Моделювання зміни параметрів внутрішньої ізоляції високовольтних вводів для аналізу достовірності контролю під робочою напругою
№ 1 (4) (2022), Статті
№ 1 (4) (2022)

Моделювання зміни параметрів внутрішньої ізоляції високовольтних вводів для аналізу достовірності контролю під робочою напругою

Статті
https://doi.org/10.20998/2224-0349.2022.01.12
Опубліковано 2022-07-02
Олександра Анатоліївна Загайнова
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
https://orcid.org/0000-0002-8558-3211
Галина Миколаївна Сердюкова
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
https://orcid.org/0000-0003-1557-0260
PDF

Ключові слова

трансформатор
високовольтний ввід
показники ізоляції
контроль
метод
пристрій
схема заміщення
потужність
опір
тангенс кута діелектричних втрат

Як цитувати

Загайнова, О. А., і Г. М. Сердюкова. «Моделювання зміни параметрів внутрішньої ізоляції високовольтних вводів для аналізу достовірності контролю під робочою напругою». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 1 (4), Липень 2022, с. 23-27, doi:10.20998/2224-0349.2022.01.12.
ACM ACS APA ABNT Chicago Harvard IEEE MLA Turabian Vancouver

Завантажити посилання

Endnote/Zotero/Mendeley (RIS) BibTeX

Анотація

У статті розглянуто моделювання зміни параметрів внутрішньої ізоляції високовольтних вводів для аналізу достовірності контролю під робочою напругою. Для моделювання параметрів внутрішньої ізоляції високовольтного вводу були використані дані реально встановленого вводу на підстанції. Для оцінки зв’язку діелектричних втрат ізоляції конденсаторного типу вводу з його станом використана схема заміщення, в якій активна потужність дорівнює потужності, що розсіюється в ізоляції вводу, а струм зрушений щодо напруги на той же кут, що і у даному вводі. Модельованими параметрами є ємність внутрішньої ізоляції вводу, активний опір і опір, який моделює зміну параметрів внутрішньої ізоляції. Розраховані чисельні значення ємнісного струму через ізоляцію високовольтного вводу, активного струму, опору, а також потужності втрат для вводу, що розглядається. Розроблена спрощена схема ізоляції високовольтного вводу. Розраховані потужності втрат та виконана їх оцінка при зміні тангенса кута діелектричних втрат на 2 %. Наведена схема заміщення для ізоляції високовольтного вводу без урахування можливості зміни параметрів. Побудована модель, яка дозволяє врахувати зміну параметрів вводу, в яку паралельно підключено додатково опір. В якості схеми, що моделює параметри, була обрана схема резистивного дільника, оскільки вона забезпечує достатню точність, стабільність і потужність. Метод, який було використано для моделювання зміни параметрів внутрішньої ізоляції конденсаторного типу високовольтних вводів можна рекомендувати як допоміжний для аналізу чутливості пристрою контролю під робочою напругою вводів силових високовольтних трансформаторів.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2022.01.12
PDF

Посилання

M. Anglhuber and J. L. Velásquez Contreras, “Dispersing the clouds: Gain clear insight into your bushings using advanced diagnostics method,” Transformer Magazine. Special Edition: Bushing, vol. 4, no. 5, pp. 126–132, 2017.

E. A. Feilat, I. A. Metwally, S. Al-Matri, and A. S. Al-Abri, “Analysis of the Root Causes of Transformer Bushing Failures,” International Journal of Electrical and Computer Engineering, vol. 7, no. 6, pp. 791–796, 2013, doi: https://doi.org/10.5281/zenodo.1059693.

H. I. Septyani, I. Arifianto, and A. P. Purnomoadi, “High voltage transformer bushing problems,” in 2011 International Conference on Electrical Engineering and Informatics (ICEEI), Bandung, Indonesia, Jul. 17–19, 2011. pp. 1–4, doi: https://doi.org/10.1109/iceei.2011.6021566.

М. О. Hryshchuk, “Analiz poshkodzhuvanosti sylovykh transformatoriv elektroenerhetychnykh system [Damageability analysis of power transformers in electrical power systems],” in Materialy XLVI naukovo-tekhnichnoi konferentsii pidrozdiliv VNTU [Proceedings of the XLVI Scientific-Technical Conference of the Vinnytsia National Technical University (VNTU) divisions], Vinnytsia, Ukraine, Mar. 22–24, 2017.

