektach układów izolacyjnych wysokiego napięcia

• Autorzy: Mikrut P. , Zydroń P.

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling and analysis of the conditions for the inception of partial discharges in defects of high voltage insulation systems

• Konferencja: XV Seminarium Zastosowanie komputerów w nauce i technice Gdańsk 2015 (XV; 2015, Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W badaniach wyładowań niezupełnych stosowane są analizy teoretyczne, metody eksperymentalne oraz symulacje numeryczne. Artykuł opisuje rezultaty prac badawczych dotyczących analizy warunków fizykalnych, od których zależy powstawanie wyładowań niezupełnych w wybranych defektach układów izolacyjnych. Przedstawiono podstawowe informacje dotyczące zjawiska powstawania wyładowań niezupełnych wraz z opisem ich potencjalnych źródeł oraz numeryczny model polowy inkluzji gazowej w dielektryku, będącej w pewnych warunkach takim źródłem. Zamieszczono wyniki symulacji numerycznych rozkładów natężenia pola elektrycznego w defektach o różnych geometriach i rozmiarach, zlokalizowanych w modelowym układzie izolacyjnym. Dla wykonania symulacji zastosowano program komputerowy do analizy pól elektromagnetycznych FEMM v. 4.2.

EN

The paper describes the results of theoretical considerations and computer simulations for analysis of physical conditions required for the formation of partial discharge (PD) in gaseous defects located in high-voltage insulation systems. The basic information about the phenomenon of partial discharge along with a description of potential sources and the numerical model of inclusion gas field in the dielectric, which, under certain conditions the PD. As a result of the research, the article presents: calculations and numerical simulations of the electric field distributions in the internal gaseous inclusions with different geometries and sizes, located in the model system insulation. For the calculation and simulation computer program was used for analysis of electromagnetic fields FEMM.

Słowa kluczowe

PL

układ izolacyjny; wyładowania niezupełne; inkluzja gazowa; modelowanie numeryczne

EN

insulating system; partial discharges; gaseous inclusion; numerical modelling

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 46
• Strony: 77--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Mikrut P.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Zydroń P.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• 1. Florkowska B.: Wyładowania niezupełne w układach izolacyjnych wysokiego napięcia – analiza mechanizmów, form i obrazów, Wydawnictwo IPPT PAN, Warszawa, 1997
• 2. Florkowska B., Florkowski M., Włodek R., Zydroń P.: Mechanizmy, pomiary i analiza wyładowań niezupełnych w diagnostyce układów izolacyjnych wysokiego napięcia, Wydawnictwo IPPT PAN, Warszawa, 2001
• 3. Crichton G.C., Karlsson P.W., Pedersen A.: Partial discharges in ellipsoidal and spheroidal voids, IEEE Trans. on Dielectr. and Electr. Insul., vol. 24, no. 2, 1989, s. 335-342.
• 4. Van Brunt R. J.: Stochastic properties of partialdischarge phenomena, IEEE Trans. on Electr. Insul., vol. 26, no. 5, 1991, s. 902-948.
• 5. Niemeyer L,. Fruth B., Gutfleich F.: Simulation of partial discharges in insulation systems, Conf. Proc. of the 7th ISH, Dresden, 1991, paper 71.05
• 6. Fruth, B.; Niemeyer, L.: The importance of statistical characteristics of partial discharge data, IEEE Trans. on Electr. Insul., vol. 27, no. 1, 1992, s. 60-69.
• 7. Niemeyer L.: A generalized approach to partial discharge modeling, IEEE Trans. on Dielectr. and Electr. Insul., vol. 2 no. 4, 1995, s. 510-528.
• 8. Gutfleisch, F.; Niemeyer, L.: Measurement and simulation of PD in epoxy voids, IEEE Trans. on Dielectr. and Electr. Insul., vol. 2 no. 5, 1995, s. 729-743
• 9. Morshuis, P.; Niemeyer, L.: Measurement and simulation of discharge induced ageing processes in voids, IEEE CEIDP Annual Report, vol. 2, 1996, s. 520-524.
• 10. Heitz C.: A generalized model for partial discharge processes based on a stochastic process approach, J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 32, 1999, s. 1012–1023.
• 11. Altenburger R., Heitz C., and Timmer J.: Analysis of phase-resolved partial discharge patterns of voids based on a stochastic process approach, J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 35, 2002, s. 1149–1163.
• 12. Illias H., Chen G., Lewin P.L.: Modelling of surface charge decay in a spherical cavity within a solid dielectric material using finite element analysis, Conf. Proc. of the 16th ISH, Johannesburg, 2009
• 13. Illias H., Chen G., Lewin P. L.: Modeling of partial discharge activity in spherical cavities within a dielectric material, IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 27, no. 1, 2011, s. 38-45.
• 14. Illias H., Chen G., Lewin P.L.: Partial discharge behavior within a spherical cavity in a solid dielectric material as a function of frequency and amplitude of the applied voltage, IEEE Trans. on Dielectr. and Electr. Insul. Vol. 18, No. 2; 432-443, April 2011
• 15. Lemke E.: A critical review of partial-discharge models, IEEE Electr. Insul Mag., vol. 28, no. 8, 2012, s. 11-16.
• 16. Achillides, Z.; Kyriakides, E.; Georghiou, G.E.: Partial discharge modeling: an improved capacitive model and associated transients along medium voltage distribution cables, IEEE Trans. on Dielectr. and Electr. Insul., vol. 20, no. 2, 2013, s. 770-781.
• 17. Meeker D.: Finite Element Method Magnetics Ver. 4.2. User’s Manual, 2010 www.femm.info/Archives/doc/ manual42.pdf , (dostęp: 2015.02.12)
• 18. Ierusalimschy R., de Figueiredo L.H., Celes W.: Reference manual of the programming language LUA 4.0 www.femm.info/Archives/doc/refman-4.0.pdf, (dostęp: 2015.02.12)