Částečné vybití se zřídka oznámí bouchnutím. Začíná jako mikroskopický elektrický průraz uvnitř izolace, jiskra, která trvá nanosekundy a opakuje se tisíckrát za minutu, tiše karbonizuje papír, pryskyřici nebo olej, dokud izolace již nedokáže udržet napětí. Zkouška částečného vybití na transformátoru je praktický způsob, jak tento proces zachytit včas, buď v továrně před odesláním jednotky, nebo na místě dlouho předtím, než selže.

Tato příručka vás seznámí s tím, co částečný výboj skutečně je, hlavními způsoby, jak jej měřit, co vám poskytuje tovární testování a testování na místě a jak číst výsledky bez přehnané reakce na jediné číslo. Je napsán pro inženýry, projektové manažery a nákupní týmy, kteří musí podepsat transformátor a žít s následky.

Co je to částečný výboj

Částečný výboj je lokalizovaný dielektrický průraz, který nepřeklenuje celou izolační vzdálenost mezi dvěma elektrodami. Pouzdro učebnice je plynem naplněná dutina zachycená uvnitř lité pryskyřice nebo bublina zavěšená v transformátorovém oleji. Plyn má nižší permitivitu než pevná látka nebo kapalina kolem něj, takže se elektrické pole koncentruje uvnitř této malé dutiny. Jakmile místní napětí překročí průraznou sílu plynu, plyn se ionizuje, vybije a poté se obnoví, aby se znovu vybil v dalším půlcyklu.

Každá událost přenáší velmi malé množství náboje, které je kvantifikováno jako zdánlivý náboj a vyjádřeno v pikokulombách (pC). Nic na jednotce nevypadá zvenčí špatně. To je přesně důvod, proč na testu záleží: detekuje degradační mechanismus roky před poruchovým proudem nebo plynovým alarmem.

Když inženýři mluví o zkoušce částečného vybití na izolaci transformátoru, obvykle kladou tři samostatné otázky. Existuje výtok nad definovanou prahovou hodnotou? Při jakém napětí se rozbíhá a zastavuje, čemuž říkáme vznik a zánik? A odkud uvnitř vinutí, jádra nebo pouzdra pochází náboj?

Hlavní způsoby detekce a měření výboje

Neexistuje jediný nástroj, který by odpověděl na každou otázku. Většina testovacích programů kombinuje dvě nebo více technik, protože každá z nich obchoduje s citlivostí proti šumu a přesností umístění.

Tovární akceptační testování: základní linie

U nového výkonového transformátoru je referenčním měřením test indukovaného napětí se současným měřením výboje, prováděný ve stíněném poli s kalibrovaným měřicím systémem. Napětí se zvýší na úroveň předpětí, aby se upravila izolace, udrží se po definovanou dobu a poté se sníží na úroveň měření, kde se odečítají hodnoty. Přesný profil a limit, který platí, se řídí standardem specifikovaným vaším projektem a technickou specifikací kupujícího.

Pro hrubou orientaci, deklarované limity v průmyslu běžně začínají kolem 100 pC při napěťové třídě 72,5 kV a zvyšují se až na 200 pC nebo více, jak napěťová třída stoupá. Limit má smysl pouze společně s napětím, při kterém se měří, proto je vždy čtěte společně.

Rutinní testy versus typové testy

Rutinní test prokazuje, že tato konkrétní jednotka nemá žádné škodlivé výboje na stanovené úrovni. Typové zkoušky, jako je dlouhodobá zkouška střídavým indukovaným napětím s měřením výboje nebo impulzní zkouška se záznamem výboje, se na konstrukci provádějí jednou, aby se prokázalo, že izolační systém je v pořádku. Společně vám řeknou, zda je návrh dobrý a zda jej výrobní proces zajistil konzistentně.

V praxi se při továrním testování objevují dutiny odlitků, suchá místa na papíru impregnovaném olejem, ostré hrany elektrod a neúplná impregnace. Jejich nalezení zde stojí přepracování. Jejich nalezení na místě stojí odstávku.

