التفريغ الجزئي في المحولات المملوءة بالزيت: الطبيعة والأسباب المشتركة لمستويات PD المفرطة

01 مقدمة

لا يزال التفريغ الجزئي (PD) في محولات الطاقة المغطاة بالنفط يمثل تحديًا معترف به عالميًا في صناعة المحولات. لقد عانى العديد من الشركات المصنعة من خسائر كبيرة بسبب حالات الفشل المتعلقة بـ PD.

قد تحدث تجاوزات PD أثناء اختبار المصنع أو عمليات التفتيش على الطرف الثالث أو في مواقع العملاء. غالبًا ما يشبه تحديد موقع مصادر PD 'العثور على إبرة في كومة قش ، ' مما يؤدي إلى إعادة صياغة أيام دائمة أو حتى أشهر ، مما يسبب خسائر كبيرة في الجودة للمصنعين أو المستخدمين النهائيين.

لذلك ، فإن تشخيص وأسباب PD المفرطة بشكل علمي أمر بالغ الأهمية.

02 التعريف والطبيعة

على الرغم من عدم وجود تعريف رسمي ، فإن المؤلف يعرّف PD على النحو التالي:
[التفريغ الذي يحدث في مواقف محلية داخل محول لم يتسبب بعد في انهيار عزل فوري أو فلاش.]

تختلف سيناريوهات PD على نطاق واسع ولكنها تشترك في جوهر مشترك:
[العيوب الهيكلية أو المادية أو التصنيع في نظام العزل تسبب تشويه المجال الكهربائي الموضعي الذي يتجاوز قوة العزل الكهربائي في تلك المرحلة ، مما يؤدي إلى انهيار التكرار المتكرر ، النطاق الدقيق ، غير المخطط.]

باختصار ، تكمن طبيعة PD في تركيز المجال الكهربائي الموضعي الذي يتجاوز قوة حقل تأسيس PD.

03 الأسباب الأساسية

بناءً على آليات PD ، قد يؤدي أي عامل يسبب الحقول الكهربائية المفرطة المترجمة إلى تجاوزات PD.

3.1 مواقع PD
قد تنشأ PD من:

• البطانات

• OLTC/DETC TAP Changers

• يؤدي

• اللفات

• مكونات التأريض

• أسطح العزل/العيوب الداخلية

• زيت المحولات

معظم المواقع الضعيفة: يطل الهواء في عزل صلبة أو فقاعات غاز في الزيت.
السبب: تحت إجهاد الجهد ، تكون شدة المجال الكهربائي متناسبة عكسيا مع ثابت العزل الكهربائي (ε).

• عزل الورق ε ≈ 4.4

• Voids Air ε ≈ 2.0
  → Air Voids تجربة ≈2.2 × قوة الحقل الأعلى.
  مع انخفاض قوة الانهيار ( AC ≈2KV/mm ) ، تصبح الفراغات/الفقاعات نقاط ضعف لبدء PD.

3.2 أنواع PD
أنواع PD الشائعة في المحولات التي ترفعها الزيت:

1. تفريغ فقاعة الغاز

2. التفريغ الناجم عن الرطوبة (عزل رطب)

3. تصريف قطب كهربائي حاد (نصائح كهربائية عالية الجهد/أرضية)

4. التفريغ المحتمل العائم

5. تفريغ فجوة الزيت على شكل إسفين

6. إفرازات من جزيئات معدنية/ملوث

7. عيوب لاصقة (غراء مفرط/ضعيف الجودة في ألواح التثبيت/حلقات النهاية)

البصيرة الرئيسية:

نادراً ما تكون تجاوزات PD مرتبطة بالتصميم (احتمال ≈0.5 ٪).
95 ٪+ تنبع من عيوب المواد أو العملية أو التصنيع.

الأساس المنطقي: عندما يتم تحويل الجهد الزائد (LI ، LIC ، SI ، LTAC) إلى مواجهة الجهد المكافئ لمدة دقيقة واحدة ( تحويل DIL ) ، كلها تتجاوز جهد اختبار PD (IVPD). تم تصميم العزل الرئيسي/الطولي لأعلى سيناريو الجهد الزائد.

04 Outlook

يعد فهم أنواع PD الشائعة والآليات والمواقع ودراسات الحالة ضرورية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها المستهدفة.

إلى جانب مبادئ اتصال المحولات ، والتصميم الهيكلي ، وخصائص الموجي PD ، وتوطين القطبية ، والاختبارات التشخيصية ، تتيح هذه المعرفة التعرف السريع على الجذر وتقليل خسائر الجودة.