Dağıtım şebekelerinde kısmi deşarj analizi

Kısmi deşarj (KD), bir yalıtım sistemi içinde elektrotlar arasını tamamen köprülemeyen, ancak elektrik ekipmanlarının ömrünü ve güvenilirliğini önemli ölçüde etkileyebilen lokalize bir elektriksel boşalmadır. Bu çalışmada, KD fenomenleri, yalıtım sağlığını kapsamlı bir şekilde değerlendirmek ve potansiyel arıza kaynaklarını belirlemek amacıyla akustik ve elektriksel ölçüm tekniklerinin bir arada kullanılmasıyla incelenmiştir. Farklı çevresel ve operasyonel koşulları temsil eden sekiz farklı lokasyonda ölçümler gerçekleştirilmiş ve bu lokasyonlardan elde edilen çeşitli veri setleri analiz edilmiştir. Elektriksel sinyaller, yüksek örnekleme hızına sahip bir güç kalite cihazı ile Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE) formatında kaydedilirken, akustik emisyonlar, KD olaylarının yaydığı ultrasonik sinyalleri algılamak için yüksek hassasiyetli sensörlerle ölçülmüştür. Toplanan veriler MATLAB ortamında işlenmiş ve dalga biçimi analizi, zaman-düzlem analizi, frekans-düzlem analizi ve faz çözünürlüklü kısmi deşarj (PRPD) analizi gibi çok adımlı bir yaklaşımla incelenmiştir. Dalga biçimi analizi, KD olaylarının zamansal gelişimini anlamak için kullanılmış ve yalıtım bozulmasına işaret edebilecek kritik anomali ve boşalma paternleri tespit edilmiştir. Zaman-düzlem analizi kapsamında pik algılama, tekrar oranları ve boşalma olaylarının zamanlama özellikleri analiz edilerek, arızaların periyodik veya düzensiz yapıda olduğu belirlenmiştir. Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) uygulanarak yapılan frekans-düzlem analizi, KD'lerle ilişkili baskın frekans bileşenlerini ortaya çıkarmış ve bu frekans bileşenleri, korona ve yüzeysel deşarjlar gibi farklı KD türlerinin sınıflandırılmasına olanak tanımıştır. PRPD analizi, KD etkinliğinin AC döngüsünün belirli fazlarına göre dağılımını incelemek amacıyla uygulanmıştır. Bu yaklaşım, yüzeysel, içsel ve korona deşarjları arasındaki farkları anlamada özellikle etkili olmuştur. Ek olarak, ortalama boşalma genliği, standart sapma, çarpıklık ve basıklık gibi istatistiksel parametreler hesaplanarak, yalıtım sisteminin genel karakteristiği ve zaman içindeki bozulma eğilimleri değerlendirilmiştir. 7 lokasyondan elde edilen verilerin karşılaştırmalı analizi, çevresel faktörlerin ve ekipman yaşlanmasının KD özellikleri üzerindeki etkisini ortaya koymuştur. Çalışmanın bulguları, KD olaylarının tespitinde ve sınıflandırılmasında entegre akustik ve elektriksel ölçüm yöntemlerinin kritik bir rol oynadığını göstermiştir. Bu yöntemlerin bir arada kullanımı, yalıtım hatalarının teşhisi ve bakım stratejilerinin geliştirilmesi için güçlü bir çerçeve sunmaktadır. Ayrıca, belirlenen paternler ve baskın frekans bileşenleri, enerji iletim ve dağıtım sistemlerindeki yalıtım durumunun değerlendirilmesi ve potansiyel arızaların önceden tahmin edilmesi açısından değerli bir kaynak sağlamaktadır. Bu çalışma, KD analizinin elektrik altyapısının güvenilirliğini ve güvenliğini sağlamadaki önemini vurgulamakta ve yalıtım izleme süreçlerinde çok yönlü yöntemlerin uygulanmasına yönelik bir rehber sunmaktadır.