Abstract
Free moving metallic particles are one of the most common defects leading to insulation failures in gas insulated substation (GIS) equipment. The present research is designed to diagnose and assess the severity levels of partial discharge (PD) initiated by free moving metallic particles on GIS insulator surface. On a well-established 252 kV GIS experiment platform, long term tests were conducted to observe the entire development process of partial discharge from its very initiation stage till eventual flashover as the applied voltage gradually boosted. Real time measurement was undertaken during the tests to capture the trend curve of partial discharge as a result of test time, scatter plot, histogram, grey-scale map, and time-frequency map of partial discharge. The experimental results indicate that 1) partial discharge provoked by free moving metallic particles in GIS goes through three severity levels, namely, minor discharge, moderate discharge, and threatening discharge; 2) as partial discharge develops, the phase distribution is widening and corresponding shape changes occur in the scatter plot, histogram, grey-scale map, and time-frequency map. It is recommended that the features of phase distribution and the corresponding spectra could be used as important criteria in diagnosing and assessing the severity levels of partial discharge initiated by free moving metallic particles on GIS insulator surface
چکیده
ذرات فلزی معلق یکی از رایج ترین مشکلاتی هستند که به شکست عایقی در تجهیزات پست های GIS منجر میشوند. این مقاله به منظور عیب یابی و ارزیابی شدت تخلیه جزیی (PD) ناشی از ذرات فلزی معلق در سطح عایق های GIS میپردازد. آزمایش هایی روی یک GIS با ولتاژ 252 kV صورت گرفته تا تمامی فرایند تخلیه جزیی از مرحله اول آن تا مرحله تخلیه ناخواسته مورد بررسی و مشاهده قرار گیرد. در هنگام آزمایش اندازه گیری های ریل تایم صورت گرفته تا منحنی روند تخلیه جزیی در نتیجه ی زمان آزمایش، نمودار پراکندگی، هیستوگرام، نقشه ی مقیاس خاکستری و نقشه ی زمان فرکانسی تخلیه جزیی بدست آید. نتایج تجربی نشان می دهد که 1) تخلیه جزیی ناشی از اجزا فلزی در حال حرکت در پست های GIS از سه مرحله شدت عبور میکنند. این مراحل تخلیه اندک، تخلیه متوسط و تخلیه خطرناک نام دارند. 2) در حالیکه تخلیه جزیی ایجاد میشود، توزیع فازها گسترده شده و تغییرات متناظر شکل در نمودار پراکندگی، هیستوگرام، نقشه خاکستری و نقشه زمان فرکانس رخ میدهد. توصیه میشود که مضامین توزیع فاز و طیف متناظر به عنوان معیار مهمی در عیب یابی و ارزیابی سطح شدت تخلیه جزیی ناشی از ذرات ریز فلزی معلق در سطح عایق های GIS مورد استفاده قرار گیرند.