Моделирование схемы замещения высоковольтной изоляции, содержащей несколько включений (локальных неоднородностей)

Авторы: 
Куценко Сергей Михайлович
Климов Николай Николаевич
Дата поступления: 
20.01.2020
Библиографическое описание статьи: 

Куценко С. М. Моделирование схемы замещения высоковольтной изоляции, содержащей несколько включений (локальных неоднородностей) / С. М. Куценко, Н. Н. Климов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2020. – Т. 66 № 2. – С. 37–42. – DOI: 10.26731/1813-9108.2020.2(66).37-42

Рубрика: 
Машиностроение и машиноведение
Год: 
2020
Номер журнала (Том): 
№2(66)
УДК: 
004.94, 539.3
DOI: 

10.26731/1813-9108.2020.2(66).37-42

Файл статьи: 
Иконка PDF 37-42.pdf
Страницы: 
37
42
Аннотация: 

Существует множество методов оценки состояния высоковольтной изоляции. Все они прямо или косвенно регистрируют поверхностные частичные разряды или частичные разряды, которые образуются на поверхности и/или внутри диэлектрика. Одной из причин деструкции изоляции как раз и является большое количество подобных разрядных процессов. Проведенное моделирование схемы замещения высоковольтной изоляции позволяет, самое главное, провести временной анализ переходного процесса, происходящего при подаче импульсного напряжения на высоковольтную изоляцию, увидеть и оценить время переходного процесса от начала моделирования до наступления устойчивого режима работы модели. В статье приводятся режимы работы схемы, которые имитируют образование частичного разряда посредством работы электронного ключа или ключей в случае моделирования двух включений (двух частичных разрядов). Схема замещения изоляционного промежутка, используемая при моделировании, основана на классической теории образования частичных разрядов в высоковольтной изоляции, но с учетом особенностей, которые позволяют добиться более достоверных результатов, совпадающих с экспериментальными данными. Также модель дает возможность оценить временные параметры разряда с помощью изменения электрических величин элементов схемы замещения. В результате можно сделать вывод о наличии и примерном количестве частичных разрядов внутри изоляции. Отмечены значительные отличия между временем переходного процесса у схем, содержащих разное количество локальных неоднородностей (включений). Такой анализ, как оценка длительности переходного процесса, несомненно, можно использовать в качестве одного из критериев диагностики состояния высоковольтной изоляции, и на его основании делать выводы о дальнейшей ее эксплуатации, планировать сроки замены изоляции.

Ключевые слова: 
частичный разряд
схема замещения изоляционного промежутка
диэлектрик
высоковольтная изоляция
переходный процесс
Список цитируемой литературы: 
  1. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. Л. : Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. 224 с.
  2. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования. Новосибирск : Наука, 2007. 155 с.
  3. Русов В.А. Измерение частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования. Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2011. 367 с.
  4. Коробейников С.М., Вечёркин М.В. Физика возникновения, характеристики и классификация частичных разрядов в высоковольтном оборудовании // Электротехнические системы и комплексы. 2010. № 18. С. 204–211.
  5. Исследование частичных разрядов в опорных изоляторах / Д.А. Поляков, К.И. Никитин, Н.А. Терещенко и др. // Омский научный вестник. 2020. № 1 (169). С. 32–38.
  6. Полуянович Н.К., Дубяго М.Н. Анализ характеристик и исследование теплового пробоя изоляционных материалов, вызванного частичными разрядами // Научный вестник НГТУ. 2018. Т. 71, № 2. С. 157–174.
  7. Kupershtokh A.L., Karpov D.I. “Relay-race” mechanism of partial discharges in a long chain of cavities for stochastic nature of process // Journal of electrostatics. 2018. Vol. 94. P. 8–13.
  8. Zhuang T., Ren M., Xie J., Zhang C., Duan R., Dong M. Slow current induced by partial discharge in kapton, epoxy and pet // IEEE transactions on dielectrics and electrical insulation. 2019. Vol. 26. No. 3. P. 955–963.
  9. Korobeynikov S.M., Ridel A.V., Karpov D.I., Ovsyannikov A.G., Meredova M.B. Mechanism of Partial Discharges in Free Helium Bubbles in Transformer Oil // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2019. Vol. 26. №. 5. P. 1605–1611.
  10. Study of partial discharges in liquids / S.M. Korobeynikov, A.G. Ovsyannikov, A.V. Ridel et al. // Journal of Electrostatics. 2020. № 103. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304388619302529?via%3Dihub (access date: 12.03.2020).
  11. Овсянников А.Г., Коробейников С.М., Вагин Д.В. Связь кажущегося и истинного зарядов частичных разрядов // Электричество. 2014. № 8. С. 37–43.
  12. Registration and simulation of partial discharges in free bubbles at AC voltage / S.M. Korobeynikov, A.V. Ridel, D.A. Medvedev et al. // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2019. Iss. 4. Vol. 26. P. 1035–1042.
  13. Киншт Н.В., Петрунько Н.Н. Об оценке параметров частичных разрядов // Электричество. 2016. № 6. С. 51–56.
  14. Kutsenko S.M., Klimov N.N. Diagnostics of high-voltage insulation of the railway transport overhead system by the method of spaced antennas // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Transport and Infrastructure of the Siberian Region (SibTrans-2019). Vol. 760. Moscow, 12–15 November 2019.
  15. Ковригин Л.А. Моделирование частичных разрядов в изоляции кабелей среднего напряжения // Электротехника. 2013. № 11. С. 49–51.
  16. Ovsyannikov A.G., Korobeynikov S.M., Vagin D.V. Apparent and True Charges of Partial Discharges // IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation. 2017. Vol. 24. №. 6. P. 3687–3693.
  17. Куперштох А.Л. Стамателатос С.П., Агорис Д.П. Моделирование частичных разрядов в твердых диэлектриках на переменном напряжении // Письма в журнал технической физики. 2006. Т. 32. Вып. 15. С. 74–81.
  18. Крюков А.В., Закарюкин В.П. Концепция интеллектуальной системы тягового электроснабжения // Инновационный транспорт. 2015. № 1(15). С. 59–65.