Partial discharge (PD) represents a physical phenomenon, in which discharges are involved in electrically weak regions of solid insulation materials (mostly within gaseous or liquid inclusions). They cause damage to the insulation and often start from the enclosed voids and/or at interface defects. The period in which the insulation is still in good operating condition is of great practical interest. The effect of PD also results in failure of the dielectric much before the expected life-time. This project was conducted by simulations based on an extended PD equivalent circuit in order to understand the characteristics of PD in solid dielectric materials. In this project, PD mechanism in solid dielectric material was modeled using Simulink in MATLAB^®. This project focused on the results of the partial discharges in solid dielectric with a single cavity as defect. AC source with 50Hz frequency voltage was applied. It is observed that the discharge current is proportional with the input voltage. The discharge current amplitude for input 10 kV is half the input of 20 kV and a third of 30 kV input. All discharge currents and discharge voltages occur in nano-seconds

چکیده
تخلیه جزئی (PD)، بیانگر یک پدیده فیزیکی است که در آن، تخلیه هایی در نواحی ضعیف الکتریکی مواد عایق جامد (عمدتا درون ناخالصی های گازی یا مایع) ایجاد می شوند. این تخلیه ها سبب خرابی عایق شده و غالبا از حفره های بسته و/ یا ترک های کناری آغاز می شوند. بازه ای که در آن، عایق هنوز در وضعیت کاری خوب قرار دارد، اهمیت عملی بالایی دارد. اثر PD باعث خرابی دی الکتریک، بسیار پیش تر از طول عمر مورد انتظار می شود. این پروژه توسط شبیه سازی هایی بر مبنای یک مدار معادل PD توسعه یافته، به منظور فهم مشخصه های PD در مواد دی الکتریک جامد، انجام شد. در این پروژه، ساز و کار PD در ماده دی الکتریک جامد، با استفاده از سیمولینک در متلب مدل شد. این پروژه بر نتایج تخلیه جزئی در دی الکتریک جامد با یک حفره تنها به عنوان ترک، تمرکز دارد. منبع AC با فرکانس ولتاژ Hz 50 اعمال شد. مشاهده شد که جریان تخلیه با ولتاژ ورودی متناسب است. دامنه جریان برای ورودی kV 10، نصف ورودی kV 20 و یک سوم ورودی kV 30 است. همه جریان های تخلیه و ولتاژهای تخلیه در محدوده نانو ثانیه رخ می دهند.

1-مقدمه

تخلیه جزئی (PD) به صورت تخلیه الکتریکی متمرکز در داخل تنها بخشی از عایق بین دو هادی جدا، تعریف می شود. در کاربردهای واقعی، PD از وجود حفره ها در عایق ناشی می شود. حتی اگر میدان الکتریکی محلی در حفره، از یک مقدار آستانه تجاوز کند و یک تخلیه رخ دهد، به علت عایق قوی اطراف که برای جلوگیری از یک شکست کامل کافی است، این تخلیه محدود به درون حفره می شود. PD در حفره ها، خصوصا در سیستم های ولتاژ بالا، از دیدگاه مهندسی مضر در نظر گرفته می شود، زیرا باعث اتلاف انرژی و تخریب تدریجی عایق می شود [1]...