Zastosowanie szyków antenowych w lokalizacji źródeł wyładowań niezupełnych

Roehrich, J.; Szafraniak, B.; Zydroń, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zastosowanie szyków antenowych w lokalizacji źródeł wyładowań niezupełnych

Autorzy

Roehrich J. , Szafraniak B. , Zydroń P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Application of antenna arrays in the location of partial discharge sources

Konferencja

XXVII cykl seminarów zorganizowanych przez PTETiS Oddział w Gdańsku ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE 2017 (XXVII; 2017; Gdańsk, Polska)

Języki publikacji

Abstrakty

Wyładowania niezupełne (wnz) są źródłami impulsowych zaburzeń elektromagnetycznych o bardzo szerokim widmie. Dzięki temu dla ich wykrywania i lokalizowania mogą być stosowane metody antenowe, wykorzystujące różne techniki pomiarowe. W szczególności dotyczy to lokalizowania wyładowań powstających w liniach napowietrznych i urządzeniach stacji elektroenergetycznych wysokich i najwyższych napięć. W artykule przedstawiono podstawy i rozważania teoretyczne dotyczące zastosowania w tym celu szyków (macierzy) antenowych o różnych konfiguracjach oraz wybrane wyniki badań laboratoryjnych. Przedstawione zostały m.in. analizy zastosowania metody TDOA (Time Difference Of Arrival), pozwalającej na określenie położenia źródeł wyładowań niezupełnych w oparciu o pomiar różnic czasów detekcji przebiegów impulsowych rejestrowanych przez poszczególne anteny wchodzące w skład szyku antenowego.

Partial discharges (PD) are sources of very short impulsive electromagnetic disturbances with extra wide spectrum. As a result, aerial methods using various measuring techniques can be used to detect and locate them. In particular, this refers to locating partial discharges occurring at overhead transmission lines and power station equipment of high and very high voltages. The paper, which presents the continuation of the work of authors in this field, describes theoretical foundations and theoretical considerations as well as the results of laboratory investigations of the use of antenna arrays of various configurations for PDs source location. The analysis of the application of the TDOA method (Time Difference of Arrival) to determine the position of the discharge sources is based on the measurement of the time differences of pulse waveforms received by the individual antennas – members of particular antenna array.

Słowa kluczowe

wyładowania niezupełne systemy lokalizacyjne szyki antenowe metody TOA/TDOA

partial discharges locating system antenna arrays TOA/TDOA methods

Wydawca

Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

Czasopismo

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

Rocznik

2017

Tom

Nr 57

Strony

103--108

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Roehrich J.

roehrich@agh.edu.pl

AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: +12 6174416, +12 6172835

autor

Szafraniak B.

szafrani@agh.edu.pl

AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: +12 6174416, +12 6172835

autor

Zydroń P.

