Modelowanie propagacji impulsów wyładowań niezupełnych w uzwojeniach transformatorów energetycznych z zastosowaniem stanowiska laboratoryjnego

• Autorzy: Zydroń P. , Bonk M. , Fuśnik Ł. , Bęc K. , Maniak D. , Szafrański F.

Warianty tytułu

EN

Modelling partial discharge pulses propagation in the windings of power transformers using laboratory stand

• Konferencja: XXVI cykl seminarów zorganizowanych przez PTETiS Oddział w Gdańsku ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE 2016 (XXVI; 2016; Gdańsk)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Transformatory energetyczne są jednymi z podstawowych elementów systemu elektroenergetycznego. Objawem wewnętrznych defektów ich układu izolacyjnego może być powstawanie wyładowań niezupełnych (wnz). Sygnały elektryczne wywołane przez wnz są rejestrowane na doprowadzeniach liniowych, do których docierają propagując wzdłuż uzwojeń, od miejsca ich występowania. W zależności od położenia defektu oraz jednostkowych parametrów elektrycznych uzwojenia zmieniają się parametry czasowo-częstotliwościowe sygnałów obserwowanych w miejscu ich detekcji. W artykule przedstawiono wyniki badań propagacji impulsów wnz na modelu laboratoryjnym uzwojenia transformatora oraz, dla porównania, wyniki symulacji numerycznych w programie Matlab/Simulink. Podczas symulacji stosowano pewne uproszczenia złożonej struktury uzwojenia transformatora analizując wpływ miejsca wyładowania na wybrane właściwości impulsów rejestrowanych na zacisku liniowym.

EN

Power transformers are one of the basic elements of the power system. The occurrence of partial discharge is a symptom of internal defects of their insulating system. Electrical signals caused by partial discharges are recorded on the line terminals that receive electrical signals propagating along the winding from the source of discharge. Depending on the location of the defect and the characteristic parameters of the electrical windings are changing parameters of the timefrequency signals observed in the place of its detection. The article presents the results of the propagation of pulses PD in models of transformer windings, compared to the results of numerical simulations. During the simulation takes into account the complex, multi-element structure of the windings of the transformer and its impact on the time-frequency characteristics of pulses recorded on a terminal line.

Słowa kluczowe

PL

uzwojenia transformatora; wyładowania niezupełne; lokalizacja; modelowanie numeryczne

EN

transformer windings; partial discharges; localization; numerical modelling

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 51
• Strony: 221--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Zydroń P.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: [phone]

autor

Bonk M.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: [phone]

autor

Fuśnik Ł.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: [phone]

autor

Bęc K.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: [phone]

autor

Maniak D.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: [phone]

autor

Szafrański F.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. 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
• 2. K. Raja, F. Devaux, S. Lelaidier: Recognition of discharge sources using UHF PD signatures, IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 18, no. 5, 2002, 8-14
• 3. M.D. Judd, L. Yang, I.B.B. Hunter: Partial discharge monitoring of power transformers using UHF sensors. Part I: Sensors and signal interpretation, IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 21, no. 2, 2005, pp. 5-14
• 4. M.D. Judd, L. Yang, I.B.B. Hunter: Partial discharge monitoring of power transformers using UHF sensors. Part I: Field experience, IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 21, no. 3, 2005, pp. 5-13
• 5. S. Coenen, S. Tenbohlen, S. M. Markalous; T. Strehl: Sensitivity of UHF PD measurements in power transformers, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 15, no. 6, 2008, 1553-1558
• 6. A. Akbari, P. Werle, M. Akbari, H. R. Mirzaei: Challenges in calibration of the measurement of partial discharges at ultra-high frequencies in power transformers, IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 32, no. 2, 2016, pp. 27-34
• 7. S. Zheng, Ch. Li, Z. Tang, W. Chang, M. He: Location of PDs inside transformer windings using UHF methods, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 21, no. 1, 2014, pp. 386-393
• 8. S. Coenen, S. Tenbohlen: Location of PD sources in power transformers by UHF and acoustic measurements, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. vol. 19, no. 6, 2012, pp. 1934-1940
• 9. S. N. Hettiwatte et al.: Simulation of a transformer winding for partial discharge propagation studies, IEEE Power Eng. Society Winter Meeting, 2002, vol. 2, pp. 1394-1399
• 10. S. D. Mitchell, J. S. Welsh, R. H. Middleton, B. T. Phung: Practical implementation of a narrowband high frequency distributed model for locating partial discharge in a power transformer, Proc. 2007 Electr. Insul. Conf. & Electr. Manuf. Expo, 2007, pp. 127-131
• 11. M. S. Naderi, T. R. Blackburn, B.T. Phung, M. S. Naderi, A. Nasiri: Application of wavelet analysis to the determination of partial discharge location in multiple-α transformer windings, Electr. Power Systems Research, vol. 78, no. 2, 2008, pp. 202-208
• 12. R. Mohamed, P.L. Lewin, G. Chen: Partial discharge estimation in a high voltage transformer using multi signal decomposition technique, Proc. 9th ICPADM, Harbin, China, 2009, pp. 425-328
• 13. V. Jeyabalan, S. Usa: Frequency domain correlation technique for PD location in transformer winding, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 16, no. 4, 2009, pp. 1160-1167
• 14. Z.-Y. Du et al.: Calculation of distribution parameters for research on propagation characteristic of PD in transformer winding, Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, 2009, 1-5
• 15. M. S. Abd Rahman, P. Rapisarda, P. L. Lewin: Partial discharge propagation inside a high voltage transformer winding: Comparison of measurement and simulation, 2012 IEEE CEIDP Annual Report, pp. 56-59
• 16. S. Zheng, Ch. Li, M. He: UHF PD signal attenuating characters when passing through transformer windings, 2013 IEEE CEIDP Annual Report, pp. 1205-1208
• 17. J. Szczechowski, K. Siodła, P. Werle: Lokalizacja wyładowań niezupełnych - pomiar funkcji przejścia na części aktywnej transformatora, Przegląd Elektrotechniczny, R. 90, nr 10, 2014, 157-159
• 18. N. H. Nik Ali et al.: Classification and localisation of multiple partial discharge sources within a high voltage transformer winding, 2016 IEEE EIC, pp. 519-522
• 19. Y. Meng, X. Zhao, Y. Cheng: Influence of the complex structure on the characteristics of EM wave from PD in power transformers, 2016 IEEE Int. Conf. on Dielectr. ICD, vol. 1, pp. 573-576

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.