Experimental and theoretical determination of transfer function of transformer windings

• Autorzy: Florkowski Marek , Furgał Jakub

Warianty tytułu

PL

Eksperymentalne i teoretyczne wyznaczanie funkcji przenoszenia uzwojeń transformatorów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A method based on the transfer function has been used more and more frequently for investigation of transformer windings. It is applied more and more widely as a maintenance procedure lor the identification of damage and deformation of transformer windings as well as it might be used to estimate the condition of an insulating system. The method can also he used to detect possible manufacturing damages or to check minor dislocations of the windings. It is based on the comparison of current measurements of the transfer function with reference measurements. The application of this method in the investigation ol transformers is determined by an exact measurement of the transfer function by experiment and by mathematical modelling. Both methods of determining the transfer function of the transformer are being refined and developed. Transfer function measurement, analysis and evaluation methods are presented in this paper. Described methods were applied for measuring and calculating of the transfer function for two of transformer windings.

PL

Uzwojenia transformatorów są badane coraz częściej przy zastosowaniu metody, której podstawą jest funkcja przenoszenia. Jest ona wykorzystywana do wykrywania uszkodzeń oraz zniekształceń uzwojeń. Może być także stosowana do oceny stanu układu izolacyjnego oraz do kontroli procesu produkcyjnego lub do wykrywania przemieszczeń uzwojeń. Metoda polega na porównaniu wyniku pomiaru funkcji przenoszenia z pomiarami odniesienia. Zastosowanie tej metody w badaniach transformatorów jest zależne od dokładnych pomiarów lub modelowania matematycznego funkcji przenoszenia. Obie metody wyznaczania funkcji przenoszenia są obecnie rozwijane i doskonalone. W artykule przedstawiono pomiary funkcji przenoszenia, analizę i rozwój metod. Porównano wyniki pomiarów i obliczeń funkcji przenoszenia dwu różnych uzwojeń transformatora.

Słowa kluczowe

EN

transfer functions; transformer windings; power transformers

PL

funkcja przeniesienia; uzwojenie transformatora; transformator

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 52, nr 2
• Strony: 137--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Florkowski Marek

• ABB Corporate Research, Cracow

autor

Furgał Jakub

• ABB Corporate Research, Cracow

Bibliografia

• 1. Christian J., Feser K., Sunderman U., Leibfriend T.: Diagnostic of Power transients by Using the Transfer Function Method. Int. Symp. on High Voltage Engineering ISH'99, Eleventh Intern. Symposium on High-Voltage Engineering London, 23-27 August 1999, Vol. I.
• 2. Degeneff R. C.: A General Method for Determining Resonances in Transformer Winding. IEEE Trans. on PAS, Vol. PAS - 96, No. 2, March/April 1977, pp. 423-430.
• 3. de Leon F., Semlyen A.: Detailed Modelling of Eddy Current Effects for Transformer Transients, IEEE Trans on Power Delwery, Vol. 9, No 2, April, 1994, pp. 1143-1150.
• 4. Florkowski M.: Transfer Function Based Diagnostics of Transformers - FRA User Guide. ABB Corporate Research - Internal Report, 1999.
• 5. Hasterman Z., Mosiński F., Maliszewski A.: Wytrzymałość elektryczna transformatorów energetycznych (Electrical Strength of Power Transformers - in Polish). WNT, Warszawa, 1983.
• 6. Lech W.: Obliczanie przepięć w udarowych w transformatorach przy zastosowaniu matematycznych maszyn cyfrowych (Computer Calculations of Stroke Overvoltages in Transformers - in Polis). Postępy Techniki Wysokich Napięć, 1965, Z. 4, pp. 289-314.
• 7. Lech W., Tymiński L.: Detecting Transformer Winding Damage - the Low Voltage Impulse Method. El. Rev., Vol. 179, No. 21, 1966.
• 8. Leibfriend T., Feser K.: Monitoring of Power Transformers Using the Transfer Function Method. IEEE Trans. on Pow. Delivery, Vol. 14, No. 4, October 1999, pp. 1333-1341.
• 9. Malewski R., Douville J., Belanger G.: Insulation Diagnostic System for Transformer Insulation. CIGRE Paris, ref. 12 - 01, 1986.
• 10. Malewski R., Poulin B.: Impulse Testing of Power Transformers Using the Transfer Function
• 11 Małecki R.: Modele cyfrowe do badania przebiegów udarowych w transformatorach (Numerical Models for Investigation for Stroke Courses in Transformers - in Polish). Zesz. Nauk. Polit. Łódzkiej. Rozprawy Naukowe, Z. 80, 1986.
• 12. Mombello E. E., Ratta G., Rivera J. F.: Study of Internal Stresses in Transformer Windings Due to Lightning Transient Phenomena. Electric Power System Research, No. 21, 1991, pp. 161-172.
• 13. Rahimpour E., Christian J., Feser K., Mohseni H.: Calculation of the Transfer Function to Diagnose Axial Displacement and Radial Deformation of Transformer Windings. 12th Intern. Symp. on High Voltage Engineering ISH'2001, Bangalore (India), 20-24 August 2001.
• 14. Rahimpour E., Christian J., Feser K., Mohseni H.: Modellierung der Transformatorwicklung zur Berechnung der Ubertragungsfunktion fur die Diagnose von Transformatoren. Elektrie, Berlin 54, 2000, pp. 18-31.
• 15. Wang M., Vandermaar A. J., Srivastava K. D.: Condition Monitoring of Transformers in Service by the Low Voltage Impulse Test Method. Eleventh Intern. Symposium on High-Voltage Engineering . London, 23-27 August 1999, Vol. I.
• 16. Wilcox D. J., Hurley W. G., Conlon M.: Calculation of Self and Mutual Impedances Between Sections of Transformer Windings. IEE Proc., Vol. 136, Pt. C, No. 5, September 1989, pp. 308-314.