Einfluss der Gaszusammensetzung auf Teilentladungsparameter in Kavitäten

Conference: VDE-Hochspannungstechnik 2016 - ETG-Fachtagung
11/14/2016 - 11/16/2016 at Berlin, Deutschland

Proceedings: ETG-Fb. 150: VDE-Hochspannungstechnik 2016

Pages: 5Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Gortschakow, Sergey; Bogaczyk, Marc; Kozakov, Ruslan (Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP Greifswald), Greifswald, Deutschland)

Abstract:
Für die Diagnostik von Teilentladungen wird u.a. die Analyse der phasenaufgelösten Teilentladungsmuster (PRPD) angewendet. Die Messungen erfordern keine Kenntnisse über die Form und die Amplitude des Stromes einer einzelnen Teilentladung. Diese Informationen können jedoch sowohl zusätzliche Einblicke in die Mechanismen geben, die bei der Entwicklung von Teilentladungen eine Rolle spielen, als auch eine Abschätzung zum Alterungsgrad des dielektrischen Materials erlauben. Sie können potenziell zur Analyse der Alterungsdynamik und Zustandsdiagnostik eingesetzt werden. Durch extrem kurze Entladungszeiten, teilweise im Subnanosekundenbereich, sind solche Ereignisse für die Diagnostik nur unter Laborbedingungen oder durch eine numerische Modellierung zugänglich. Der Beitrag berichtet über die Analyse eines Teilentladungsstrompulses in einer Kavität, die sich in einem XLPE-Kabelabschnitt befindet. Die Studie wird mittels eines globalen zeitabhängigen numerischen Modells realisiert. Der Fokus der Arbeit liegt darin, den Einfluss der Gaszusammensetzung auf die Stromform und -amplitude einer einzelnen Teilentladung zu studieren. Es wurde ein detailliertes plasmachemisches Modell verwendet, das geeignet ist, Entladungen in N2, O2, C2H4 und Luft zu beschreiben. Es erlaubt eine Analyse der Dichtenentwicklung der jeweiligen Zersetzungsprodukte. Die Simulation zeigt, dass einige gasförmige Reaktionsprodukte in der Kavität akkumuliert werden. Die Untersuchungen haben darüber hinaus ergeben, dass sowohl unterschiedliche Gasfüllungen als auch die bei der Materialzersetzung entstehende Reaktionsprodukte, die Entladungseigenschaften signifikant beeinflussen und somit zu unterschiedlichen Entladungsmustern führen. Diese Erkenntnisse können eine Grundlage für die Entwicklung einer neuen Methode auf dem Gebiet der Teilentladungsdiagnostik bilden.