Investigation of high-voltage discharge in oil on a simulator with a different set of defects

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: The article describes a device for simulating various insulation defects for use with acoustic control devices for power transformers included in the power supply system of railway transport. The parameters of the recorded signals of the simulator are given, which will make it possible to recognize various insulation defects when diagnosing power transformers under operating conditions which will help to avoid emergency modes and interruptions in the operation of the electric rolling stock of railways.

Aim: experimental studies of a simulator with a different set of defects, obtaining the values of the parameters of acoustic control signals for various defects in the insulation of power transformers.

Methods: experimental studies of automated means of acoustic control, development of technical means for simulating various defects in the insulation of power transformers, processing of acoustic control signals.

Results: the block diagram of the simulator with a different set of defects is given, the values of the parameters of acoustic monitoring signals for various defects in the insulation of power transformers are given.

Conclusion: the above device allows you to reproduce various defects in the insulation of power transformers, to recognize such defects according to the proposed parameters of acoustic control signals.

About the authors

Anton V. Gorlov

Omsk State Transport University

Email: kuznetcovaa994@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8413-6612
SPIN-code: 8845-5070

PhD student

Russian Federation, Omsk

Maria A. Volchanina

Omsk State Transport University

Email: kuznetcova994@gmail.com
SPIN-code: 2130-4637

engineer

Russian Federation, Omsk

Anton V. Ponomarev

Omsk State Transport University

Email: antonyswork@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1468-5402
SPIN-code: 8927-5050

PhD, docent

Russian Federation, Omsk

Andrey A. Kuznetsov

Omsk State Transport University

Author for correspondence.
Email: kuznetsovaa.omgups@gmail.com
SPIN-code: 5259-0531

