Шта је тест делимичног пражњења у трансформатору?

1. Шта је делимично пражњење (ПД)?

Да бисте разумели тест, прво морате да разумете феномен који открива.

Дефиниција: Делимично пражњење је локализовано електрично пражњење које само делимично премошћује изолацију између проводника. Може се појавити у шупљинама (гасним џеповима) унутар чврсте изолације, на границама између различитих изолационих материјала или у мехурицима унутар течне изолације (уље).

Проблем који узрокује: Иако је сваки појединачни ПД врло мала искра, временом нагриза изолацију. Енергија из ових пражњења разбија хемијске везе у изолационом материјалу (папир, уље, смола) кроз:

Топлотни стрес: топлота од варнице.

Хемијска деградација: Производња озона и азотних киселина (у ваздуху) или водоника и метана (у уљу).

Физичка ерозија: Буквално сагоревање ситних рупица у материјалу.
Ово споро, кумулативно оштећење прогресивно слаби изолацију све док више не може да издржи електрични стрес, што доводи до потпуног пробијања (квара) и катастрофалног квара трансформатора.

2. Зашто је ПД тест тако важан?

Рано откривање кварова: То је један од најосетљивијих тестова за откривање почетних (насталих) кварова у изолационом систему у врло раној фази, често годинама пре квара.

Спречава катастрофалне кварове: Раним идентификовањем слабе изолације, одржавање или поправка се могу заказати проактивно, избегавајући непланиране прекиде, скупе поправке и потенцијалне безбедносне опасности.

Осигурање квалитета: То је обавезан рутински тест за нове трансформаторе пре него што напусте фабрику, осигуравајући да испуњавају највише стандарде квалитета и да немају већих грешака у производњи.

Процењује стање током сервиса: За трансформаторе на терену, периодично испитивање ПД-а је кључни део програма одржавања заснованог на условима{0}}који помаже да се утврди преостали век трајања и потреба за обрадом уља или исушивањем-.

3. Како функционише тест делимичног пражњења?

Тест се врши применом напона већег од нормалног радног напона трансформатора на његове намотаје, али нижег од напона отпорности на његову снагу{0}}фреквенцију. Циљ је да се изолација напрегне довољно да узбуди све постојеће недостатке без изазивања нових оштећења.

Основни принцип је да када се појави ПД, он генерише три мерљива феномена скоро истовремено:

Електрични импулси: Веома брз, мали-пулс струје (наносекунде до микросекунде) тече у кругу за тестирање.

Електромагнетни таласи: Импулс емитује електромагнетну енергију, укључујући радио фреквенцијске (РФ) сигнале.

Акустични таласи: Мала варница ствара ултразвучни "клик" или звучни талас унутар резервоара трансформатора.

Подешавање теста укључује:

Извор високог{0}}напона: За напајање трансформатора.

Спрежни кондензатор: Обезбеђује пут ниске-импедансе за мерење ПД импулса.

ПД детектор/мерни систем: софистицирани инструмент који хвата, филтрира и анализира импулсе.

Сензори: То могу бити:

Електрични сензори: За директно мерење струјних импулса.

Високо{0}}Струјни трансформатори високе фреквенције (ХФЦТ): Стегнути су око везе за уземљење да би ухватили РФ сигнале.

Ултра-Сензори високе фреквенције (УХФ): Антене постављене унутар трансформатора (преко уљних вентила) или споља за откривање електромагнетних таласа у опсегу ГХз. Ово је веома популарно јер је отпорно на спољашњу електричну буку.

Сензори акустичне емисије (АЕ): Микрофони постављени на спољашњу страну резервоара трансформатора да „слушају“ ултразвучне звукове ПД. Ово је одлично за лоцирање извора ПД.

4. Кључна мерења и тумачење

ПД детектор не детектује само присуство пражњења; квантификује га са неколико кључних параметара:

Привидни набој (к): Најважнија количина. Изражава се у пикокулонима (пЦ). Пошто је стварно пражњење унутар изолације и не може се директно мерити, "привидно наелектрисање" је калибрисана мера наелектрисања која би, ако би се тренутно убризгала између терминала трансформатора, имала исти ефекат као и унутрашњи ПД. Ниже вредности су боље.

Почетни напон ПД (ПДИВ): Напон при којем ПД први почињу да се јављају како се испитни напон повећава.

Напон гашења ПД (ПДЕВ): Напон на којем ПД престају како се тестни напон снижава.

Тумачење: Инжењери не траже само присуство ПД; они анализирају образац, магнитуду (у пЦ) и фазни однос импулса. Различити типови дефеката (празнине, површинска пражњења, плутајуће компоненте) производе јединствене „отиске прстију“ на таласном облику напона.

Стандарди и прихватљива ограничења

Међународни стандарди (као што је ИЕЦ 60270) дефинишу процедуре испитивања и прихватљиве нивое ПД. За нови трансформатор, типичан критеријум прихватања је да ниво ПД, под одређеним испитним напоном, не би требало да пређе ****

100 пЦ до 500 пЦ

, при чему је 100 пЦ уобичајено и веома стриктно ограничење за високонапонску-опрему. За трансформаторе у употреби, виши нивои могу бити толерисани планом за праћење и интервенцију.