Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Design of Experimental Setup for Investigation of Effect of Moisture Content on Transformer Paper Ageing during Intermittent Load
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In this project an experimental setup is designed to investigate the effect of intermittent load patterns in combination with moisture content on cellulose ageing. It is done by exposing groups of samples to different intermittent load patterns with varying frequency. A literature review is done on transformer insulation system and cellulose degradation. Various technical solutions to different aspects of the experimental design are reviewed. The final experimental setup is explained with the primary focus being on the hardware and programming of the controlling system. The controlling system consists of a Data Acquisition (DAQ) system from National Instruments and is programmed in LabVIEW. The controlling system is examined in two investigative tests where it performed satisfactorily. Three load patterns are developed. This project suggests how to prepare the samples and what direct- and indirect tests to apply to the insulation system for future analysis.Over the years, a considerable amount of scientific work has been devoted to understanding paper ageing in order to improve transformer diagnostics and investments for utility owners. However, transformer loading guidelines of today do not take intermittent load in combination with moisture content into account [1] [2]. Previous work suggests that the thermal models may be improved by looking into the effects of moisture content [3].The primary aim of the proposed experimental setup is to investigate whether an intermittent load pattern in combination with moisture content have a considerable detrimental effect on cellulose ageing. The intent is to contribute with new knowledge about transformer diagnostics and long-term possibly improve the current thermal models used for Dynamic Transformer Rating (DTR) which do not take this phenomenon into account. This would in particular benefit transformers with typically intermittent load patterns, e.g. a transformer connected to a wind farm or photovoltaic panels. Increasing renewable energy installations increase the need for developing the thermal models in the transformer loading guidelines to take unconventional load profiles into account.

Abstract [sv]

I det här projektet utformas ett experiment för att undersöka inverkan av intermittenta lastmönster i kombination med fukthalt på åldrande av cellulosa. Detta görs genom att utsätta provgrupper för olika lastmönster med varierande frekvens. En litteraturgenomgång görs på transformatorisoleringssystem och nedbrytning av cellulosa. Olika tekniska lösningar för olika aspekter av experimentets design ses över. Den slutliga utformningen av experimentet förklaras med fokus på hårdvara och programmering av kontrollsystemet. Kontrollsystemet består av ett system för datainsamling från National Instruments och programmeras i LabVIEW. Kontrollsystemet utvärderas i två undersökande test där det förfor på ett tillfredsställande sätt. Tre lastmönster till experimentet har tagits fram. Det här projektet föreslår hur man förbereder proverna och vilka direkta och indirekta test som kan göras för framtida analyser.Under åren har en betydande mängd vetenskapligt arbete ägnats åt att förstå pappersåldring för att förbättra transformatordiagnostik och investeringsunderlaget för nätägare. De industriella standarderna tar dock inte hänsyn till intermittent belastning i kombination med fukthalt [1] [2]. Tidigare arbete föreslår att de termiska modellerna möjligen kan förbättras genom att undersöka effekterna av fukthalt [3].Det huvudsakliga målet med den föreslagna experimentella uppställningen är att undersöka huruvida ett intermittent belastningsmönster i kombination med fukthalt har en betydande inverkan på pappersåldrandet. Föresatsen är att bidra med ny kunskap om transformatordiagnostik och för att om möjligt långsiktigt förbättra de nuvarande termiska modellerna som används till dynamiska lastbarhetsmodeller för transformatorer. Detta skulle särskilt gynna transformatorer med typiskt intermittenta belastningsmönster, t ex en transformator ansluten till en vindkraftpark eller solcellspaneler. Ökande antal av anläggningar för förnybar energi ökar behovet av att utveckla de termiska modellerna för att ta hänsyn till okonventionella lastprofiler.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 53
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:86
Keywords [en]
Dynamic Transformer Rating, transformer, moisture content, paper ageing, cellulose ageing, intermittent load, experiment, experimental setup
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-232187OAI: oai:DiVA.org:kth-232187DiVA, id: diva2:1232916
External cooperation
ABB
Educational program
Master of Science - Electric Power Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-07-13 Created: 2018-07-13 Last updated: 2018-07-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1027 kB)43 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1027 kBChecksum SHA-512
b1c13beeabc8dbd9bac9c196987b552e86ce529048185921437533f37d06e2a68efe88839b8d5549acd5a2ef90634a82153421d745c7e5d783b8411caf1d1827
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 43 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 71 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf