簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 劉顯成
Liu, Hsien-Cheng
論文名稱: 模鑄型變壓器部分放電音射檢測系統之研製
Implementation of Acoustic Emission Detection System of Partial Discharge in Cast-Resin Transformer
指導教授: 陳建富
Chen, Jiann-Fuh
梁從主
Liang, Tsorng-Juu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 93
中文關鍵詞: 音射部分放電
外文關鍵詞: acoustic emission, partial discharge
相關次數: 點閱:139下載:4
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   本文主要是藉由音射檢測技術針對模鑄型變壓器之絕緣性能作預防診斷評估,並探討部分放電時所伴隨之音射信號特性及其兩者之間的相關性,及研析音射信號之時域與頻域特性,進而將音射檢測系統作一完善規劃,以提供研發檢測系統時之重要參考依據。最後,利用資料擷取卡與撰寫LABVIEW程式,建立一套音射檢測系統之雛型,期能對模鑄型變壓器即使在運轉中亦能準確的檢知部分放電現象。以有效預知變壓器之絕緣劣化程度,並於故障發生前作更換與維修保養之工作,減少非計劃性停機事件作有效的防範與維護,以提升系統之可靠度。

      This thesis utilizes acoustic emission detection technique to estimate and diagnose the insulating ability of cast-resin dry type transformers, and it probes into the characteristics of the acoustic emission signal that accompany the partial discharge and during dependence. Research the characteristics about time domain and frequency domain of the acoustic emission signal, and makes using the examination experience regarding the acoustic emission detection system to hypothesis consummates the plan in order to provide the important reference to research the acoustic emission detection system.
      Finally, develop a set of prototype of acoustic emission detection system using the DAQ card and LABVIEW language in order to exactly detect partial discharge phenomenon for cast-resin transformer even in operating state. Consequently, the deterioration degree of insulation for cast-resin dry type transformers can be foreknow effectively so that the transformers can be replaced or maintained before occurring fault, then the non-planned shutting down and the system ability can be reduced and promoted, respectively.

    目 錄 摘 要 I 誌 謝 III 目 錄 IV 表 目 錄 VII 圖 目 錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與背景 1 1.2 研究目的與方法 2 1.3 論文章節概要 3 第二章 部分放電之基本原理 4 2.1 前言 4 2.2 模鑄型變壓器絕緣劣化因素 4 2.3 部分放電之原理與種類 5 2.3.1 部分放電之原理 5 2.3.2 部分放電之種類 9 2.4 部分放電檢測方法 10 2.4.1 電氣的檢測方法 10 2.4.2 非電氣的檢測方法 13 2.4.3 超音波檢測技術 13 2.5 本章結論 15 第三章 音射原理與信號分析 17 3.1 音射簡介 17 3.2 音射信號的特徵 18 3.2.1 音射信號波形 18 3.2.2 音射信號參數 20 3.3 音射信號特性分析 21 3.3.1 時域與頻域分析 21 3.3.2 背景雜訊的濾除 24 3.4 音射波的傳遞 25 3.4.1 波傳理論 25 3.4.2 音射波傳遞方式 26 3.4.3 音射波傳遞特性 28 3.5 本章結論 32 第四章 音射檢測系統組成元素 34 4.1 前言 34 4.2 音射檢測系統之組成與建議 36 4.2.1 耦合劑 36 4.2.2 音射感測器 37 4.2.3 音射感測器之圍束裝置 41 4.2.4 前置放大器 41 4.2.5 濾波器 42 4.2.6 系統之信號傳輸線與轉換器 43 4.2.7 資料擷取卡之選擇 44 4.3 測試程序 45 4.3.1 儀器校正 45 4.3.2 測試程序 47 4.4 本章結論 48 第五章 測試結果與分析 50 5.1 前言 50 5.2 音射信號頻譜分佈之探討 51 5.2.1 樹脂材料特性試驗 51 5.2.2 音射信號頻譜分佈試驗 60 5.2.3 實驗結論 66 5.3 音射信號與部分放電信號之相關性探討 68 5.3.1 音射信號與部分放電信號之比對 68 5.3.2 音射信號之時域特性分析 73 5.3.3 實驗結論 81 5.4 音射信號資料擷取與分析 81 5.5 本章結論 87 第六章 結論與未來展望 89 6.1 結論 89 6.2 未來展望 90 參考文獻 91

