Analiza wyników pomiarów diagnostycznych transformatora elektroenergetycznego uzyskanych metodą emisji akustycznej

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań diagnostycznych układu izolacyjnego transformatora energetycznego z wykorzystaniem metody emisji akustycznej (EA), które przeprowadzono podczas jego normalnej eksploatacji w warunkach przemysłowych. Przedstawiono rezultaty analizy czasowej, częstotliwościowej, czasowo-częstotliwościowej i korelacyjnej zarejestrowanych sygnałów EA. Zostały wyznaczone i poddane analizie kolejno: przebieg czasowy (rys. 2), widma amplitudowe (rys. 3, 4, 5), spektrogram obliczony z wykorzystaniem krótkoczasowej transformaty Fouriera STFT (rys. 6) oraz funkcja autokowariancji (rys. 7). Badania diagnostyczne zostały przeprowadzone z uwagi na wysoki stan zagazowania oleju elektroizolacyjnego, na który wskazywały wyniki wykonanych dwukrotnie badań chromatograficznych. Ponadto badany transformator dwa razy, w krótkim okresie czasu został automatycznie wyłączony w wyniku zadziałania kolejno zabezpieczenia gazowo - przepływowego oraz zabezpieczenia różnicowo - prądowego. Dlatego istnało uzasadnione podejrzenie, że w kadzi analizowanego transformatora mogą występować wyładowania niezupełne (WNZ) o znaczącym poziomie i intensywności. Przeprowadzono analizę zarejestrowanych sygnałów akustycznych, której wyniki wskazują na brak obecności typowych form WNZ wewnątrz kadzi badanego transformatora. Jednakże charakter zarejestrowanych sygnałów akustycznych wskazuje na to, że ich źródłem jest zjawisko fizyczne. Jednocześnie wykazano, że nie są one typowymi sygnałami zakłóceniowymi generowanymi przez aparaturę pomiarową, pracujący transformator i otoczenie.

The paper presents the results of diagnostic investigations of an electric power transformer insulation system using the acoustic emission (AE) method. The investigations were carried out during the regular operation of the transformer under industrial conditions. The results of the time, frequency, time-frequency and correlative analyses of the AE signals registered are given. The waveform (Fig. 2), amplitude spectra (Figs. 3, 4, 5), the spectrogram calculated by using a short-time Fourier transform STFT (Fig. 6) and the autocovariance function (Fig. 7) were determined and analysed. The diagnostic tests were performed because of a bad physio-chemical condition of the electroinsulation oil shown by the results of the repeated chromatographic investigations. Moreover, the transformer under study was, in a short period of time, automatically switched off twice - by the gas - flow protection and then by the differential - current protection. Therefore it was justified to suspect that partial discharges (PDs) of a significant level and intensity might occur in the tub of the transformer analysed. The analysis of the acoustic signals registered was carried out, the results of which showed the lack of typical PD forms inside the tub of the transformer under study. However, the character of the acoustic signals registered indicated that their source was a physical phenomenon. At the same time it was proved that they were not typical interfering signals generated by a working transformer or environment.