دانلود ترجمه مقاله روشی برای بهبود عملکرد تعمیر و نگهداری پیش بینانه برقگیرهای ZnO

1. مقدمه 2. الگو و روش شناسی 3. آزمون میدانی و نتایج 4. بحث و بررسی 5. نتیجه گیری

مقدمه: برقگیرها قسمت اساسی برای عملکرد ایمن سیستم های قدرت می باشند. دو نوع اصلی از برقگیرها، کاربید سیلیکان (SiC) با شکاف سری و اکسید روی (ZnO) بدون شکاف سری، می باشند. بخاطر اینکه برقگیرهای ZnO قادر به جذب انرژی غیرخطی زیادی هستند، نسبت به برقگیرهای SiC مطمئن تر هستند و غالباً در سیستم های قدرت مدرن استفاده می شوند. برقگیرها همراه با تجهیزات قدرت نصب می شوند تا دربرابر صاعقه و افزایش ناگهانی بخاطر کلیدزنی محافظت انجام دهند. با این وجود، بخاطر اینکه این برقگیرها شکاف ندارند، جریان نشتی ایجاد می کنند که هنگام اعمال ولتاژ کاری، جریان پیدا می کند. تحلیل ها نشان می دهد که جریان نشتی می تواند به یک مولفه جریان خازنی بزرگ و یک مولفه جریان مقاومتی کم، تجزیه شود. معمولاً، اندازه هر دو مولفه چندصد میکروآمپر و دها میکروآمپر هستند. تحقیقات نشان داده اند که جریان نشتی مقاومتی اغلب همراه با تنزل عایقی افزایش می یابد. مواد ZnO ، هنگام افزایش جریان نشتی بخاطر هرگونه شرایط غیرنرمال گرم می کنند. وقتی که این حرارت تولید شده از قابلیت دفع حرارت ZnO فراتر رود، یک فرآیند مهار گسیختگی حرارتی بسرعت رخ می دهد. همچنین بیان می کند که نظارت بر جریان نشتی و بازرسی حرارتی به عنوان روش های تشخیص عیب موثر برای برقگیرهای ZnO درحال کار کارایی دارند. مطالعات منتشر شده متعددی این موضوع را بررسی کرده اند. یک حسگر دمای موج صوتی سطحی انفعالی بی سیم برای اندازه گیری دما توصیه شد [5]. اندازه گیری جریان مقاومتی و تاثیر هارمونیک ها بر اندازه گیری به بحث گذاشته شده است [6، 7]. روش های عیب یابی مختلفی نیز دو به دو با هم مقایسه شده اند [8]. مشخصات حرارتی و محاسبه پایداری حرارتی برقگیرها برای طراحی حفاظت و تعمیر نگهداری استفاده شد [9 تا 11]. بعضی روش های مبتنی بر پیشرفت های هوش محاسباتی و کامپیوتری نیز با موفقیت ابداع شده اند [12،13]. پژوهش قبلی آشکرا کرده است که عیب یابی برقگیرها معمولاً با اندازه گیری جریان یا بازرسی تصویر مادون قرمز (IR) انجام می شود که امکان پذیر و شدنی تلقی شده اند، اما نیاز به ضابطه قضاوت ظریف برای کاربردهای مناسب دارند. بنابراین، بررسی های بیشتر اساساً لازم می باشد.

Introduction: Surge arresters are an essential part for the secure operation of power systems. The two primary types of arresters are silicon carbide (SiC) with series gaps and zinc oxide (ZnO) without series gaps. Because ZnO arresters are capable of absorbing high non-linear energy, they are more reliable than SiC arresters and are frequently used in modern power systems [1]. Arresters are usually installed together with power equipment to protect against lightning and switching surges. However, because these arresters contain no gap, they would induce a leakage current that flows through the arrester when a working voltage is applied. The analysis indicated that the leakage currents can be decomposed into a large capacitive current component and a small resistive current one. Normally, the magnitudes of both components are several hundred microamperes and several tens of microamperes [2–4]. Research has shown that the resistive leakage currents often increase in conjunction with insulation degradation. The ZnO material becomes heated when leakage currents increase due to any abnormal condition. Once this generated heat exceeds the dissipation capability of ZnO, a thermal runaway process would immediately take place. This also implies that the leakage current monitoring and thermal inspection serve as effective diagnostic methods for in-service ZnO arresters. Numerous published studies have examined this topic. A wireless passive surface acoustic wave temperature sensor was suggested for measuring the temperature [5]. The resistive current measurement and the influence of harmonics on the measurement were discussed [6,7]. Various diagnostic methods were also mutually compared [8]. The thermal characteristics and thermal stability computation of arresters was used for the protection and maintenance design [9–11]. Some approaches based on the advancement of computational intelligence were also successively developed [12,13]. Previous research revealed that the diagnosis of surge arresters is typically conducted by current measurement or infrared (IR) image inspection, which was considered feasible but lack a concise judging criterion for convenient applications. A further investigation is therefore crucially required.