Майға батырылған трансформаторлардағы ішінара разряд: шамадан тыс ПД деңгейінің сипаты және жиі кездесетін себептері

01 Кіріспе

Майға батырылған жартылай разряд (PD) Қуат трансформаторлары трансформатор өнеркәсібінде әлемдік деңгейде танылған мәселе болып қала береді. Көптеген өндірушілер PD-мен байланысты ақауларға байланысты айтарлықтай шығындарға ұшырады.

Зауыттық сынақтар, үшінші тарап тексерулері немесе тұтынушы орындары кезінде ПД асып кетуі мүмкін. ПД көздерін табу көбінесе «шөп үйіндісінен ине табу» сияқты, бұл бірнеше күнге немесе тіпті айларға созылатын қайта өңдеуге әкеледі, бұл өндірушілер немесе соңғы пайдаланушылар үшін сапаның айтарлықтай жоғалуына әкеледі.

Сондықтан, шамадан тыс Паркинсон ауруының себептерін ғылыми тұрғыдан диагностикалау және тез анықтау өте маңызды.

02 Анықтамасы және табиғаты

Ресми анықтамасы болмаса да, автор ПД-ны былай анықтайды:
[Трансформатордың ішіндегі оқшаулаудың бұзылуына немесе кенеттен пайда болуына әкелмеген локализацияланған орындарда пайда болатын разряд.]

ПД сценарийлері әртүрлі, бірақ ортақ мәні бар:
[Оқшаулау жүйесіндегі құрылымдық, материалдық немесе өндірістік ақаулар сол нүктедегі диэлектрлік беріктіктен асатын жергілікті электр өрісінің бұрмалануын тудырады, бұл қайталанатын, микромасштабты, енбейтін иондану бұзылуына әкеледі.]

Қысқаша айтқанда, PD табиғаты PD бастапқы өріс кернеулігінен асатын локализацияланған электр өрісінің концентрациясында жатыр.

03 Негізгі себептер

PD механизмдеріне сүйене отырып, шамадан тыс локализацияланған электр өрістерін тудыратын кез келген фактор PD асып кетуін тудыруы мүмкін.

3.1 PD орналасқан жерлері
ПД келесі себептерден туындауы мүмкін:

Втулкалар

 

OLTC/DETC кран ауыстырғыштары

 

Лидтер

 

Орамдар

 

Жерге қосу компоненттері

 

Оқшаулау беттері/ішкі ақаулар

 

Трансформатор майы

Ең осал сайттар:Қатты оқшаулағыштағы ауа қуыстары немесе майдағы газ көпіршіктері.
Себебі:Кернеу кернеуі кезінде электр өрісінің қарқындылығы диэлектрлік тұрақтыға (ε) кері пропорционал.

Қағаз оқшаулағышы ε ≈ 4.4

 

Ауа қуыстары ε ≈ 2.0
→ Ауа қуыстары ≈2,2× жоғары өріс кернеулігін сезінеді.
Төмен ыдырау беріктігімен (Айнымалы ток ≈2 кВ/мм), қуыстар/көпіршіктер Паркинсон ауруының басталуы үшін әлсіз нүктелерге айналады.

3.2 PD түрлері
ПД-ның кең таралған түрлері Майға батырылған трансформаторс:

Газ көпіршігінің шығуы

 

Ылғалдан туындаған разряд(ылғалды оқшаулау)

 

Электродтың күрт разряды(жоғары вольтты/жерге тұйықталған электрод ұштары)

 

Қалқымалы потенциалды разряд

 

Сына тәрізді май саңылауын шығару

 

Металл/ластаушы бөлшектерден ағызу

 

Жабысқақ ақаулар(қысқыш пластиналардағы/соңғы сақиналардағы шамадан тыс/сапасыз желім)

Негізгі түсінік:

PD асып кетулері сирек жағдайда дизайнмен байланысты (≈0,5% ықтималдық).
95%-дан астамы материалдық, технологиялық немесе өндірістік ақаулардан туындайды.

Негіздеме:Асқын кернеулер (LI, LIC, SI, LTAC) 1 минуттық қуат жиілігіне төзімді эквивалентті кернеуге түрлендірілген кезде (DIL конверсиясы), барлығы PD сынақ кернеуінен (IVPD) асып түседі. Негізгі/бойлық оқшаулау ең жоғары кернеу жағдайына арналған.

Жоқ	PD түрі	Орналасқан жері	Механизм	Жалпы жағдайлар
1	Электродтың өткір разряды	Қысқыш бөлшектер, бак, көтерілетін втулка, қорғасын қысқыш терминалдар	Кіші қисықтық радиусы → жоғары заряд тығыздығы → өрістің экстремалды концентрациясы	Жоғары кернеулі электродтардың жанындағы қорғалмаған болттар; магниттік экрандаудың өткір жиектері
2	Газ көпіршігі/бостық разряд	Майдағы көпіршіктер / қатты оқшаулағыштағы бос орындар	Төмен диэлектрлік тұрақты (ε≈1) → жоғары өріс кернеуі + төмен тесілу беріктігі (2 кВ/мм)	Толық емес вакуум; майдың тез толтырылуы; ұштық сақиналарда/теңестіруші сфераларда шамадан тыс/нашар желім
3	Ылғалдан туындаған разряд	Орамдар, өзек оқшаулағыштары, сымдар	Ылғал диэлектрлік беріктікті 60-70%-ға төмендетеді	Өзектің жеткілікті түрде кептірілмеуі; құрастыру кезінде қоршаған ауаның шамадан тыс әсер етуі
4	Қалқымалы потенциалды разряд	Баспа тақтасы, қорғасын тіректер, магнитті шунттар	Зарядтың жиналуы → кенеттен разряд импульсі	Жерге қосылмаған магниттік экрандау; нашар қосылған электростатикалық сақиналар
5	Ластаушы заттардың төгілуі	Мұнайдағы су/талшықтар/металл бөлшектері	Өрістің бұрмалануы + су өріс кернеулігін 2,9× арттырады	Майдың сүзілуінің жеткіліксіздігі; ластанған өзек; ылғалдың енуі

04 болжамы

Мақсатты ақаулықтарды жою үшін жалпы ПД түрлерін, механизмдерін, орналасқан жерлерін және жағдайлық зерттеулерді түсіну өте маңызды.

Трансформаторды қосу принциптерімен, құрылымдық дизайнмен, PD толқын пішінінің сипаттамаларымен, полярлықты локализациялаумен және диагностикалық сынақтармен үйлесімде бұл білім түбірлік себептерді тез анықтауға мүмкіндік береді және сапа шығындарын азайтады.