-
مقدمه
بیشتر شکست ها در ژنراتورهای فشارقوی ناشی از عیب در سیستم عایقی می باشد که اغلب نتیجه تدریجی و مجموع اثرات مخرب تخلیه جزئی بر روی عایق می باشد. از این رو عایق الکتریکی شینه ژنراتور نقش مهمی در عملکرد ژنراتورهای فشارقوی برای استقامت در برابر تنشهای الکتریکی بالا در طول بهره برداری ایفا میکند، بنابراین تشخیص زودرس آن میتواند از خروج از خط خارج از برنامه و پرهزینه ژنراتورهای فشارقوی جلوگیری به عمل آورد .
وقوع تخلیه جزئی در ژنراتورهای فشارقوی، پالس های الکتریکی فرکانس بالا و امواج فشاری فراصوت تولید میکند که اثر دوم آن میتواند از طریق عایق شینه انتشار یابد. چنین اغتشاش فشاری را میتوان با استفاده از سنسورهای فراصوت مناسب بر روی سطح خارجی شینه شناسایی کرد .
تحقیقات نشان میدهد که صدای منتشرشده ناشی از امواج فشاری فراصوت، هسته را تحت تاثیر قرار داده و زمانی که این امواج به از شینه خارج میشود تضعیف میگردد. این بدان معنی است که بیشتر انرژی آزادشده توسط PD ، به وسیله سنسورهای پیزوالکتریک نصبشده در هر شیار و یا نصبشده در نقاطی روی استاتور تشخیص داده میشود .
مطالعات بسیاری در مورد تشخیص امواج فراصوت به ویژه در ترانسفورماتور فشارقوی گردیده است، مقالاتی پیرامون الگوبرداری با استفاده همزمان از روش الکتریکی و فراصوت نیز انجامشده است ولی این کار در مورد ژنراتورهای فشارقوی نوپا بوده و بیش از دو دهه قدمت ندارد.
در این آزمایش از یک سنسور مناسب برای دریافت سیگنالهای حاصل از امواج فراصوت تخلیه جزئی استفادهشده است. سیگنال به دست آمده از سنسور فراصوت در حوزه فرکانس تحلیلشده و پس از حذف نویزها به وسیله نرمافزار متلب محدوده فرکانسی قابل پذیرش برای سیگنال فراصوت را جدا کرده و در حوزه زمان الگوبرداری انجامشده است. الگوبرداری به صورت دامنه تخلیه جزئی بر حسب فاز لحظه وقوع تخلیه انجامشده است.
پنج نوع متفاوت از تخلیه جزئی در شینه ژنراتور وجود دارد که عبارت اند از: تخلیه جزئی داخلی مجاور هادی، تخلیه جزئی داخلی میان عایق، تخلیه جزئی مجاور هسته (تخلیه داخل شیار)، تخلیه جزیی در ناحیه لایه تنظیم میدان و تخلیه جزیی بین سر کلافها. از آنجایی که در این مقاله آزمایشها و مطالعات پیرامون تخلیه جزئی داخلی صورت گرفته است لذا در ادامه توضیحات مختصری دراینباره آورده شده است.
2. تخلیه جزئی با منبع داخلی
مدار الکتریکی معادل تخلیه جزئی داخلی در شکل 1 آمده است که در آن C1، C2 و C3 به ترتیب معادل با ظرفیت خازنی حفره، ظرفیت خازنی بالا و پایین حفره، ظرفیت خازنی طرفین حفره میباشد و همچنین وقوع تخلیه درون حفره با یک برقگیر و مقاومت مدلسازی شده است.