pzydron@agh.edu.pl

AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: +12 6174416, +12 6172835

Bibliografia

1. PN-EN 60038:2012 Napięcia znormalizowane CENELEC
2. PN-EN 60071-1:2008 Koordynacja izolacji – Część 1: Definicje, zasady i reguły.
3. CIGRÉ Brochure no. 542: Insulation coordination for UHV AC Systems, 2014.
4. CIGRÉ Brochure no. 400: Technical requirements for substations exceeding 800 kV, 2009.
5. Kiessling, F., Nefzger, P., Nolasco, J.F., Kaintzyk, U., Overhead Power Lines: Planning, Design, Construction, Springer-Verlag, 2003.
6. Kosztaluk R. (red.) Technika badań wysokonapięciowych, WNT, Warszawa.
7. Mikulski J., Aktualna procedura badań układów izolacyjnych linii napowietrznych 400 kV, Przegląd Elektrotechniczny, R. 92, no. 10, pp. 138-141, 2010.
8. PN-CISPR 16-2: Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Wymagania dotyczące urządzeń i metod pomiarów zaburzeń radioelektrycznych i odporności na zaburzenia radioelektryczne – Metody pomiarów zaburzeń radioelektrycznych i odporności na zaburzenia radioelektryczne.
9. CISPR TR 18-2:2010 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipment - Part 2: Methods of measurement and procedure for determining limits.
10. IEEE Std 430-2017, IEEE Standard procedures for the measurement of radio noise from verhead power lines and substations.
11. PN-E-05118:1977 Przemysłowe zakłócenia radioelektryczne – Elektroenergetyczne linie i stacje wysokiego napięcia – Dopuszczalny poziom zakłóceń – Ogólne wymagania i badania terenowe.
12. Pakala W.E., Chartier V.L., Radio noise measurements on overhead power lines from 2.4 to 800 kV, IEEE Trans. Power Apparatus and Systems, vol. 90, no 3, pp. 1155- 1165, 1971.
13. Chartier V.L., Sheridan R., DiPlacido J.N., Loftness M.O, Electromagnetic interference measurements at 900 MHz on 230 kV and 500 kV transmission lines, IEEE Trans. Power Deliv., vol. 1, no. 2, pp. 140-149, 1986.
14. Loftness M.O., Power line RF interference – Sound, patterns and myths, IEEE Trans. Power Delivery, vol. 12, no. 2, pp. 934-940, 1997.
15. 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.
16. Florkowska B., Zydroń P., Florkowski M.: Localization and identification of corona forms based on phaseresolved images, Measurement Science and Technology, vol. 12, pp. 1304-1310, 2001.
17. Zydroń P., Roehrich J., Bonk M., Fuśnik Ł.: Zastosowanie analizatora widma w badaniach diagnostycznych układów izolacyjnych wysokiego napięcia bazujących na detekcji zaburzeń elektromagnetycznych, ZN WEiA Politechniki Gdańskiej, nr 46, str. 119-122, 2015.
18. Moore P. J., Portugues I. E., Glover I. A.: Remote diagnosis of overhead line insulation defects, IEEE Power Eng. Society Gen. Meeting, vol. 2, pp. 1831-1835, 2004.
19. Judd M. D.: Radiometric partial discharge detection, Int. Conf. on Condition Monitoring and Diagnosis, pp. 1025-1030, 2008.
20. Roehrich J., Zydroń P., Szafraniak B., Kwaśny D., Szeląg D., Kierunkowe układy detekcji VHF/UHF dla lokalizacji źródeł wyładowań niezupełnych w liniach napowietrznych i urządzeniach stacji elektroenergetycznych, ZN WEiA Politechniki Gdańskiej, nr 51, str. 159-162, 2016.
21. CIGRÉ Brochure no. 61, Interferences produced by corona effect of electric systems, Paris, 1966
22. Markalous S.M, Tenbohlen S., Feser K., New robust non-iterative algorithms for acoustic PD-localization in oil/paper-insulated transformers, 14th Int. Symp. on High Voltage Engineering ISH-2005, paper G-040, Beijing, China, 2005.
23. Stewart B.G., Nesbitt A., Hall L.: Triangulation and 3D location estimation of RFI and partial discharge sources within a 400kV substation, IEEE EIC, pp. 164-168, 2009.
24. Portugues I. E. et al.: RF-based partial discharge early warning system for air-insulated substations, IEEE Trans. Power Delivery, vol. 24, no. 1, pp. 20-29, 2009.
25. Hou H., Sheng G., Jiang X.: Robust time delay estimation method for locating UHF signals of partial discharge in substation, IEEE Trans. Power Delivery, vol. 28, no. 3, pp. 1960-1968, 2013.
26. Hou H., Sheng G., Jiang X.: Localization algorithm for the PD source in substation based on L-shaped antenna array signal processing, IEEE Trans. Power Delivery, vol. 30, no. 1, 472-479, 2015.
27. Robles G., Fresno J. M., Sánchez-Fernández M., Martínez-Tarifa J. M., Antenna deployment for the localization of partial discharges in open-air substations, Sensors, vol. 16, no. 4, 541, 2016.
28. Kumar G., Ray K.P., Broadband microstrip antennas, Artech House, Boston, 2002
29. TDS 500D, TDS 600B & TDS 700D Digitizing Oscilloscopes User Manual, Tektronix Inc.
30. https://www.tek.com/document/application-note/realtime-versus-equivalent-time-sampling (20.11.2017).

Uwagi

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

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-931a5a06-277c-44fd-871c-d30a0d06da5a