Diagnostyka off-line stanu izolacji uzwojeń silników 6 kV z wykorzystaniem obrazowania akustycznego wyładowań niezupełnych

• Autorzy: Gulczyński Marcin , Adamowicz Marek , Olesz Marek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.03.10

Warianty tytułu

EN

Off-line diagnostics of insulation condition in 6kV motor windings using acoustic imaging of partial discharges

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W zakładach przemysłowych, w których kluczowe procesy produkcyjne są realizowane z wykorzystaniem silników średniego napięcia, dla których diagnostyka izolacji uzwojeń ma istotne znaczenie. W tym celu wykonuje się ocenę porównawczą wyników pomiarów wyładowań niezupełnych (WNZ) wykonywanych dla jednostek tego samego typu, a jej skuteczność w znacznej mierze wynika z wieloletniego doświadczenia diagnosty. Dla opracowania wyników WNZ stosuje się metodę fazowo-rozdzielczą PRPD, która wyznacza określone parametry WNZ w funkcji fazy napięcia przemiennego. Dysponując określonymi wzorcami WNZ można określić rodzaj wady izolacji silnika, bez możliwości lokalizacji jej występowania. W referacie omówiono nowe możliwości wspomagania diagnostyki off-line z wykorzystaniem kamery akustycznej, która analizuje widmo akustyczne WNZ i lokalizuje miejsce ich występowania na optycznym obrazie badanego obiektu. Kamera akustyczna wykorzystuje szeroką gamę mikrofonów szerokopasmowych i wizualizuje sygnał akustyczny w wybranych zakresach częstotliwości.

EN

In industrial plants where critical production processes are carried out using medium-voltage motors, insulation winding diagnostics play a crucial role. To achieve this, a comparative assessment of partial discharge measurement results is conducted for units of the same type, and its effectiveness largely relies on years of diagnostic experience. To analyze the partial discharge results, the phase-resolved partial discharge (PRPD) method is employed, which determines specific parameters of partial discharges in relation to the phase of alternating voltage. By having established reference partial discharge patterns, it becomes possible to identify the type of insulation fault in the motor without pinpointing its location. This presentation discusses new opportunities for supporting offline diagnostics using an acoustic camera, which analyzes the acoustic spectrum of partial discharges and locates their occurrence on an optical image of the inspected object. The acoustic camera utilizes a wide range of broadband microphones and visualizes the acoustic signal within selected frequency ranges.

Słowa kluczowe

PL

silnik średniego napięcia; wyładowanie niezupełne; diagnostyka off-line

EN

medium voltage motor; partial discharge; off-line diagnostics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 3
• Strony: 60--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gulczyński Marcin

• Politechnika Gdańska Szkoła Doktorska Wdrożeniowa, Katedra Automatyki Napędu Elektrycznego i Konwersji Energii, ul. Gabriela Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0003-4928-4318

autor

Adamowicz Marek

• Politechnika Gdańska Szkoła Doktorska Wdrożeniowa, Katedra Automatyki Napędu Elektrycznego i Konwersji Energii, ul. Gabriela Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0003-0561-8697

autor

Olesz Marek

• Politechnika Gdańska, Katedra Elektrotechniki i Inżynierii Wysokich Napięć, ul. Gabriela Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0003-4022-6082

Bibliografia

• [1] Gulski, E., Diagnozowanie wyładowań niezupełnych w urządzeniach wysokiego napięcia w eksploatacji. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka, Zeszyt 128, Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 2023.
• [2] Contin A., Piccolo A., PD acceptance tests for new bars and coils, Proc. IEEE Electrical Insulation Conference EIC, 2016, 243-247
• [3] Szymaniec S., Kandora W. Diagnostyka izolacji uzwojeń wysokonapięciowych maszyn elektrycznych wykonanych w technologii RESIN-RICH na etapie produkcji i remontu. Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe, 3(100/1), 2013, 189-194
• [4] Contin A. Identification of Defects Supporting PD in Rotating Machines with Different Insulation Technologies, Proc. IEEE 2nd International Conference on Dielectrics ICD, 2018,1-5
• [5] Kim Y. M., Kim M., Stress Grading Performance Analysis of Stator Coil Considering the Manufacturing Method and the Insulation Design, IEEE Access, 10(2022), 76493-76503
• [6] IEEE Std 1434-2014, IEEE Guide for the Measurement of Partial Discharges in AC Electric Machinery, 2014
• [7] Stone G. C., Sasic M., Wendel C., Shaikh A., Initial experience with acoustic imaging of PD on high voltage equipment, Proc. IEEE Electrical Insulation Conference EIC, 2021, 13-17
• [8] Glinka T., Szymaniec S., Eksploatacja i diagnostyka maszyn elektrycznych i transformatorów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019
• [9] R. Van Haeren i in., “Preventing failure in outdoor distribution class metalclad switchgear”, IEEE Trans Power Apparatus and Systems, 10(1985), 2701-2712.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).