A. Rubanenko, M. Labzun, and M. Hryshchuk, “Definition defects of transformer equipment using frequency diagnostic parameters,” Bulletin of the National Technical University “KhPI” Series: New solutions in modern technologies, no. 23(1245), pp. 41–46, Jun. 2017, doi: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.23.07. (in Ukrainian)

L. V. Badicu, U. Broniecki, W. Koltunowicz, J. Subocz, M. Zenker, and A. Mrozik, “Detection of bushing insulation defects by diagnostic monitoring,” in 2016 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD), Xi'an, China, Sep. 25–28, 2016. pp. 64–68, doi: https://doi.org/10.1109/cmd.2016.7757764.

L. Chen et al., “PD defect monitoring for oil-impregnated paper bushing by measuring the inner pressure,” IEEE Access, vol. 7, pp. 53411–53418, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/access.2019.2912655.

M. Meira, C. R. Ruschetti, R. E. Álvarez, and C. J. Verucchi, “Power transformers monitoring based on electrical measurements: State of the art,” IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 12, no. 12, pp. 2805–2815, Jul. 2018, DOI: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2017.2086.

А. А. Zagaynova, “Usovershenstvovannyi metod i ustroistvo kontrolia izoliatsii kondensatornogo tipa vysokovoltnogo oborudovaniia pod rabochim napriazheniem [Improved method and device for monitoring the insulation of capacitor-type high-voltage equipment under operating voltage],” Methods and Devices of Quality Control, no. 1(30), pp. 102–107, 2013. (in Russian)

О. Shutenko, О. Zagaynova, and G. Serdyukova, “Continuous control of the condition of isolation of bushings in the environment of information and analytical system “Sirenа”,” Visnyk Kharkivskoho Natsionalnoho Tekhnichnoho Universytetu Silskoho Hospodarstva Im. P. Vasylenka [Bulletin of the Kharkiv National Technical University of Agriculture Named After P. Vasylenko], no. 195, pp. 29–32, 2018. (in Ukrainian)

S. Arumugam, “Nonconventional measurements on insulation materials high voltage bushings and power cables using frequency response analysis method,” Engineering Reports, vol. 2, no. 4, Feb. 2020, doi: https://doi.org/10.1002/eng2.12136.

B. Mohseni, N. Hashemnia, and S. Islam, “Condition assessment of power transformer bushing using SFRA and DGA as auxiliary tools,” in 2016 IEEE International Conference on Power System Technology (POWERCON), Wollongong, Australia, Sep. 28–Oct. 1, 2016, pp. 1–4, doi: https://doi.org/10.1109/powercon.2016.7753973.

D. Zhang et al., “Study on FDS characteristics of oil-immersed paper insulation bushing under non-uniform moisture content,” IET Science, Measurement & Technology, vol. 12, no. 5, pp. 691–697, Aug. 2018, doi: https://doi.org/10.1049/iet-smt.2017.0595.

D. Wang, L. Zhou, C. Dai, L. Guo, and W. Liao, “Insulation defect diagnostic method for OIP bushing based on multiclass LS-SVM and cuckoo search,” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 69, no. 1, pp. 163–172, Jan. 2020, doi: https://doi.org/10.1109/tim.2019.2895482.

B. Qi, Q. Dai, C. Li, Z. Zeng, M. Fu, and R. Zhuo, “The mechanism and diagnosis of insulation deterioration caused by moisture ingress into oil-impregnated paper bushing,” Energies, vol. 11, no. 6, p. 1496, Jun. 2018, doi: https://doi.org/10.3390/en11061496.

X. Chen and C. Li, “Influence of oil-paper insulation aging on frequency domain spectroscopy of high voltage bushing,” in 2016 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), Chengdu, China, Sep. 19–22, 2016. pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.1109/ichve.2016.7800819.

N. Li and Z. Peng, “Modeling of electric stress control in HV bushing using field grading material,” in 2014 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena – (CEIDP 2014), Des Moines, IA, USA, Oct. 19–22, 2014. pp. 550–553, doi: https://doi.org/10.1109/ceidp.2014.6995822.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2022 Олександра Анатоліївна Загайнова, Галина Миколаївна Сердюкова