دانلود ترجمه مقاله مطالعه ای بر تخلیه جزئی DC در سطوح دی الکتریک

1. مقدمه 2. مشخصه های الکتریکی دی الکتریک 3. شبیه سازی مدل تخلیه سطحی 4. تست تخلیه سطحی AC و DC 5. شباهت بین الگوهای ac و dc 6. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله، بررسی رفتار تخلیه سطحی نمونه های دی الکتریک مختلف تحت DC را ارائه می دهد. همچنین، پایگاه دانش مربوط به مطالعه و تحلیل مشکل «تخلیه جزئی» (PD) را با هدف شناسایی مساله PD تحت شرایط DC را گسترش می دهد. برای تسهیل آن، خواص مواد دی الکتریک، اندازه گیری می شوند. برای بدست آوردن برآوردهای اولیه میدان الکتریکی و خواص دی الکتریک که رفتار تخلیه جزئی را در نظر می گیرد، از شبیه سازی «المان محدود» (FEM) استفاده می شود. تست های DC-PD انجام شده برروی نمونه های دی الکتریک سطحی، یک رفتار بسیار محتمل براساس نتایج شبیه سازی و مقالات دیگر را نشان می دهند. همچنین، میزان زیادی شباهت با رفتار تخلیه سطحی AC از خود بروز می دهد. این مقاله با ارائه اثرات تخلیه جزئی برای مساله PD سطحی نتیجه گیری می کند که روش پیشنهادی به شناسایی خرابی و مساله تحت HVDC کمک خواهد کرد. مقدمه: با افزایش مقادیر اسمی توان شبکه انتقال و تغییر سیستم از «فشار قوی» (HV) به «فوق فشار قوی» (EHV) و «فشار قوی بسیار زیاد» (UHV)، اهمیت بحرانی عناصر شبکه نیز افزایش می یابد. این باعث بوجود آمدن انتظار افزایش کیفیت دارایی ها برای افزایش سطح قابلیت اطمینان می شود. هر کدام از اجزاء سیستم قدرت، مانند کابل ها، بوشینگ ها، ترانسفورماتورها، «تابلو برق های عایق شده با گاز» (GIS) و غیره، همگی قبل و بعد از به مدار آوردن واحد، از نظر خرابی عایق، تست می شوند. با شبکه قدرت سنتی طراحی شده برای برق AC، تست «تخلیه جزئی» (PD)، به عنوان یکی از قوی ترین و مفیدترین ابزارها در حذف خرابی و تضمین کیفیت، برقرار شده است. تست PD به یک ابزار اساسی در همه مراحل چرخه حیات دارایی، مانند طراحی، تولید، به مدار آوری، نظارت/تعمیر و نگهداری و تشخیص خرابی، تبدیل شده است. اما، روندهای اخیر در HVDC با معرفی خطوط DC «فاصله طولانی» (long-haul) همراه با زیرساخت مربوطه اش، نگرانی های بیشتری بوجود آورده اند. می دانیم که سیستم عایقی بکار گرفته شده تاکنون برای AC، تحت شرایط تنش DC، رفتار متفاوتی دارد. طراحی کاربردهای DC، یک فرآیند چالش برانگیز است، محاسبات میدان الکتریکی با در نظر گرفتن وابستگی آن به دمای عملیاتی و تغییرات رسانایی الکتریکی محیط عایقی مربوطه، انجام می شوند [1]. به همین صورت، اثرات مختلف دیگری مانند «به دام اندازی بار»، «تشکیل بار خودی/غیرخودی» در لایه های مرزی و بی نظمی ها، محقق سازی اجزاء DC مقاوم را به یک فرآیند بسیار پیشرفته تبدیل کرده است [2]. بخاطر این پیچیدگی ها، رفتار تخلیه جزئی عایق در حضور نقص ها و زدگی های مختلف نیز بسیار غیرقابل کنترل و متمایز از رفتار تخلیه AC، باقی مانده است.

This paper presents the investigation on surface discharge behavior of various dielectric samples under DC. It sequentially develops the knowledge base for the study and analysis of the partial discharge (PD) defect with the goal of PD defect identification under DC. In order to facilitate this, the material properties of the dielectric are measured. Finite Element (FEM) simulation is used to obtain the preliminary estimates of the electric field and dielectric properties that concern partial discharge behavior. The DC-PD tests performed on the surface dielectric samples demonstrate a highly plausible behavior based on simulation results and other literature. It also displays a great degree of similarity towards the AC surface discharge behavior. The paper concludes by presenting novel partial discharge fingerprints for the surface PD defect that will aid in defect identification under HVDC. Introduction: AS the power rating of the transmission network increases and the system moves from high voltage (HV) to extra high voltage (EHV) and ultra-high voltage (UHV), the criticality of the network elements also has been increasing. This has given rise to an expectation of increased level of reliability when it comes to asset quality. Each component of the power system, such as cables, bushings, transformers, Gas Insulated Switchgears (GIS) etc., are all tested for insulation defects before and after commissioning. With the traditional power grid designed for AC operation, partial discharge (PD) testing established itself as one of the most powerful and insightful tools in defect elimination and quality assurance. PD testing become a vital tool in all stages of the asset lifecycle such as design, production, commissioning, monitoring/maintenance and diagnostics. However, the recent trends in HVDC with the introduction of long-haul DC lines along with its associated infrastructure have introduced additional concerns if not problems. The insulation system so far employed for AC is known to behave differently under DC stress conditions. The design of DC applications is a challenging process, the electric field calculations are made taking in account its dependence on operational temperature and changes in electrical conductivity of the respective insulating media [1]. Likewise, various other effects such as charge trapping, homo/hetero charge formation at interfaces and irregularities have made the realization of robust DC components a highly sophisticated process [2]. Due to these complexities, the partial discharge behavior of the insulation in the presence of various defects also remains highly elusive and distinct from the AC discharge behavior.