Doctor of Technical Science, professor

Russian Federation, Omsk

References

  1. Черемисин В.Т., Кузнецов А.А., Волчанина М.А., Горлов А.В. Измерение параметров акустических сигналов имитатора дефектов силовых трансформаторов. // Транспортные системы и технологии. – 2020. – Т. 6. №4. С. 161 – 171. [Cheremisin VT, Kuznetsov AA, Volchanina MA, Gorlov AV. Izmerenie parametrov akusticheskih signalov imitatora defektov silovyh transformatorov. Transportnye sistemy i tehnologii, 2020; T. 6. №4: 161 – 171. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 15.02.2023. Доступно по: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_44680001_26388528.pdf
  2. Вдовико В.П. Характеристики частичных разрядов и их применение в оценке качества электрической изоляции высоковольтного оборудования // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2005. – № 5. – С. 23–26. [Vdoviko VP. Kharakteristiki chastichnykh razryadov i ikh primenenie v otsenke kachestva elektricheskoi izolyatsii vysokovoltnogo oborudovaniya. Elektro. Elektrotekhnika, elektroenergetika, elektrotekhnicheskaya promyshlennost, 2005;5:23-26. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 15.02.2023. Доступно по: https://readera.org/read/142173958
  3. Markalous SM, Tenbohlen S, Feser K. Detection and location of partial discharges in power transformers using acoustic and electromagnetic signals. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2008;15:1576-1583 [Internet]. [cited 2023 Feb 15]. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/4712660
  4. Поляков Д.А., Шамганов Э.Б., Никитин К.И., Терещенко Н.А. Анализ эффективности регистрации частичных разрядов с использованием индуктивных и емкостных датчиков // Промышленная энергетика. – 2019. – № 12. – С. 30 – 35. [Polyakov DA, Shamganov EB, Nikitin KI, Tereshchenko NA. Analiz effektivnosti registratsii chastichnykh razriadov s ispolzovaniem induktivnykh i emkostnykh datchikov. Promyshlennaia energetika, 2019; 12:30-35. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 15.02.2023. Доступно по: http://www.promen.energy-journals.ru/index.php/PROMEN/article/view/1321
  5. Давиденко И.В., Овчинников К.В. Идентификация дефектов трансформаторов по анализу газов, растворенных в масле // Электротехника. – 2019. – № 4. – С. 48–54. [Davidenko IV, Ovchinnikov KV. Identifikatsiia defektov transformatorov po analizu gazov, rastvorennykh v masle. Elektrotekhnika, 2019;4:48-54. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 15.02.2023. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37246280
  6. Максудов Д.В., Федосов Е.М. Методы селекции сигналов частичных разрядов // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2009. – № 2 (12). – С. 138–143. [Maksudov DV, Fedosov EM. Metody selektsii signalov chastichnykh razryadov. Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviatsionnogo tekhnicheskogo universiteta, 2009; 2(12):138-143. (In Russ.)]. Доступно по: http://journal.ugatu.ac.ru/index.php/Vestnik/article/view/1241/1078 Ссылка активна на: 15.02.2023.
  7. Taha IBM, Dessouky SS, Ghaly RNR, Ghoneim SSM. Enhanced partial discharge location determination for transformer insulating oils considering allocations and uncertainties of acoustic measurements. Alexandria Engineering Journal; 2020, 12 p. [Internet]. [cited 2023 Feb 15]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110016820304282
  8. Bartnikas R. Partial discharges their mechanism, detection and measurement. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2002;9:763-808 [Internet]. [cited 2023 Feb 15]. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/1038663
  9. Lopez-Roldan J, Tang T, Gaskin M. Optimisation of a sensor for onsite detection of partial discharges in power transformers by the UHF method. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation; 2008;15:1634-1639 [Internet]. [cited 2023 Feb 15]. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/4712667
  10. Strachan SM, Rudd S, McArthur SDJ, et al. Knowledge-based diagnosis of partial discharges in power transformers. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2008;15:259-268. [Internet]. [cited 2023 Feb 15]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/3341015_Knowledge- based_diagnosis_of_partial_discharges_in_power_transformers
  11. Патент РФ на изобретение № 2779269/ 05.09.2022. Бюл. № 25. Волчанина М. А., Горлов А. В., Еркебаев А. Ж., Кузнецов А. А. Устройство для мониторинга силовых трансформаторов. [Pat. RUS № 2779269/ 05.09.2022. Byul. № 25. Volchanina MA., Gorlov AV., Erkebaev AZh., Kuznetsov AA. Ustrojstvo dlja monitoringa silovyh transformatorov. (In Russ.)]. Режим доступа: https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/779/269/%D0%98%D0%97-02779269-00001/document.pdf Дата обращения: 15.02.2023.
  12. Патент РФ на изобретение № 2370784/ 20.10.2009, Бюл. № 29. Аксенов Ю. П., Прошлецов А. П. Способ определения места локализации и вида дефектов в активной части электрической машины, находящейся в рабочем режиме. [Pat. RUS № 2370784/ 20.10.2009. Byul. № 29. Aksenov JuP., Proshlecov AP. Sposob opredelenija mesta lokalizacii i vida defektov v aktivnoj chasti jelektricheskoj mashiny, nahodjashhejsja v rabochem rezhime. (In Russ.)]. Дата обращения: 15.02.2023. Режим доступа: https://new.fips.ru/Archive/PAT/2009FULL/2009.10.20/DOC/RUNWC1/000/000/002/370/784/DOCUMENT.PDF
  13. Патент РФ на изобретение № 2615790/ 11.04.2017, Бюл. № 11/. Храмшин В.Р., Карандаев А. С., Храмшин Р. Р., Евдокимов С. А., Сарлыбаев А. А., Николаев А. А. Устройство для мониторинга силовых трансформаторов. [Pat. RUS № 2615790/ 11.04.2017. Byul. № 11. Hramshin VR., Karandaev AS., Hramshin RR., Evdokimov SA., Sarlybaev AA., Nikolaev AA. Ustrojstvo dlja monitoringa silovyh transformatorov (In Russ.)]. Дата обращения: 15.02.2023. Режим доступа: https://www.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/615/790/%D0%98%D0%97-02615790-00001/document.pdf
  14. Русов В.А. Измерение частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования. Екатеринбург: УрГУПС, 2011. – 370 с. [Rusov VA. Izmerenie chastichnyh razrjadov v izoljacii vysokovol'tnogo oborudovanija. Ekaterinburg: UrGUPS; 2011. 370 p. (In Russ.)].
  15. Русов В.А. Диагностический мониторинг высоковольтных силовых трансформаторов. – Пермь: «Компромисс», 2012. – 160 с. [Rusov VA. Diagnosticheskij monitoring vysokovol'tnyh silovyh transformatorov. Perm': «Kompromiss»; 2012. 160 p. (In Russ.)].
  16. Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Ивлиев В.В., и др. Акустико-эмиссионный контроль железнодорожных конструкций. – Новосибирск: Наука, 2011. – 272 с. [Ser'eznov AN., Stepanova LN., Ivliev VV., et al. Akustiko-jemissionnyj kontrol' zheleznodorozhnyh konstrukcij. Novosibirsk: Nauka; 2011. 272 p. (In Russ.)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structural diagram of a simulator with a different set of defects

Download (24KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The layout of the electrodes in the oil tank

Download (29KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Oscillogram of a non-stationary signal obtained using electrodes of the "needle - plane" type

Download (158KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Oscillogram of a non-stationary signal obtained using electrodes of the "ball - ball" type

Download (157KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Oscillogram of a non-stationary signal obtained using electrodes with “broken insulation”

Download (136KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Oscillogram of a non-stationary signal obtained using electrodes "needle-needle"

Download (151KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Gorlov A.V., Volchanina M.A., Ponomarev A.V., Kuznetsov A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».