تشخيص برخط عيب‌هاي مكانيكي سيم‌پيچ ترانسفورماتور با استفاده از تخمين تابع تبديل كانال انتشار موج UWB

Online Detection of Transformer Winding Mechanical Faults Using Estimation of the Transfer Function of the UWB Wave Propagation Channel

استفاده از رادار فرا پهن‌باند جهت تشخيص برخط عيب مكانيكي سيم‌پيچ ترانسفورماتور، به‌تازگي پيشنهاد شده است. در اين مقاله به‌منظور شناسايي و تخمين تغيير شكل شعاعي و جابه‌جايي محوري در سيم‌پيچ ترانسفورماتور از تكنيك تحليل مدال استفاده شده است. در روش مورد استفاده، با توجه به تأثير تغييرات مكانيكي بر پارامترهاي كانال انتشار موج فراپهن‌باند در داخل ترانسفورماتور و نمايش آن به‌صورت تابع تبديل، به استخراج ويژگي براي تشخيص عيب پرداخته شده است. با انتخاب بهترين روش تخمين تابع تبديل، از آن براي تعيين مقدار صفرها و قطب‌هاي سيستم در حالت‌هاي مختلف سالم و معيوب محوري و شعاعي استفاده شده است. با مقايسه مقادير صفر و قطب‌هاي تابع تبديل درحالت سالم و معيوب مي‌توان به تشخيص قطعي براي وجود عيب پرداخت و ميزان عيب را به‌صورت تقريبي تعيين نمود. اندازگيري‌هاي انجام‌شده بر روي مدل آزمايشگاهي نيز نشان مي‌دهد كه روش پيشنهادي مي‌تواند وجود عيب محوري و شعاعي را تشخيص دهد اما در تعيين ميزان اين عيب‌ها همراه با خطا عمل مي‌كند. لذا با توجه به قابليت‌هاي روش پيشنهادي، مي‌توان از آن به‌صورت تركيبي با روش تصويربرداري راداري استفاده نمود.

Transformer winding mechanical fault detection by Ultra Wide Band (UWB) Sensors has been recently proposed. In this paper, modal analysis technique has been used to detect and estimate radial deformation and axial displacement in transformer winding. In this technique, using the UWB wave propagation channel modeling by transfer function and knowing that mechanical changes affect the channel parameters, the features have been extracted for the fault diagnosis. By choosing the best method of estimating the transfer function, the zeroes and poles in different sound and defective mode has been determined. For diagnosing and determining the approximate amount of the faults, the amounts of Zeroes and Poles of the Transfer Function have been compared in different modes. The measurement results have been shown that the proposed method can be successful in the detection of the fault but it cannot determine the amount of the faults accurately. According to the capabilities of the proposed method, it can be used in combination with the previously introduced Radar Imaging Method.