    1.陳建富、廖吉義,「樹脂型乾式變壓器絕緣劣化之探討」,碩士論文,國立成功大學電機
    工程學系,民國八十八年。
    2.吳瑞南、林育勳、楊正光,「模鑄式變壓器絕緣狀況診斷」,電機月刊,第十三卷第二期,第124~131頁,2003年2月。
    3.劉志放,「高電壓工程」,徐氏基金會,pp.183-207。
    4.邱添輝,「新高電壓工程」,文笙書局,pp.84-97。
    5.E. Gulski,“Digital Analysis of Partial Discharges”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation,Vol.2,No.5,pp.822-837,Oct.1995.
    6.F.H. Kreuger,E. Gulski,and A. Krivda,“Classificaction of Partial Discharge”, IEEE Transactions on Electrical Insulation,Vol.28,No.6,pp.917-931,1993.
    7. “High-voltage Test Techniques-Partial Discharge Measurements”,
    IEC60270,2000.
    8. 顏世雄,「高電壓工程」,新學識文教出版社,pp.7-54,1997。
    9. 「樹脂型乾式變壓器」,中國國家標準CNS13390,C4468,第12~13頁,民國九十年二月。
    10. 張宏展、許晉維,「應用類神經網路於比流器局部放電圖譜辨識」,碩士論文,國立台灣科技大學電機工程系,民國九十二年。
    11. 楊正光、林育勳、吳瑞南、張宏展,「高壓變壓器局部放電現場查驗方式之研究」,91年度經濟部能源研究發展基金計畫期末報告。
    12. 「局部放電量測」,中國大陸國家標準,GB7354-87。
    13. 林育勳、楊正光,「局部放電超音波分析技術應用於變壓器故障診斷」,電機月刊,第十四卷第二期,第180~189頁,2004年2月。
    14. 黃錠城、林育勳、楊正光、何立仁、林昇村、鄭志賢,「超音波局部放電檢測方式研討」,中華民國第二十四屆電力工程研討會。
    15. 邱乾政,「碍子絕緣特性診斷之研究」,碩士論文,國立台北科技大學電機所,民國九十一年。
    16. Y. Tian, P.L. Lewin, A.E. Davies and Z. Richardson,“Acoustic Emission Detection of Partial Discharges in Polymeric Insulation”, High Voltage Engineering Symposium, pp22-27 August 1999 .Conference Publication No. 467, 1999.
    17. E. T. Norton and S. Nilsson, “Acoustic Emission Detection of Partial Discharges in Power Transformers”, PAC Partial Discharge Detection HandBook.
    18. A. Marinescu, G. Georgescu and V. Filiseanu,“Ultrasonic Equipment for Detecting, Measuring and Location of Partial Discharges at Power Transformer”, Proc. 7th Int. Symp. On High Voltage Eng., 127-131, 1991.
    19. L. Lundgard and B. Skyberg,“Acoustic Diagnosis of SF6 Gas Insulated Substations”, IEEE Trans. On Power Delivery, pp1751-1759,1990.
    20. L. Ghirelli, W. Koltunowicz, A. Pigini, S. Prasath and A.Yellaiah, “Acoustical Method for Partial Discharge Detection in High Power Capacitors”, Proceedings of the International Conference on Partial Discharge,pp.92-93, 1993.
    21. Y. Tian,P.L. Lewin and A.E. Davies,“Comparison of On-line Partial Discharge Detection Methods For HV Cable Joints”,Vol.9,No.4, IEEE Transactions, pp.604-615, August 2002.
    22. Vallen-Systeme GmbH,“AE Testing Fundamentals Equipment Applications”, HandBook,2002.

    23. J.C.Spanner, A. Brown and A. Pollock,“Fundamentals of Acoustic Emission Testing”, Nondestructive Testing Handbook, 2nd Ed, Vol. 5,pp.11-44,1987.
    24. W. Harley, Chair,“IEEE Trial-Use Guide for the Detection of Acoustic Emissions from Partial Discharges in Oil-Immersed Power Transformers”, IEEE Std C57.127-2000.
    25. P.P. Nelson and D.S. Glaster,“AE and Discrete Fracture Propagation in Rock”, Acoustic Emission/ Microseismic Activity in Geological Structures and Materials, Proceedings of the 4th Conference, ed. By Hardy H.R. Jr, pp.117-130, 1989.
    26. 吳志興、黃智偉,「超音波量測混凝土表面斜向裂縫之波動傳遞行為研究」,屏東科技大學土木工程系,民國九十一年。
    27. 褚政鑫、張奇偉,「探討透地雷達與超音波技術於混凝土冷縫檢測之可行性研究」,碩士論文,中華大學土木工程學系,民國九十二年。
    28. 蔡錫饒,「非破壞實驗檢測」,文京圖書有限公司,2000。
    29. 黃立坤,「超音波頭控系統之研製」,碩士論文,逢甲大學自動控制工程學系碩士班,民國九十一年。
    30. 陳建富、易經順,「模鑄型變壓器部分放電之音射檢測法」,碩士論文,國立成功大學電機工程學系,民國九十年。

    下載圖示 校內:2005-07-12公開
    校外:2005-07-12公開
    QR CODE