Частковий розряд (PD) у трансформаторах відноситься до явища, коли локалізований пробій діелектрика відбувається в невеликій частині системи ізоляції під високою напругою. Ці розряди не перекривають електроди, а виникають лише в місцях слабкої ізоляції. PD, як правило, дуже слабкий і не може бути виявлений органами чуття людини, що вимагає спеціального вимірювального обладнання.
Причини часткового розряду в трансформаторах
Причини часткового розряду в трансформаторах багатогранні і охоплюють кілька аспектів:
1. Ізоляційний матеріал і конструкція:
Такі дефекти, як бульбашки, забруднення та тріщини: Ці дефекти погіршують ізоляційні властивості матеріалу, що призводить до часткового розряду.
Нижня діелектрична проникність бульбашок: Бульбашки витримують більшу напруженість електричного поля порівняно з ізоляційним матеріалом, що прилягає, що робить їх більш сприйнятливими до пробою та розряду.
Необґрунтована конструкція теплоізоляційної конструкції: Надмірна напруженість проміжного шару або поворотного поля в сухих трансформаторах через погану конструкцію може спричинити частковий розряд.
Гострі краї та задирки: Ізоляційні та металеві компоненти з гострими краями або задирками можуть спричинити локальну концентрацію електричного поля, викликаючи частковий розряд.
2. Операційні фактори:
Довготривала експлуатація та зміна навантаження: Ці фактори призводять до старіння та зносу внутрішніх ізоляційних матеріалів трансформатора, погіршуючи їх ізоляційні властивості та викликаючи частковий розряд.
Перенапруга: Перенапруга в системі живлення, викликана зовнішніми факторами (як-от блискавка) або внутрішніми факторами (як-от перемикання), може перевищити напругу пробою матеріалів, що призведе до часткового розряду.
3. Фактори встановлення та процесу:
Неадекватні виробничі процеси: Поганий контроль вакууму під час сушіння, недостатній час сушіння та вимоги до температури можуть залишити залишковий газ у змійовиках.
Пошкодження установки: Ізоляція може бути пошкоджена під час монтажу, або довгі періоди простою можуть збільшити вміст вологи в ізоляційних матеріалах, впливаючи на рівень розряду.
Неправильний процес намотування та складання: Такі проблеми, як задирки на проводах високої та низької напруги або неправильна відстань під час збирання, можуть вплинути на рівні часткового розряду.
Небезпека часткового розряду
Хоча частковий розряд у трансформаторах є локальним і слабким, він створює значну довгострокову небезпеку, насамперед через пошкодження ізоляційних матеріалів:
1.Пряме пошкодження ізоляції: Постійний частковий розряд поступово руйнує ізоляцію, що з часом може призвести до повного виходу з ладу. Електрохімічні ефекти утворюють реактивні гази, такі як озон і оксид азоту, що ще більше роз’їдає ізоляцію.
2. Локальне опалення: Частковий розряд генерує тепло, яке може підвищити місцеву температуру діелектрика, навіть викликаючи карбонізацію.
Методи виявлення часткового розряду
Методи виявлення часткового розряду зазвичай включають електричні, ультразвукові та хімічні методи:
1. Електричні методи: використання осцилографів, детекторів часткового розряду або вимірювачів радіоперешкод для спостереження за формами хвилі розряду або рівнями радіоперешкод.
2. Ультразвукові методи: Виявлення ультразвукових хвиль, створених розрядом, і перетворення цих хвиль в електричні сигнали для аналізу.
3. Хімічні методи: Аналіз вмісту та варіацій різних газів, розчинених у нафті, широко відомий як «хроматографічний аналіз».
Профілактичні заходи для часткового розряду
Щоб уникнути небезпеки часткового розряду, можна вжити кількох профілактичних заходів:
1.Вибір якісних ізоляційних матеріалів.
2. Регулярний огляд і технічне обслуговування: Своєчасна заміна старих і сильно зношених компонентів.
3. Встановлення пристроїв захисту від перенапруги: для виявлення та придушення перенапруги.
4. Установка приладів контролю температури: Регулярно перевіряйте зміни температури на поверхні трансформатора.
Ці заходи ефективно запобігають і пом’якшують виникнення часткового розряду, забезпечуючи безпечну та стабільну роботу трансформаторів.
