Transformatörün Erken Uyarı Kıvılcımı: Kısmi Deşarjı Anlamak

giriiş

Kılcal çatlağı olan bir su borusu hayal edin. İlk başta dışarı su fışkırmıyor, ancak yavaş ve kalıcı bir sızıntı, boru sonunda patlayana kadar çatlağı genişletiyor. Yüksek gerilim transformatörünün içinde de benzer bir "sızıntı" elektrikte meydana gelir: kısmi deşarj (PD) . Yalıtımın içinde iletkenler arasındaki boşluğu (henüz) kapatmayan küçük, lokalize bir kıvılcımdır. Aylar veya yıllar geçtikçe, bu kıvılcım, gerçek bir arıza oluşana kadar yalıtımı sessizce aşındırır. Yeni başlayanlar için PD'yi transformatörün erken uyarı öksürüğü olarak düşünün; şu anda sessiz, ancak bir şeylerin ters gittiğinin işareti.

Nedir ve ana türleri

PD, elektrik alanının yalıtımdaki küçük bir zayıf noktayı parçalayacak kadar güçlü olduğu ancak tam bir kısa devreye neden olacak kadar güçlü olmadığı her yerde ortaya çıkar. Zayıf noktalar genellikle boşluklardır (katı yalıtımda sıkışan hava cepleri), yüzey kirliliği veya yalıtkanlar üzerindeki nem veya alanın yoğunlaştığı keskin iletken kenarlarıdır . Mühendisler üç ana türü sınıflandırır:

• Dahili boşluk deşarjı - katı yalıtım içindeki gazla dolu bir kabarcığın içindeki kıvılcım; En zarar verici türdür çünkü mühürlenmiştir ve aynı noktaya saldırmaya devam etmektedir.

• Yüzey deşarjı - kir veya nemin iletken bir yol oluşturduğu yalıtım yüzeyi boyunca sürünen kıvılcım.

• Korona deşarjı – havadaki keskin bir yüksek voltaj noktasında hafif bir parıltı; en az şiddetli olanıdır ancak saha derecelendirmesinin zayıf olduğunun bir işaretidir.

Mühendisler bunu nasıl ölçer?

Küresel referans, görünür yükün pikokoulomb (pC) cinsinden nasıl ölçüleceğini tanımlayan IEC 60270'tir ; arızadaki gerçek (ve ulaşılamayan) yük için kalibre edilmiş bir yedek. Önemli bir araç, deşarj büyüklüğünü AC voltaj faz açısına göre çizen PRPD modelidir (Faz Çözümlü Kısmi Deşarj); farklı kusur türleri farklı "parmak izleri" bırakır. Mühendisler ayrıca PD başlangıç ​​voltajını (PDIV) - aktivitenin ilk ortaya çıktığı voltaj - ve PD sönme voltajını (PDEV) kaydederler. Algılama çevrimdışı (kontrollü fabrika testleri) veya çevrimiçi (topraklama kablolarındaki HFCT kelepçeleri gibi sensörler ve tankın içindeki UHF antenleri, canlı üniteyi izleyerek) yapılabilir.

Güç transformatörleri için, IEC 60076-3 kabul kılavuzu genellikle şu şekilde özetlenir: ~100 pC'nin altı, 72,5 kV'nin üzerindeki yeni bir ünite için kabul edilebilir; 100–500 pC daha yakın izlemeyi garanti eder; 500 pC'nin üzerinde veya hızlı bir yükseliş eğilimi, derhal soruşturma yapılmasını gerektirir.

Uygulama örneği

20 MVA'lık bir şebeke transformatörü, devreye alma sırasında 30 pC'lik bir PD okuması gösterir ve iki yıl sonra 120 pC'ye yükselir. 120 pC kesin bir "arıza" çizgisinin altında olsa da, trend alarmdır: çözünmüş gaz analizinden elde edilen artan asetilen seviyesiyle birlikte, hizmet şirketi bir dahili inceleme planlar ve sargı ara parçasında, yangına dönüşmeden çok önce sabitlenmiş bir boşluk bulur.

Yaygın yanlış kanı/eğlenceli gerçek

Yanlış kanı: "Tek bir PD numarası bana transformatörün arızalı olup olmadığını söyler." Gerçekte, bir okuma çok az şey ifade eder; korumalı bir laboratuvardaki arka plan gürültüsü 2 pC civarında olabilir ve sağlıklı yeni bir birimin çok küçük bir temel çizgisi vardır. Önemli olan trend ve modeldir .

Eğlenceli gerçek: Aynı küçük boşluk aynı zamanda ışık, hafif bir tik-tak sesi ve ozon yani "yıldırım kokusu" da üretiyor. PD genellikle çözünmüş gaz analizinin daha sonra tespit ettiği kimyasal öncüdür; bu nedenle iki testin birlikte kullanılması en iyisidir.