Частковы разрад у алейных трансфарматарах: прырода і распаўсюджаныя прычыны празмернага ўзроўню частковага разраду

01 Уводзіны

Частковы разрад (ЧР) у алейных сілавыя трансфарматары застаецца глабальна прызнанай праблемай у трансфарматарнай прамысловасці. Шматлікія вытворцы панеслі значныя страты з-за паломак, звязаных з частатамі разраду.

Перавышэнне значэнняў частата разрыву можа адбывацца падчас завадскіх выпрабаванняў, праверак трэціх асоб або на аб'ектах кліентаў. Пошук крыніц частата разрыву часта падобны на «пошук іголкі ў стозе сена», што прыводзіць да пераробкі, якая доўжыцца днямі ці нават месяцамі, што выклікае значныя страты якасці для вытворцаў або канчатковых карыстальнікаў.

Таму навуковая дыягностыка і хуткае вызначэнне прычын празмернага PD мае вырашальнае значэнне.

02 Вызначэнне і прырода

Хоць афіцыйнага вызначэння не існуе, аўтар вызначае Паркінсана як:
[Разрад, які ўзнікае ў лакалізаваных месцах унутры трансфарматара, але яшчэ не выклікаў неадкладнага прабою ізаляцыі або перакрыцця.]

Сцэнарыі PD вельмі розныя, але маюць агульную сутнасць:
[Структурныя, матэрыяльныя або вытворчыя дэфекты ў ізаляцыйнай сістэме выклікаюць лакалізаванае скажэнне электрычнага поля, якое перавышае дыэлектрычную трываласць у гэтай кропцы, што прыводзіць да паўтаральных, мікрамаштабных, непранікальных іанізацыйных прабояў.]

Карацей кажучы, прырода частата разрыву заключаецца ў лакалізаванай канцэнтрацыі электрычнага поля, якая перавышае напружанасць поля пачатку разрыву.

03 Першасныя прычыны

Зыходзячы з механізмаў частата разрыву, любы фактар, які выклікае празмерныя лакалізаваныя электрычныя палі, можа справакаваць перавышэнне значэнняў частата разрыву.

3.1 Месцазнаходжанне PD
ПД можа ўзнікаць з-за:

Утулкі

 

Пераключальнікі адводаў OLTC/DETC

 

Патэнцыйныя кліенты

 

Абмоткі

 

Кампаненты зазямлення

 

Ізаляцыйныя паверхні/ўнутраныя дэфекты

 

Трансфарматарны алей

Найбольш уразлівыя сайты:Паветраныя пустэчы ў цвёрдай ізаляцыі або бурбалкі газу ў алеі.
Прычына:Пад уздзеяннем напружання напружанасць электрычнага поля адваротна прапарцыйная дыэлектрычнай пастаяннай (ε).

Папяровая ізаляцыя ε ≈ 4,4

 

Паветраныя пустэчы ε ≈ 2,0
→ Паветраныя пустэчы адчуваюць ≈2,2× большую напружанасць поля.
З нізкай трываласцю на прабой (Пераменны ток ≈2 кВ/мм), пустэчы/бурбалкі становяцца слабымі месцамі для ініцыяцыі ЧД.

3.2 Тыпы PD
Распаўсюджаныя тыпы PD у Алейны трансфарматарс:

Разрад газавых бурбалак

 

Выдзяленне, выкліканае вільгаццю(гідраізаляцыя)

 

Рэзкі разрад электрода(наканечнікі высокавольтных/зазямляльных электродаў)

 

Плаваючы патэнцыял разраду

 

Клінавападобны выкід алейнай шчыліны

 

Выкіды металічных/забруджвальных часціц

 

Дэфекты клею(лішняя колькасць/няякасны клей у заціскных пласцінах/тарцавых кольцах)

Ключавая інфармацыя:

Перавышэнне PD рэдка звязана з праектаваннем (верагоднасць ≈0,5%).
Больш за 95% звязаны з дэфектамі матэрыялаў, працэсаў або вытворчасці.

Абгрунтаванне:Калі перанапружанні (LI, LIC, SI, LTAC) пераўтвараюцца ў эквівалентнае 1-хвіліннае вытрымлівальнае напружанне прамысловай частаты (Пераўтварэнне DIL), усе яны перавышаюць выпрабавальнае напружанне частата разраду (IVPD). Асноўная/падоўжная ізаляцыя разлічана на сцэнар найвышэйшага перанапружання.

Не.	Тып PD	Месцазнаходжанне	Механізм	Тыповыя выпадкі
1	Рэзкі разрад электрода	Заціскныя дэталі, рэзервуар, пад'ёмная ўтулка, абціскныя клемы	Малы радыус крывізны → высокая шчыльнасць зарада → экстрэмальная канцэнтрацыя поля	Неэкранаваныя балты побач з высокавольтнымі электродамі; вострыя краю на магнітным экраніраванні
2	Газавы бурбалкавы/пустотны выкід	Бурбалкі ў алеі / пустэчы ў цвёрдай ізаляцыі	Нізкая дыэлектрычная пранікальнасць (ε≈1) → высокае полевае напружанне + нізкая прабойная трываласць (2 кВ/мм)	Няпоўны вакуум; хуткае запаўненне алеем; празмерны/дрэнны клей у канцавых кольцах/выраўноўвальных сферах
3	Выкід, выкліканы вільгаццю	Абмоткі, ізаляцыя жыл, правады	Вільготнасць зніжае дыэлектрычную трываласць на 60-70%	Недастатковая сушка стрыжня; празмернае ўздзеянне навакольнага паветра падчас зборкі
4	Плаваючы патэнцыял разраду	Прэс-картон, свінцовыя апоры, магнітныя шунты	Назапашванне зарада → раптоўны імпульс разраду	Незаземленае магнітнае экранаванне; дрэнна падключаныя электрастатычныя кольцы
5	Скід забруджвальных рэчываў	Вада/валакна/металічныя часціцы ў алеі	Скажэнне поля + вада павялічвае напружанне поля ў 2,9 раза	Недастатковая фільтрацыя алею; забруджаная асяродак; трапленне вільгаці

04 Перспектывы

Разуменне распаўсюджаных тыпаў, механізмаў, месцазнаходжання і канкрэтных выпадкаў частковага разрыву мае важнае значэнне для мэтанакіраванага пошуку і ліквідацыі непаладак.

У спалучэнні з прынцыпамі падключэння трансфарматараў, структурным праектаваннем, характарыстыкамі формы сігналу частата разрыву, лакалізацыяй палярнасці і дыягнастычнымі тэстамі, гэтыя веды дазваляюць хутка выявіць першапрычыну і мінімізаваць страты якасці.