Resumen de Analysis of the partial discharge pulse propagation in the stator winding of a synchronous machine

José Luis Oslinger, Fabio Andrés Muñoz Muñoz, Jaime Antonio Vanegas Iriarte

• español

  En este artículo se presenta un estudio de la propagación de pulsos de descarga parcial en el devanado del estator de una máquina eléctrica sincrónica. El estudio se realizó inyectando pulsos artificiales de descarga parcial en el devanado del estator de una máquina sincrónica de polos salientes de 2.4 kV/210 kVA. Se encontró que la propagación de la señal de descarga parcial se presenta en dos modos: el modo lento, en el cual las bobinas actúan como una línea de transmisión, y el modo rápido, en el que el pulso se propaga a través de las cabezas de bobina. El modo rápido es debido a los acoplamientos capacitivos e inductivos de las cabezas de bobina. En el modo lento, una señal de descarga parcial se manifiesta en los terminales del generador después de un tiempo de viaje que depende de la distancia recorrida por el pulso. Se encontró una fuerte correlación positiva entre el tiempo de llegada del modo lento y la longitud recorrida por el pulso en el modo lento. La resistencia óhmica de DC entre el punto de inyección y el punto de medición fue utilizada para representar la distancia recorrida por el pulso en el modo lento. Los acoplamientos capacitivos e inductivos de las cabezas de bobina ocasionan crosstalk entre fases. Como consecuencia, una señal de PD puede ser medida en fases diferentes a la de origen. En el modo lento, las señales sufren atenuación en su amplitud, debido a la dispersión de la señal y a la absorción de energía, a medida que se propagan en el modo lento.

• English

  In this paper, a study of the propagation of partial discharge pulses in the stator winding of a synchronous machine is presented. This study was performed by injecting artificial partial discharge pulses in the stator winding of a 2.4 kV/210 kVA salient-pole synchronous machine. It was found that the propagation of the partial-discharge PD signals is presented in two modes: the slow mode, in which the coil acts as a transmission line; and the fast mode, in which the pulse propagates through the overhangs. The fast mode is due to capacitive and inductive couplings in the overhangs. In the slow mode, a PD signal manifests itself at the generator terminals after a transit time that depends on the distance traveled by the pulse. A strong positive linear correlation was observed between the arrival time in the slow mode and the length traveled by the pulse in this mode. The DC ohmic resistance between the injection point and the measurement point was used to represent the distance traveled by the pulse in the slow mode. The capacitive and inductive couplings also cause a crosstalk between the phases. As a consequence, a PD signal can be measured at different phases to the origin phase. In the slow mode, the signal will suffer attenuation in amplitude due to the dispersion and the absorption of energy while it propagates in the slow mode.