Lokalizacja źródeł wyładowań niezupełnych z wykorzystaniem matryc mikropaskowych anten UHF

• Autorzy: Polak F. , Sikorski W. , Siodła K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.10.28

Warianty tytułu

EN

Partial discharge sources localization with the use of microstrip patch antennas array

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł porusza temat lokalizacji wyładowań niezupełnych (wnz) w transformatorach energetycznych. Autorzy proponują innowacyjną metodę, wykorzystującą matryce sensorowe zbudowane z anten mikropaskowych, obejmujących swoim zakresem pasmo wysokich i ultra wysokich częstotliwości (HF/UHF). Analiza sygnałów przeprowadzana jest z użyciem algorytmów określania kierunków nadejścia sygnału (ang. DOA – Direction-of-Arrival). W artykule zaprezentowano metodologię projektowania wybranego typu anteny wraz z określeniem, na drodze symulacji obliczeniowych, jej użytecznych parametrów, które zostały porównane z wartościami zmierzonymi.

EN

The paper discusses the topic of partial discharges localization in power transformers. The authors propose an innovative method, using sensor arrays built of microstrip patch antennas, including their range of high and ultra high frequencies (HF/UHF). Signal analysis is carried out using the Direction-of-Arrival (DOA) estimation algorithms. A methodology for designing a selected antenna type together with the determination of its useful parameters, by way of computational simulations along with the comparison with the measured values were presented.

Słowa kluczowe

PL

wyładowania niezupełne; antena UHF; antena mikropaskowa; matryca sensorowa; estymacja kierunku nadejścia sygnału

EN

partial discharges; UHF antenna; microstrip antenna; sensor array; Direction-of-Arrival estimation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 10
• Strony: 122--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Polak F.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Sikorski W.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Siodła K.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Jezierski E., Transformatory. Podstawy teoretyczne, WNT, Warszawa, 1965
• [2] Sarkar B., Mishra D.K., Koley C., Roy N.K., Microstrip patch antenna based UHF sensor for detection of partial discharge in high voltage electrical equipments, Annual IEEE India Conference (INDICON), 2014, 1-6
• [3] Balanis C.A., Antenna theory, analysis and design, (2005)
• [4] Judd M.D., Experience with UHF Partial Discharge Detection and Location in Power Transformers, Proc. IEEE Electrical Insulation Conference, Annapolis, USA, 2011, 201-205
• [5] Judd M.D., Yang Li, Hunter I. B., Partial Discharge Monitoring for Power Transformers Using UHF Sensors. Part 1: Sensors and Signal Interpretation, IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 21, No. 2, March/April 2005, 5-14
• [6] Zhizhang Chen, Gopal Gokeda, Yiqiang Yu, Introduction to Direction-of-Arrival Estimation, Norwood, 2013
• [7] Sikorski W., Szymczak C., Siodła K., Polak F., Hilbert curve fractal antenna for detection and on-line monitoring of partial discharges in power transformers. Eksploatacja I Niezawodność – Maintenance and Reliability, 2018, 20 (3), 343–351
• [8] Gulski E., Koltunowicz W., Ariaans T., Behrmann G., Jongen R., Garnacho F., Kornhuber S., Ohtsuka S., Petzold F., Sanchez-Uran M., Siodla K., Tenbohlen S., Guidelines for partial discharge detection using conventional (IEC 60270) and unconventional methods, Cigre Technical Brochure 662, 2016
• [9] Polak F., Sikorski W., Siodła K., Lokalizacja źródeł wyładowań niezupełnych przy użyciu matryc sensorowych, Przegląd Elektrotechniczny, nr 10/2014, 74-77
• [10] Polak F., Sikorski W., Siodła K., Ocena możliwości zastosowania matrycy anten UHF do lokalizacji wyładowań niezupełnych, Przegląd Elektrotechniczny, nr 10/2016, 63-66
• [11] Sikorski W., Siodla K., Moranda H., Ziomek W., Location of Partial Discharge sources in Power Transformers Based on Advanced Auscultatory Technique, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.19, (2012), 1948-1956
• [12] Raja K., Devaux F., Lelaidier S., Recognition of discharge sources using UHF PD Signatures, IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol:18 , Issue: 5, (2002), 8-14
• [13] Milligan T.A., Modern antenna design, John Wiley & Sons, Hoboken, 2005
• [14] Haykin S., Ray Liu K. J., Handbook on Array Processing and Sensor Networks, John Wiley & Sons, 29-58

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).