Nízkoztrátový výkonový transformátor 100MVA 220kV Tento transformátor 100MVA 220kV podporuje krokování přenosového a distribučního napětí s ochranou proti nadproudu, přehřátí a odlehčení tlaku; relevantní pro diskuse o testování vypouštění v továrně a na místě. Zobrazit produkt →

Testování na místě po instalaci

Po instalaci transformátoru se situace změní. Neexistuje žádná stíněná testovací šachta, úroveň hluku na pozadí je nepředvídatelná a jednotka je často připojena k živé síti. Testování vypouštění na místě se obvykle provádí z jednoho ze čtyř důvodů: uvedení do provozu po přepravě a opětovné montáži, ověření po opravě nebo ošetření oleje, periodický průzkum stavu a nepřetržité on-line monitorování kritických aktiv.

Rozumný postup na místě vypadá takto:

1. Zaznamenejte základní linii hluku na pozadí před tím, než cokoli nabijete energií, abyste věděli, co přispívá prostředí.
2. Zkalibrujte měřicí obvod pomocí generátoru pulsů, vstříknutím známého náboje na svorky a zaznamenejte faktor stupnice.
3. Napájení na dohodnutou úroveň napětí pomocí nezávislého zdroje nebo měření pod normálním provozním napětím pro on-line nastavení.
4. Počáteční a zánikové napětí zaznamenávejte odděleně, postupně zvyšujte a poté snižujte napětí.
5. Zachyťte fázově rozlišená data dostatečně dlouho, aby bylo možné rozlišit opakované výboje od náhodné interference.
6. Po testu znovu zkontrolujte kalibraci a zdokumentujte okolní podmínky, vlhkost a teplotu.

Opakovatelnost je zde důležitější než absolutní přesnost. Dva průzkumy provedené se stejným nastavením a vzájemně porovnané jsou mnohem užitečnější než jeden průzkum interpretovaný izolovaně.

Kde začíná vypouštění: Jednotky ponořené v oleji versus jednotky suchého typu

Olejové transformátory

U jednotek naplněných olejem výboj obvykle pochází z plynových bublin, volné vlhkosti, kovových částic, ostrých hran na elektrodách nebo vodičích a staré papírové izolace v místech s vysokým namáháním. Protože ropa cirkuluje, šíří se vedlejší produkty: vodík, metan a případně acetylen se v oleji objevují rozpuštěné, a proto se analýza rozpuštěných plynů a měření elektrického výboje tak často provádějí vedle sebe. Jednotka dnes může projít zkouškou vybíjení a přesto se později objeví problém, pokud se během provozu dostane vlhkost nebo částice.

35kV olejový transformátor výkonu 20000KVA Olejový transformátor pro vnitřní rozvody 35 kV a průmyslové použití s menší velikostí, nižším únikem a lepší izolací; vyhovuje diskusím o analýze vypouštění olejem a rozpuštěných plynů. Zobrazit produkt →

Suché a lité transformátory

V jednotkách z lité pryskyřice jsou obvyklými viníky dutiny zachycené během odlévání, delaminace mezi pryskyřicí a vodičem a povrchová kontaminace, která vede ke sledování povrchu vinutí. Protože zde není žádný olej, který by odnášel vedlejší produkty, výboj musí být zachycen elektricky nebo akusticky. Chování lité pryskyřice v této oblasti je téma samo o sobě a my jsme se zabývali jeho praktickou stránkou naše poznámka o třídě vybíjení, hluku a izolace v litinových transformátorech .

Transformátor suchého typu 1000 KVA 11KV z pryskyřice Transformátor suchého typu z lité pryskyřice pro vysokonapěťové spoje využívající epoxidovou izolaci pro spolehlivost a nenáročnou údržbu; relevantní pro chování výboje lité pryskyřice a zjevnou interpretaci náboje. Zobrazit produkt →

Čtení výsledků bez přehnané reakce

Jediný zdánlivý údaj o nabití vám sám o sobě řekne velmi málo. To, co nese informaci, je kombinace parametrů:

• Velikost. Vyšší náboj obecně znamená větší nebo energetičtější defekt, ale typ senzoru a kalibrace dominují počtu.
• Počáteční a zánikové napětí. Pokud vybíjení začne hluboko pod provozním napětím, závada je aktivní v provozu. Pokud je zánik mnohem nižší než počátek, dutina je velká.
• Poloha fáze. Výboj soustředěný v jedné části cyklu střídavého proudu ukazuje na specifický typ defektu, jako je mezera nebo povrchová dráha.
• Stabilita vzoru. Stabilní, opakovatelný vzor je skutečnou vadou. Vzor, který se mění s počasím, je obvykle interference.
• Trend. Tři průzkumy za dva roky ukazující rostoucí trend jsou skutečným varováním i při nízkých absolutních hodnotách.

