Примена UHF давача за надзирање и одређивање места парцијалних пражњења

Abstract

Предмет ове докторске дисертације састоји се из четири битна дела. Први кључни део је експеримент надзирања парцијалних пражњења у погону и свеобухватна анализа откривених сигнала парцијалних пражњења добијених са уграђене UHF сонде током времена, ради процене стања електричне изолације у енергетском трансформатору. Други кључни део је налажење места извора парцијалних пражњења у изолационом систему енергетског трансформатора што је могуће тачније и прецизније помоћу два, три и четири UHF давача у упрошћеном моделу енергетског трансформатора употребом MATLAB-а 2022b. Два случаја се разликују при употреби четири давача. У првом случају претпостављени су симулирани гранични облици сигнала парцијалних пражњења и плочасти UHF давачи. У другом случају, таласни облици сигнала парцијалних пражњења претпостављају се као они добијени мерењем са једним UHF давачем у облику сонде у експерименту који је описан у првом кључном делу ове докторске дисертације и замишљена су такође четири плочаста UHF давача. У трећем кључном делу, употребом електромагнетских симулација у Ansys HFSS-у 2020 R2, анализира се јачина могућег утицаја металних активних делова и суда енергетског трансформатора на првобитне облике и простирање и непосредне путање UHF електромагнетних таласа (сигнала) и одређивање места извора парцијалних пражњења...

The subject of this doctoral dissertation consists of four significant parts. The first key part is an experiment of monitoring partial discharges in the plant and a comprehensive analysis of the detected partial discharge signals obtained from the built-in UHF probe over time to assess the condition of the electrical insulation in the power transformer. The second key part locates the source of partial discharges in the insulation system of the power transformer as accurately and precisely as possible using two, three, and four UHF sensors in a simplified model of the power transformer using MATLAB 2022b. Two cases differ when using four sensors. The first case assumes simulated limit forms of partial discharge signals and plate UHF sensors. The second case assumes the waveforms of the partial discharge signals as those obtained by measurement with a single probe-type UHF sensor in the experiment that is described in the first key part of this doctoral dissertation and also imagines four plate UHF sensors. The third key part, using electromagnetic simulations in Ansys HFSS 2020 R2, analyses the strength of the possible influence of the metal active parts and the tank of the power transformer on the original shapes and propagation and direct paths of UHF electromagnetic waves (signals) and determining the location of the source of partial discharges. The fourth key part compares the models for determining the location of the source of partial discharges in the power transformer from the second and third key parts of this doctoral dissertation and proposes the final model, taking into account all the factors that can affect the accuracy of determining the location of the source. It refers to those factors separately and jointly covered by the previously proposed models, as well as those that are not covered by them...