Transcript Presentation-7

‫درس تئوری وتکنولوژی پيشرفته فشار قوی‬
‫استاد ‪ :‬دکتر حسینی‬
‫دانشکده مهندس ی دانشگاه آزاد اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫بهار ‪1389‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫دانشگاه آزاد اسالمی‬
‫واحد تهران جنوب‬
‫‪1‬‬
‫پديده تخليه جزئي‬
‫و روشهاي اندازه گيري‬
‫و آشكارسازي آن‬
‫‪• Fundamentals of the partial discharge‬‬
‫‪phenomenon in insulation systems‬‬
‫‪• Basic of the partial discharge measurement‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪2‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪3‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪4‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪5‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪6‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪7‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪8‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪9‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪10‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪11‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪12‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪13‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪14‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪15‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪16‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪17‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪18‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪19‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪20‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪21‬‬
• PD-Measurement
– Sensitive Measurement for Insulation Condition
Evaluation
Chemical (DGA) –
Optical (e.g. UV Camera for Corona) –
PD-Principle
A
Ut(t)
2CS
e0
CF
CP/2
U1(t)
er
CP/2
Uz
UL
-UL
2CS
-Uz
U'1(t)
t
B
A
Is(t)
I1(t)
I2(t)
I3(t)
CS
R1
Ut
CP
U1
CF
B
t
I1(t) S
q  U1.CF
q   i1 (t ).dt
PD-Measurement Principle
qs   is (t ).dt
CS
C F .CS
1
qs  q. .
. CP .
CF CS  CP
CS  CS
CS
qs  q.
CF
CP  CF , CS
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪25‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪26‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪27‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪28‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪29‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪30‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪31‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪32‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪33‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪34‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪35‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪36‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪37‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪38‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪39‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪40‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪41‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪42‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪43‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪44‬‬
PD-Measurement Principle
f  f 2  f1
f0 
U1
Smax
( f1  f 2 )
2
U2(t-t0)
G(w)
A0
Dirac Pulse
-3 db
f
t-t0
Smax
U2(t-t0)
t
f1
f0 f2
f
s(t )  2 A0 F ( f 0 ) f 2 si2f 2 (t  t0 )  f1si2f1 (t  t0 )
smax  2 A0 F ( f 0 )f  F ( f 0 )
t-t0
PD-Measurement Principle
smax  F ( f 0 )
i(t)
PD-Impulse

F ( f )  (i(t ))   i(t ).e j 2ft .dt


F (0)   i(t ).dt  q

F (0)  F ( f 0 )
t
F(w)
Spektrum
PD-Impulse
w
smax  q
PD-Measurement Principle
Z
smax  k.q
I(t)
CK
Calibrator
C0
Smax
A
Ct
U~
U0
Amp.
B
Um
M
Zm
Measuring
Impedance
Filter
Cc
Electrical Fault Detection
Bushing
Patented Sensor for Coupling
Capacitive Signals
Capacitive
Sensor
AKV
dB
FOSender
four-pole coupling
amplification:
0 - 60 dB
Bandwidth FO: >
10 MHz (3dB)
FOReceiver
DSO
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪49‬‬
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫‪50‬‬
Possible Measurements
Measurement
on a
110kV/35kV
40MVA
Transformer
Possible Measurements
FO-Cable
Amplifier +
FO-Sender
Sensor
AKV
Possible Measurements
Narrowband
SignalAcquisition
FOReceiver
Wide-Band
SignalAcquisition
Possible Measurements
U
(200mV/div)
V
Perhaps
PD-Signal
(200mV/div)
W
Good
SNR
(200mV/div)
MP
(50mV/div)
Time Line = 10 Periods
Time = 1s/div
Possible Measurements
•
Online Measurement A:
(110kV/35kV/40MVA)
Phase V
111
Impulse Charge < 200 pC
000
-0.5
-0.5
-0.5
(220kV/118kV/150MVA)
-1
-1
-1
000
10
10
10
20
20
20
30
30
30
Phase
W
40
40
40
50
50
50
Time[ms]
44
22
Impulse Charge > 5000 pC
Apparent Charge
Period > 500 nC
per
Voltage [V]
•
Apparent Charge per
Online
B:
Period Measurement
< 2000 pC
Voltage [V]
0.5
0.5
0.5
00
-2
-2
-4
-4
00
10
10
20
20
30
30
Time[ms]
40
40
40
50
50
50
Partial Discharge
Sensors
Capacitive sensor in power transformer and Capacitive sensor in power transformer
a resistor
and HFCT
PD FREQUENCY CONTENT
Experimental Result of PD Measurement
Different recorded PD signal on 20 kV distribution
transformer after de-noising
Frequency content of recorded signal on 20 kV
distribution transformer
PD Measurement On a 420 /21 kV (Y/∆) Power Transformer
2.5
3
2
2.5
Signal 1
2
1.5
1.5
Signal 2
1
1
0.5
0.5
0
0
-0.5
-0.5
-1
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0.016
0.018
0.02
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5
PD Signal polluted with noise, captured in Neka PP
x 10
Signal after de-noising
Frequency content of y
0.8
0.6
0.04
0.4
0.035
0.2
0
0.03
2
-0.2
-0.4
0.025
1.5
-0.6
0.02
1
-0.8
-4
x 103.9514
3.9516
3.9518
3.952
3.9522
Frequency content
of y
3.9524
3.9526
3.9528
5
x 10
0.5
0.015
9
0
8
0.01
7
-0.5
6
3.687
3.6875
3.688
3.6885
0.005
3.689
5
x 10
5
0
4
3
0
2
1
0
0
2
4
6
8
10
frequency (Hz)
12
14
16
18
6
x 10
1
2
3
4
5
frequency (Hz)
6
7
8
9
10
6
x 10
PD Measurement On Power Transformer
Frequency content of y
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
1
2
3
4
5
frequency (Hz)
6
7
8
9
6
x 10
Frequency spectrum of de-noised signal On 420 /21 kV
(Y/∆)
Important Parameters For Partial Discharge Analysis
• Maximum PD magnitude
• PD pulse repetition rate
• Partial discharge intensity or power
• PD trend
• Effects of voltage, humidity and temperature
60
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬
PD patterns
Figure 7. Internal discharges in a
solid dielectric cavity
Figure 9. Discharges in voids in
cast-resin insulation
61
Figure 6. Classic corona in
air or gas from a sharp point
Figure 8. Partial discharge in gas
bubbles in an insulating liquid
‫تئوری و تکنولوژی پیشرفته فشار قوی دانشگاه آزاد‬
‫اسالمی واحد تهران جنوب‬