Vliv tvaru napětí na částečné výboje v izolačních systémech vn

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá vlivem různých tvarů napětí běžně se vyskytujících ve vysokonapěťových (VN) sítích na vznik a chování částečných výbojů. V úvodu je popsána základní charakteristika těchto výbojů při standardním sinusovém napájení. Vzhledem k rostoucímu využití výkonových polovodičových součástek, výskytu spínacích přepětí či atmosférických výbojů je však nutné počítat s napěťovými průběhy výrazně odlišnými od ideální sinusovky. Tato problematika je tedy blíže rozebrána v rešeršní části, která se zaměřuje na vliv zkresleného, impulzního a PWM napětí na částečné výboje. Cílem experimentální části je potom rozšířit poznatky o závislosti výskytu a intenzity částečných výbojů ve vnitřních dutinkách izolačních materiálů na strmosti napájecího napětí. Za tímto účelem byl navržen a sestaven měřicí obvod, pomocí kterého byly simulovány různé napěťové průběhy s nastavitelnou strmostí. Získané výsledky přispívají k hlubšímu porozumění degradace izolačních systémů při nestandardních provozních podmínkách, a to zejména při aplikaci rychlých změn napětí.

This bachelor's thesis investigates the influence of various voltage waveforms commonly found in high-voltage (HV) networks on the initiation and behavior of partial discharges. The introduction outlines the basic characteristics of these discharges under standard sinusoidal voltage supply. However, due to the increasing use of power semiconductor devices, the occurrence of switching overvoltages, and atmospheric discharges, it is necessary to consider voltage waveforms that differ significantly from the ideal sine wave. This issue is further explored in the research section, which focuses on the impact of distorted, impulse, and PWM voltages on partial discharges. The aim of the experimental part is to expand the knowledge of how the occurrence and intensity of partial discharges in internal cavities of insulating materials depend on the steepness of the supply voltage. For this purpose, a measurement circuit was designed and built to simulate various voltage waveforms with adjustable steepness. The obtained results contribute to a deeper understanding of insulation system degradation under non-standard operating conditions, particularly in the presence of rapid voltage changes.