Radiotaajuisen IoT-osittaispurkausvalvonnan soveltuvuus osana sähköaseman digitaalista kunnonvalvontaa
Vartiainen, Mika (2021)
Diplomityö
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021053132297
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021053132297
Tiivistelmä
Tässä työssä tutkitaan kahden jatkuva-aikaisesti radiotaajuutta mittaavan osittaispurkausmittalaitteen herkkyyttä havaita erityyppisiä osittaispurkauksia. Lisäksi tavoitteena on pohtia, voidaanko mitatuista taajuusspektreistä tunnistaa osittaispurkauksille piirteitä, joita voi hyödyntää analytiikan kehittämisessä.
Diplomityössä tehdään suurjännitelaboratoriossa mittauksia eri koekappaleilla. Koekappaleissa syntyneet osittaispurkaukset mitataan eri etäisyyksiltä. Tutkimalla mitattua taajuusspektri saadaan vastaus, voidaanko laitteilla havaita osittaispurkauksia. Lisäksi mittaustuloksista nähdään, miten etäisyys vaikuttaa laitteen herkkyyteen.
Diplomityön johtopäätöksenä voidaan todeta, että jatkuva-aikaisesti mittaavat RFI-mittalaitteet havaitsevat erityyppisiä osittaispurkauksia. Mittalaitteiden herkkyys vaihtelee kuitenkin osittaispurkaustyypin ja etäisyyden mukaan. Muutamalle osittaispurkaustyypille löytyi taajuusspektristä ominaispiirteitä, joita voi mahdollisesti hyödyntää analytiikan kehittämisessä. Tulosten perusteella voidaan todeta, että IoT RFI-mittalaitteet soveltuvat osaksi sähköaseman digitaalista kunnonvalvontaa, mutta herkkyyteen vaikuttavat yksityiskohdat tulee arvioida ennen mittalaitteen käyttämistä. The purpose of this study was to validate sensitivity of two continuously measuring radio frequency interference measuring devices. In addition, in this thesis the purpose was to consider can characteristics of partial discharges be found from the measured frequency spectrums which could be utilized in developing of analytics.
The study is done by creating different types of partial discharges in a high voltage laboratory. The Partial discharges are measured from the different distances. Based on the measured frequency spectrums it is possible to deduce have the measurement devices capability to detect partial discharges. In addition, it is possible to see from the results how distance between a test object and a sensor affect to sensitivity.
As the conclusion of the study the continuously measuring RFI sensors are detecting different type of partial discharges. Type of partial discharge and distance affect to sensitivity of the sensors. A few partial discharge types can be recognized from the measured frequency spectrums. Based on the results IoT RFI measuring devices are suitable for digital condition monitoring system of substation but the details which affect to sensitivity should be assessed before using the sensors.
Diplomityössä tehdään suurjännitelaboratoriossa mittauksia eri koekappaleilla. Koekappaleissa syntyneet osittaispurkaukset mitataan eri etäisyyksiltä. Tutkimalla mitattua taajuusspektri saadaan vastaus, voidaanko laitteilla havaita osittaispurkauksia. Lisäksi mittaustuloksista nähdään, miten etäisyys vaikuttaa laitteen herkkyyteen.
Diplomityön johtopäätöksenä voidaan todeta, että jatkuva-aikaisesti mittaavat RFI-mittalaitteet havaitsevat erityyppisiä osittaispurkauksia. Mittalaitteiden herkkyys vaihtelee kuitenkin osittaispurkaustyypin ja etäisyyden mukaan. Muutamalle osittaispurkaustyypille löytyi taajuusspektristä ominaispiirteitä, joita voi mahdollisesti hyödyntää analytiikan kehittämisessä. Tulosten perusteella voidaan todeta, että IoT RFI-mittalaitteet soveltuvat osaksi sähköaseman digitaalista kunnonvalvontaa, mutta herkkyyteen vaikuttavat yksityiskohdat tulee arvioida ennen mittalaitteen käyttämistä.
The study is done by creating different types of partial discharges in a high voltage laboratory. The Partial discharges are measured from the different distances. Based on the measured frequency spectrums it is possible to deduce have the measurement devices capability to detect partial discharges. In addition, it is possible to see from the results how distance between a test object and a sensor affect to sensitivity.
As the conclusion of the study the continuously measuring RFI sensors are detecting different type of partial discharges. Type of partial discharge and distance affect to sensitivity of the sensors. A few partial discharge types can be recognized from the measured frequency spectrums. Based on the results IoT RFI measuring devices are suitable for digital condition monitoring system of substation but the details which affect to sensitivity should be assessed before using the sensors.