Analysis of acoustic and electromagnetic emission of traction transformers

• Autorzy: Kučera Matej , Brncal Peter , Cefer Viktor , Jarina Roman , Gutten Miroslav

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.05.19

Warianty tytułu

PL

.Analiza emisji akustycznej i elektromagnetycznej transformatorów trakcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article analyzes the diagnostics of a high-voltage power transformer by means of an acoustic camera. It is one of the basic diagnostics and monitoring of remote measurement and analysis of acoustic emission. The high-voltage power transformer generates acoustic emission, thanks to which we can analyze the operating and fault states of the device. The article shows the use of the acoustic camera for operational monitoring and diagnostics of its life through noise from the source of the transformer winding and the ferromagnetic core. We performed measurements of acoustic emission on the traction transformers with parameters 5 MVA, 25/6 kV and 25 MVA, 110/3 kV that were in real operation. We studied the spatial distribution of the acoustical field as well as its spectra. Preliminary results have shown that acoustic analysis may be a useful alternative option for high-power transformer’s health condition.

PL

W artykule przeanalizowano diagnostykę transformatora mocy wysokiego napięcia za pomocą kamery akustycznej. Jest to jedna z podstawowych metod diagnostyki i monitoringu zdalnego z wykorzystaniem emisji akustycznej. Transformator mocy wysokiego napięcia generuje emisję akustyczną, dzięki której możemy analizować stany pracy i uszkodzenia urządzenia. W artykule przedstawiono zastosowanie kamery akustycznej do monitorowania eksploatacyjnego i diagnostyki poprzez szum pochodzący ze źródła uzwojenia transformatora i rdzenia ferromagnetycznego. Wykonaliśmy pomiary emisji akustycznej transformatorów trakcyjnych o parametrach 5 MVA, 25/6 kV i 25 MVA, 110/3 kV, które były w rzeczywistej eksploatacji.

Słowa kluczowe

EN

transformer; acoustic camera; acoustic emission; acoustic source localisation

PL

transformator mocy; diagnostyka; emisja akustyczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 5
• Strony: 107--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kučera Matej

• University of Žilina, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovak Republic

autor

Brncal Peter

• University of Žilina, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovak Republic

autor

Cefer Viktor

• University of Žilina, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovak Republic

autor

Jarina Roman

• University of Žilina, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovak Republic

autor

Gutten Miroslav

• University of Žilina, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] Orman M. , Pinto C.T. , Usage of acoustic camera for condition monitoring of electric motors. In IEEE International Conference TENCON 2013. IEEE, 1-4. 2013.
• [2] Bartol e t ti C., Desiderio M., Di Carlo D., Fazio G., Muzi F., Sacerdoti G., Salvatori F., Vibroacoustic techniques to diagnose power transformers. In: IEEE Transactions on Power Delivery, 19(2004), No. 1, 221-229.
• [3] Ol szews ka A. , Wi tos F. , Identification of Acoustic Emission Signals Originating from the Core Magnetization of Power Oil Transformer. I n : Archives of Acoustics, 41(2016), No. 4, 799-812.
• [4] Ramí rez -Niño J . , Pas cacio A. , Acoustic measuring of partial discharge in power transformers. In: Measurement Science and Technology, 20(2009), No.11.
• [ 5 ] Boczar T., Cichon A., Borucki S., Diagnostic expert system of transformer insulation systems using the acoustic emission method. In: IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 21(2014), No. 2, 854-865.
• [6] Bacha K., Souahlia S., Gossa M., Power transformer fault diagnosis based on dissolved gas analysis by support vector machine, In: Electric Power Systems Research, vol. 83, 2012, pp. 73-79.
• [7] J in M. , Pan J. , Vibration transmission from internal structures to the tank of an oil-filled power transformer, In: Applied Acoustics, vol. 113, 2016, pp. 1-6.
• [8] García B., Burgos J.C., Alonso A.M., Transformer tank vibration modeling as a method of detecting winding deformations-part I: theoretical foundation, part II: experimental verification, In: IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 1, 2006, pp. 157-169.
• [9] Zhao M., Xu G., Feature extraction of power transformer vibration signals based on empirical wavelet transform and multiscale entropy, In: IET Science, Measurement & Technology, vol. 12, no. 1, 2017, pp. 63-71.
• [10] Eric M. M., Some research challenges of acoustic, In: 9th Telecommunications Forum (TELFOR), Belgrade, Serbia, Nov 22. IEEE. pp. 1036-1039.
• [11] Product data: Nor848A Acoustic Camera, online https://web2.norsonic.com/ product/324/
• [12] Brandt M., Identification failure of 3 MVA furnace transformer,” In: Conference DEMISEE 2016, Papradno, SR, 2016, pp. 6-10.
• [13] Pokorný, V., Elimination of Noise Emission of Electrical Equipment, In: Abstract of the doctoral dissertation, VSB-TU Ostrava, 2013

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).