Pro rozhodnutí o přijetí použijte limit ve standardu a specifikaci. Pro rozhodnutí o údržbě použijte trend.

Praktické tipy pro čistá data v hlučném prostředí

1. Testujte v noci nebo během odstávky elektrárny, pokud to lokalita umožňuje, a porovnejte hladiny hluku, než se zavážete.
2. Použijte správnou stíněnou měřicí impedanci a jednobodovou zemní referenci; více zemních cest vytváří smyčky, které vypadají jako výboj.
3. Ponechejte generátor kalibračních pulsů blízko bodu vstřiku a po měření zopakujte kalibraci.
4. Filtrujte podle frekvenčního pásma spíše než podle samotné amplitudy; většina šumu místa se nachází v jiném pásmu než signál defektu.
5. Pro přenos signálu na velké vzdálenosti používejte optické spoje, abyste se vyhnuli rušení při spínání.
6. Zaznamenávejte vše: napětí, teplotu, vlhkost, polohu kohoutku a připojená zařízení. Bez kontextu nelze data později porovnávat.
7. U kritických aktiv přejděte od pravidelných průzkumů k nepřetržitému sledování, aby byl trend zaznamenáván automaticky.

Jak podporujeme testování vybíjení našich transformátorů

Jsme Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd., výrobce transformátorů se sídlem v Haian Development Zone v Jiangsu v Číně. Náš sortiment zahrnuje transformátory ponořené do oleje a suchého typu, jednotky z amorfní slitiny, montované a prefabrikované rozvodny, usměrňovací transformátory s fázovým posunem a rozvaděče, s vedeními výkonových transformátorů až do 110 kV a 220 kV a udávanou roční výrobní kapacitou 50 000 MVA. Pracujeme v souladu se systémy řízení ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 a ISO 19011 a zákazníci jsou vítáni, aby navštívili továrnu a přezkoumali zkušební uspořádání před zadáním objednávky.

Pokud vaše specifikace obsahuje limit vybíjení, sdělte nám standard, napětí, při kterém se měří, a samotný limit. Potvrdíme uspořádání testu, zahrneme naměřené hodnoty do zprávy o rutinním testu a vysvětlíme vše, co vypadá nezvykle před odesláním, spíše než po něm.

Náš technický tým můžete kontaktovat prostřednictvím kontaktní stránku s vaší napěťovou třídou, jmenovitým výkonem a požadavky na zkoušky.

Často kladené otázky

Jaký je typický limit vybíjení výkonového transformátoru?

Záleží na napěťové třídě a příslušné normě. Limity se běžně pohybují od cca 100 pC při 72,5 kV až do 200 pC nebo 300 pC u vyšších tříd, vždy uváděné spolu s měřicím napětím. Vaše specifikace projektu je poslední slovo.

Lze provést testování vybíjení, když je transformátor v provozu?

Ano. On-line metody založené na UHF senzorech nebo akustické detekci mohou běžet nepřetržitě bez výpadku, ale poskytují spíše srovnávací a trendové výsledky než kalibrovanou hodnotu pC. Referenční metodou zůstávají off-line měření.

Jsou suché transformátory testovány stejným způsobem?

Princip je stejný, ale pravděpodobné zdroje závad se liší. Jednotky z lité pryskyřice jsou náchylnější k odlévání dutin a sledování povrchu a často se přidává akustická detekce, protože tyto vady se dobře spojují se zvukem šířeným strukturou.

Jak často by se měl test opakovat?

U nové jednotky při uvedení do provozu. Poté interval závisí na kritičnosti, věku a historii. Přiměřeným vzorem pro důležitá aktiva je počáteční průzkum, poté opakování po roce, aby se stanovil trend, pak pravidelné průzkumy nebo průběžné monitorování.

Testování částečného vybití není magickým razítkem povolení nebo selhání. Je to měření degradačního procesu a jako každé měření se udrží pouze tehdy, když je nastavení kalibrováno, podmínky jsou zaznamenány a výsledky jsou porovnávány v průběhu času. Udělejte si tyto tři věci správně a budete vědět o izolaci svého transformátoru více, než vám může říct jakýkoli jednotlivý protokol o testu. $