Detta arbete behandlar mätmetoder för detektering av partiella urladdningar (kallad PD från engelska benämningen Partial Disharge) i HVAC- och HVDC- högspänningskablar. HVAC står för ”High Voltage Alternative Current” och HVDC står för ”High Voltage Direct Current”. När en viss hög spänningsnivå överskrids i kabeln uppstår olika typer av partiella urladdningar och dessa skadar kabelns isoleringsmaterial. PD- intensiteten ökar med tiden och om de tillåts fortlöpa under en längre tid kan de med tiden helt bryta ned isoleringsmaterialet vilket leder till ett fel. Mätmetoder måste föras fram och mätinstrument måste tas i bruk för att detekterapartiella urladdningar. Målet med detta är att lokalisera eventuella skador som orsakats av partiella urladdningar, uppskatta skadorna och förhindra en total nedbrytning genom övervakning. Ett av de viktigaste målen för industri samt forskning har varit möjligheten att kunna ta fram mätinstrument som kan detektera PD i kablar och klassificera (”bedöma”) vad det är för typer av partiella urladdningar som är aktiva i kablarna. I detta arbete redovisas hur klassificering av olika typer av partiella urladdningar går till för både HVDC- och HVAC- kablar. Vidare har en mätmetod för detektering av partiella urladdningar studerats teoretiskt och testats experimentellt. Metoden är välbeprövad och kallas ”den vandrande vågmetoden”. För detta uppdrag fanns det ingen möjlighet att mäta på högspänningskablar eftersom behörighet och skyddat miljö saknats. Mätmetoden har istället prövats på en RG58- koaxialkabel eftersom att koaxialkabelns karaktäristik är jämförbar med en högspänningskabels karaktäristik. En försöksmätning med en strömsensor har också utförts eftersom att dessa normalt används i praktiken för detektering av partiella urladdningar.

Insulation in rotating machines is a common cause for failure. Therefore, research in the area is large and is important to further increase the knowledge of the phenomena related to insulation degradation. This thesis is a case study on 20 stator bars obtained from a generator that had been showing signs of insulation degradation while in operation. The insulation was investigated using a range of measurements to be able to evaluate the degradation of these bars. The measurements performed were electrical partial discharge measurements, acoustic partial discharge measurements, dielectric response measurements, and breakdown testing. Furthermore, a more scientific approach to the commonly used tap test in the industry was conducted, which has not been done before and the purpose was to validate this commonly used test method. It was concluded that the bars have a significant amount of partial discharges within them, and that the stress grading is likely to be blamed in many of the worst cases. Furthermore, the dielectric response measurements provided good information on the thermal stability of the insulation. The set-up of the tap test did not provide reasonable results, and the method approach as well as the experimental set-up was to blame for this. In future work, investigating this specific area could be beneficial. The electrical partial discharge measurements and the breakdown test provided unexpected results when compared, where the former indicated much degradation while the latter proved that the bars can withstand very high voltage levels. / Isolering i roterande maskiner är en vanlig orsak till fel. Forskningen på området är därför omfattande och viktig för att ytterligare öka kunskapen om fenomen som rör isoleringsnedbrytning. Denna avhandling är en fallstudie på 20 statorstänger som erhållits från en generator som hade visat tecken på isoleringsnedbrytning under drift. Isoleringen undersöktes med hjälp av en rad olika mätningar för att kunna utvärdera nedbrytningen av dessa stänger. De mätningar som utfördes var mätningar av elektriska partiella urladdningar, akustiska partiella urladdningar, mätningar av dielektrisk respons och genombrottstester. Dessutom genomfördes ett mer vetenskapligt tillvägagångssätt för det allmänt använda tapptestet i branschen, vilket inte har gjorts tidigare och syftet var att validera denna allmänt använda testmetod. Slutsatsen blev att stängerna har en betydande mängd partiella urladdningar i sig, och att spänningsgraderingen sannolikt får skulden i många av de värsta fallen. Dessutom gav mätningarna av den dielektriska responsen god information om isoleringens termiska stabilitet. Upplägget för tapptestet gav inte rimliga resultat, och detta berodde både på metodiken och på försöksupplägget. I framtida arbete kan det vara bra att undersöka detta specifika område. Mätningarna av den elektriska partiella urladdningen och genombrottstestet gav oväntade resultat när de jämfördes, där de förstnämnda visade på mycket försämring medan de sistnämnda bevisade att stängerna kan motstå mycket höga spänningsnivåer.