Eindwerk VdB Pieter

download Eindwerk VdB Pieter

of 142

  • date post

    07-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.303
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Eindwerk VdB Pieter

Katholieke Hogeschool Sint-LievenDepartement INDUSTRIEEL INGENIEURGebroeders Desmetstraat 1, 9000 Gent

Afdeling: Elektromechanica Optie elektrotechniek

Het meten van kruipstromen aan eindaansluitingen tijdens een zoutnevelproef

Eindverhandeling tot het verkrijgen van de graad van Industrieel Ingenieur, aangeboden door: Van der Borght Pieter

Promotoren:

ir. Van Laere C. ing. De Ridder E. ir. Cardinaels J.

Academiejaar: 2006 2007

OpenbaarheidsverklaringHierbij geven de auteurs van deze masterproef aan het bestuur van het Departement Industrieel ingenieur van KaHo Sint-Lieven de uitdrukkelijke toestemming om dit werk in bruikleen af te staan aan eender welke persoon, organisatie of firma, het ten dienste te stellen van de studenten en het geheel of gedeeltelijk te kopiren. Datum: 25/05/2007 Van der Borght Pieter

Woord voorafOm dit eindwerk tot een goed einde te brengen was maandenlange inzet en doorzettingsvermogen vereist. Toch zou dit resultaat nooit tot stand gekomen zijn zonder de hulp van anderen. Daarom een kort woord van dank aan enkele personen. Eerst en vooral wil ik de mensen van het elektrisch labo bij Euromold bedanken voor de antwoorden op al mijn vragen en raadgeving tijdens mijn werkzaamheden aldaar. Daarbij vernoem ik ook de mensen die werken in het eLAB te Erembodegem voor hun gastvrijheid en hulp. In het bijzonder bedank ik mijn externe promotors Dhr. E. De Ridder en Dhr. J. Cardinaels en mijn interne begeleidster Mevr. C. Van Laere voor hun inzet en tijd die ze aan mij hebben besteed, Dhr. J. Coppens voor de uitgebreide toelichting die hij me gaf over het programma LabVIEW en Dhr K. Stul voor zijn hulp bij het uitmeten van de transformatoren. Ik wil ook graag Dr Shesha Jayaram en Dr Ayman Elhag vermelden, voor het delen van hun expertise op het gebied van meten en interpreteren van kruipstromen aan eindaansluitingen. Tenslotte dank ik nog Dhr. F. Ghysens voor de begeleiding bij het verwerken van mijn gegevens. Van der Borght Pieter

AbstractIn het elektrisch labo van het bedrijf Euromold te Erembodegem wordt de zoutnevelproef al jaren uitgevoerd als een kwalificatieproef voor eindaansluitingen voor buitenopstelling. Men wou echter de metingen tijdens deze proef uitbreiden. De opdracht bestond erin een literatuurstudie te maken over de kruipstromen en het meten ervan. De volgende stap was het ontwerpen van een meetopstelling voor het meten van de kruipstromen en het uittesten van de opstelling. Met de gegevens verzameld uit een zoutnevelproef wordt dan een correlatieonderzoek uitgevoerd. Er is een meetopstelling gebouwd die de kruipstroom meet waarna er een analyse op de stroom kan plaatsvinden, gestaafd vanuit de literatuurstudie. Uit deze gegevens gebeurt dan een correlatieonderzoek, omdat hier nog meer onderzoek dient te worden uitgevoerd om dergelijke correlatie te kunnen ontdekken. Kernwoorden: Eindaansluitingen, kruipstromen, lage orde harmonischen, meetopstelling voor kruipstromen, correlatieonderzoek.

