بررسي عملكرد پروب‌هاي UHF در آشكارسازي تخليه جزئي در ترانسفورماتورهاي فشار قوي

Investigation of UHF Probe Performance for Partial Discharge Detection in Power Transformers

اخيراً آشكارسازي تخليه­ جزئي به روش UHF در ترانسفورماتورهاي فشار قوي توجه زيادي به خود جلب كرده است. در مورد ترانسفورماتورهاي موجود در شبكه قدرت، تنها راه دريافت سيگنال­ هاي UHF از طريق پروب­ هايي است كه از طريق شير تخليه روغن نصب مي ­شوند. با اينكه اين پروب­ ها بصورت تجاري نيز ساخته شده­اند، اطلاعات كمي در مورد مشخصات و ويژگي­ هاي اين پروب­ ها در آشكارسازي تخليه­ جزئي در دسترس است. در اين مقاله ويژگي­ هاي اين پروب­ها به عنوان يك آنتن UHF شامل فركانس مناسب آشكارسازي، تاثير محل نصب پروب، الگوي تشعشعي، پلاريزاسيون و تاثير عمق نفوذ پروب بر آشكارسازي تخليه­ جزئي با استفاده از حجم وسيعي از داده ­هاي اندازه­ گيري شده و شبيه ­سازي­هاي الكترو مغناطيسي مورد بررسي قرار مي­گيرد. بسياري از پارامترهاي مورد بررسي براي اولين بار در زمينه آشكارسازي تخليه­ جزئي به روش UHF مطرح شده ­اند. پس از آشنايي با پارامترهاي موثر، وضعيت بهينه هر پارامتر براي اندازه­گيري ارائه مي ­شود. بكارگيري نتايج ارائه شده در اين مقاله منجر به جلوگيري از اندازه­ گيري و تحليل نادرست تخليه­ جزئي و تصميم­ گيري اشتباه در مورد وضعيت عايقي ترانسفورماتور قدرت مي­ گردد.

Recently, UHF partial discharge (PD) detection on power transformers attracts lots of attentions. For the transformers already installed in power network, the UHF signals can be captured only by UHF probes installed through oil drain valve. Although UHF probes are commercially produced, there are a lot of missing information on characteristics and features of these probes for PD detection. In this paper, a detailed study on characteristics of UHF probe including proper detection frequency range, radiation pattern, polarization, influence of position of probe and insertion depth of probe on captured PD signals is presented using an exhaustive laboratory measurements and electromagnetic simulation works. Most of parameters are introduced for the first time in application of UHF PD detection in power transformers. After providing UHF probe characteristics, optimize situation of each parameter is presented. Using the information given in this paper, prevents incorrect detection and analyzing of PD and wrong decision about insulation status of power transformer.