Partiell urladdning (PD) i transformatorer hänvisar till ett fenomen där lokalt dielektriskt genombrott inträffar i en liten del av isoleringssystemet under hög spänning. Dessa urladdningar överbryggar inte elektroderna utan förekommer endast i områden med isoleringssvagheter. PD är vanligtvis mycket svag och kan inte detekteras av mänskliga sinnen, vilket kräver specialiserad mätutrustning.
Orsaker till partiell urladdning i transformatorer
Orsakerna till partiell urladdning i transformatorer är mångfacetterade och omfattar flera aspekter:
1. Isoleringsmaterial och struktur:
Defekter som bubblor, föroreningar och sprickor: Dessa defekter försämrar materialets isoleringsförmåga, vilket leder till partiell urladdning.
Lägre dielektriska konstant för bubblor: Bubblor tål högre elektrisk fältstyrka jämfört med det intilliggande isoleringsmaterialet, vilket gör dem mer mottagliga för nedbrytning och urladdning.
Orimlig design av isoleringsstruktur: Överdriven mellanskikts- eller svängfältstyrka i transformatorer av torr typ på grund av dålig design kan orsaka partiell urladdning.
Skarpa kanter och grader: Isolerande och metalliska komponenter med vassa kanter eller grader kan orsaka lokal koncentration av elektriska fält, vilket utlöser partiell urladdning.
2. Operativa faktorer:
Långvarig drift och belastningsvariationer: Dessa faktorer leder till åldrande och slitage av transformatorns inre isoleringsmaterial, vilket minskar deras isoleringsegenskaper och orsakar partiell urladdning.
Överspänning: Överspänning i elsystemet, orsakad av externa faktorer (som blixtnedslag) eller interna faktorer (som växlingsoperationer), kan överstiga materialbrytningsspänningen, vilket leder till partiell urladdning.
3. Installations- och processfaktorer:
Otillräckliga tillverkningsprocesser: Dålig vakuumkontroll under torkning, otillräcklig torktid och temperaturkrav kan lämna kvarvarande gas i spolarna.
Installationsskador: Isolering kan skadas under installationen, eller långa viloperioder kan öka fukthalten i isoleringsmaterial, vilket påverkar utsläppsnivåerna.
Felaktiga lindnings- och monteringsprocesser: Problem som grader på hög- och lågspänningsledningar eller felaktiga avstånd under montering kan påverka partiella urladdningsnivåer.
Faror med partiell urladdning
Även om partiell urladdning i transformatorer är lokaliserad och svag, utgör den betydande risker på lång sikt, främst genom skador på isoleringsmaterial:
1.Direkt skada på isoleringen: Kontinuerlig partiell urladdning eroderar gradvis isoleringen, vilket potentiellt leder till fullständigt nedbrytning med tiden. Elektrokemiska effekter producerar reaktiva gaser som ozon och kväveoxid, vilket ytterligare korroderar isoleringen.
2. Närvärme: Partiell urladdning genererar värme, vilket kan öka den lokala temperaturen på dielektrikumet, till och med orsaka förkolning.
Detektionsmetoder för partiell urladdning
Detektionsmetoder för partiell urladdning inkluderar i allmänhet elektriska, ultraljuds- och kemiska tekniker:
1. Elektriska metoder: Använder oscilloskop, detektorer för partiell urladdning eller radiostörningsmätare för att observera urladdningsvågformer eller radiostörningsnivåer.
2. Ultraljudsmetoder: Detekterar ultraljudsvågor som genereras av urladdning och omvandlar dessa vågor till elektriska signaler för analys.
3. Kemiska metoder: Analysera innehållet och variationsmönster för olika gaser lösta i olja, allmänt känd som "kromatografisk analys."
Förebyggande åtgärder för partiell urladdning
För att undvika riskerna med partiell utsläpp kan flera förebyggande åtgärder vidtas:
1.Välja isoleringsmaterial av hög kvalitet.
2. Regelbunden inspektion och underhåll: Byte i tid av åldrade och hårt slitna komponenter.
3. Installation av överspänningsskydd: För att upptäcka och undertrycka överspänningsförhållanden.
4. Installation av temperaturövervakningsanordningar: Regelbunden kontroll av temperaturförändringar på transformatorns yta.
Dessa åtgärder förhindrar och mildrar effektivt uppkomsten av partiell urladdning, vilket säkerställer säker och stabil drift av transformatorer.
