Transfer function based analysis of fast transients impact on winding insulation

• Autorzy: Florkowski M. , Furgał J.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu szybkich stanów przejściowych na izolację uzwojeń na podstawie funkcji przenoszenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Transformers in electrical power systems are subjected to overvoltages generated during fast transients due to switching operations and lightning strokes. If the frequency of incoming surge voltage matches the winding one, the corresponding resonance will be excited. Therefore external fast transients occurring in power systems might trigger internal overvoltages with large maximum value in transformer windings. Overvoltages having such character have been the root cause of many power transformer failures. The paper presents an approach to the identification of sensitive zones in the transformer windings based on the measurements of overvoltages inside windings and frequency dependences of admittance of the transformer.

PL

Transformatory w układach elektroenergetycznych są poddawane działaniu przepięć generowanych podczas szybkich stanów przejściowych związanych z czynnościami łączeniowymi oraz wyładowaniami atmosferycznymi. Jeżeli częstotliwość fali napięciowej oddziałującej na uzwojenie jest równa częstotliwości własnej uzwojeń to wewnątrz transformatora może wystąpić zjawisko rezonansu. Dlatego szybkie stany przejściowe występujące w układach elektroenergetycznych mogą generować przepięcia wewnętrzne o dużych wartościach maksymalnych w uzwojeniach transformatorów. Przepięcia o takim charakterze były przyczyną awarii wielu transformatorów energetycznych. Artykuł przedstawia propozycję identyfikacji wrażliwych obszarów w uzwojeniach transformatorów na podstawie pomiarów przepięć w uzwojeniu oraz zależności częstotliwościowych admitancji transformatora.

Słowa kluczowe

EN

transformer windings; overvoltages; diagnostic investigations; frequency method

PL

uzwojenia transformatorów; badania diagnostyczne; metoda częstotliwościowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 4
• Strony: 162--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.,

Twórcy

autor

Florkowski M.

autor

Furgał J.

• ABB Corporate Research, 31-038 Kraków, ul. Starowiślna 13A,

Bibliografia

• [1] Rodrigo H. , Dang H. Q. S.: Behaviour of Transformer Windings under Surge Voltages, High Volt. Engin. Symp., 22 - 27 Aug. 1999, paper No. 1.287. P 6
• [2] Working Group 12.07: Resonance Behaviour of High- Voltage Transformers, CIGRE Session, Paris, 29th Aug. - 6th Sept. 1984, paper 12 - 14
• [3] Bickford J . P. , Heaton A. G. :Transient Overvoltages on Power Systems, IEE Proceedings, Vol. 133, Pt. C, No. 4, May 1986, pp. 201 - 223
• [4] Henriksen E. E. : Study of Very Fast Transients Overvoltages in Transformers, Electra, No. 179, Aug. 1998, pp. 13 - 23
• [5] Morched A. S., Marti L ., Brierly R. H., Lackey J. G. : Analysis of Internal Winding Stresses in EHV Generator Set-Up Transformer Failures, IEEE Trans. on Pow. Deliv., Vol. 11, No. 2, April 1996, pp. 888 - 894
• [6] Paap G. C., Alkema A. A., Sluis L.: Overvoltages in Power Transformers Caused by No-Load Switching, IEEE Trans. on Pow. Deliv., Vol. 10, No. 1, Jan. 1995, pp. 301 - 307
• [7] Pretorius R. E., Goosen P. V. : Practical Investigation into Repeated Failures of 400/220 kV Auto-Transformers in the Escom Network - Results and Solutions, CIGRE, Session 1984, paper 12 - 14
• [8] Schei A., Alstad K., Sund J. B., Rian W.: Resonant Overvoltages in Power Station Transformers Initiated by Switching Transients in the Connected Cable Network, CIGRE, Session 1984 - 29th August- 6th Sept., paper 12 - 7
• [9] Lapworth J. A., Wilson A. : Transformer Internal Over- Voltages Caused by Remote Energisation, IEEE PES Power Africa 2007 Conference and Exposition, Johannesburg, South Africa, 16 - 20 July 2007, pp. 1 - 6
• [10] D’Heure H. , Even A. : Contribution to Studies on an Unusual Overvoltage Phenomenon in the Tapchanger on the HV Side of a 400 kV Station Transformer, CIGRE, Session 29th Aug. - 6th Sept., 1984, paper 12 - 1
• [11] Margolis H. B., M. Phelps J. D., Carlomagno A. A. : Experience with Part-Winding Resonance in EHV Auto- Transformers: Diagnosis and Corrective Measures, IEEE Trans. on PAS, Vol. PAS-94, No. 4, 1975, pp. 1294 – 1300
• [12] Hori M., Nishioka M., Ikeda Y., Noguchi K., Kajimura K., Motoyama H., Kawamura T.: Internalwinding failure due to resonance overvoltage in dis tribution transformer caused by winter lightning. IEEE Trans. on Pow. Deliv., Vol. 21, No. 3, July 2003, pp. 1600-1606