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. / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-232187 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Gustafsson, Patrik |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2018:86 |
Page generated in 0.0023 seconds