InhoudstafelOpenbaarheidsverklaring.............................................................................................. 2 Woord vooraf ................................................................................................................ 3 Abstract ........................................................................................................................ 4 Inhoudstafel .................................................................................................................. 5 Inleiding ........................................................................................................................ 8 Hoofdstuk 1 : Euromold ................................................................................................ 9 1.1 Geschiedenis.................................................................................................. 9 1.2 Structuur van het bedrijf ................................................................................. 9 Hoofdstuk 2 : De zoutnevelproef ................................................................................ 10 2.1 Wat is een eindaansluiting ........................................................................... 10 2.2 Verleden en toekomst van de eindaansluiting.............................................. 12 2.2.1 Inrichting voor vochtigheids- en zoutneveltest....................................... 13 2.2.2 Testmethode ......................................................................................... 13 2.2.3 Opbouw van de testcabine.................................................................... 13 Hoofdstuk 3 : Literatuurstudie..................................................................................... 15 3.1 De kruipstroom ............................................................................................. 15 3.1.1 Algemene informatie ............................................................................. 15 3.1.1.1 De lekstroom:................................................................................. 16 3.1.1.2 Dry band arcing (Figuur 3.2): ......................................................... 16 3.1.1.3 Corona ontladingsstroom: .............................................................. 17 3.2 Publicaties over labo proeven ...................................................................... 19 3.2.1 Onderzoek op eindaansluitingen (versnelde veroudering)[6]: ............... 19 3.2.2 Onderzoek van de lage orde harmonischen [7],[8]:............................... 19 3.2.2.1 Conclusies: .................................................................................... 21 3.2.3 Lagere orde vermogen harmonischen [9]: ............................................ 22 3.2.3.1 Conclusies uit het artikel: ............................................................... 24 3.2.4 Multiresolutie signaal ontbinding van de kruipstroom[10]:..................... 25 3.2.5 Integratie van de kruipstroom als scheidingstechniek [12]: ................... 26 3.2.6 Nieuwe scheidingstechniek voor de kruipstroom [13]: .......................... 27 3.2.6.1.1 Conclusies: ................................................................................. 29 3.2.7 Varirende versnelde verouderingstest die kustcondities simuleert [14]: 30 3.2.8 methode gebaseerd op een neuraal netwerk om de kruipstroom te voorspellen [15]: .................................................................................................. 31 3.2.9 Een nieuwe techniek om dry band arcing te voorspellen [16]: .............. 32 3.3 Publicaties over externe proefopstellingen................................................... 33 3.3.1 Elektrisch gedrag van eindaansluitingen blootgesteld aan weer en windt [17] 33 3.3.2 Kruipstroompatronen over het oppervlak van eindaansluitingen [18].... 37 3.3.3 Lineaire verhoudingsanalyse van de kruipstroom over eindaansluitingen[19]........................................................................................... 37 3.4 Conclusies uit de literatuurstudie.................................................................. 39 3.4.1 De meetopstelling (stroom naar spanningsomzetting) .......................... 39 3.4.2 De mogelijke elementen die correlatie kunnen weergeven ................... 39 3.4.3 De wijze waarop de stroom (spanning) gemeten wordt ........................ 39 3.4.4 De naverwerking ................................................................................... 39

Hoofdstuk 4 : De meetopstelling................................................................................. 40 4.1 Begin situatie................................................................................................ 40 4.2 De bestaande opstelling............................................................................... 40 4.3 Stroom naar spanningsomzetter .................................................................. 40 4.4 Proefmeetopstelling...................................................................................... 41 4.4.1 Opstelling .............................................................................................. 41 4.4.1.1 Conclusies uit de proefmeetopstelling............................................ 41 4.4.1.2 Alternatief voor de DAQ-kaart ........................................................ 42 4.5 Ontwerp van de meetopstelling .................................................................... 42 4.5.1 De hoogspanningsmeting...................................................................... 43 4.5.2 De scheidingstransformator .................................................................. 44 4.5.3 De beveiliging........................................................................................ 44 4.5.4 Shunt weerstand ................................................................................... 44 4.5.5 De data-acquisitiekaart ......................................................................... 45 4.5.6 De Pc met het programma voor de gegevensverwerking ..................... 48 4.6 Belangrijke meetgegevens ........................................................................... 48 4.6.1 Gebruikte analysetechnieken ................................................................ 49 4.6.1.1 Het meten van het aantal pieken boven een bepaalde drempelwaarde: ............................................................................................... 49 4.6.1.2 Het meten van de hoogste waarde per meting: ............................. 49 4.6.1.3 De harmonische inhoud van het signaal: ....................................... 49 4.6.1.4 De vermogen harmonische inhoud: ............................................... 50 4.6.1.5 Andere meettechnieken: ................................................................ 50 4.7 Software programma....................................................................