Neke mjere za smanjenje djelomičnog pražnjenja u transformatorima snage

S brzim razvojem električnih mreža i povećanjem napona prijenosa, mreže napajanja i korisnika napajanja imaju veće i veće zahtjeve za pouzdanost izolacije velikih transformatora snage. Budući da djelomični test pražnjenja nema destruktivan učinak na izolaciju i vrlo je osjetljiv, on može učinkovito pronaći inherentne nedostatke u izolaciji transformatora ili oštećenja koji ugrožavaju sigurnost tijekom transporta i ugradnje. Stoga je djelomični test pražnjenja na licu mjesta široko korišten i naveden je kao obavezni ispitni predmet za transformatore s razinama napona od 72,5kV i više.

Djelomični pražnjenje i njezin princip

Djelomično pražnjenje naziva se i elektrostatička ionizacija, što znači protok statičkog naboja. Pod djelovanjem određenog vanjskog napona, statički naboj u području s jakim električnim poljem prvo podliježe elektrostatičkoj ionizaciji na mjestu gdje je izolacija slaba, ali ne stvara raspad izolacije. Ovaj fenomen statičkog protoka naboja naziva se djelomični pražnjenje. Djelomični iscjedak koji se pojavljuje u blizini vodiča okružen plinom naziva se Corona.

Djelomični pražnjenje je pražnjenje koje se događa na lokalnom mjestu izolacije unutar transformatora. Budući da je pražnjenje na lokalnom mjestu, energija je niska i ne predstavlja izravno prodorni slom unutarnje izolacije.

Za djelomični test pražnjenja transformatora, Kina ga je implementirala na transformatore od 220kV i više u početnoj fazi. Kasnije je novi IEC standard propisao da kada se mora provesti maksimalni rad opreme UM≥126KV, mjerenje djelomičnog pražnjenja transformatora. Nacionalni standard također je donio odgovarajuće odredbe. Za transformatore s maksimalnim radnim naponom UM≥72.5KV i nazivni kapacitet P≥10000KVA, ako nema drugog dogovora, treba provesti mjerenje djelomičnog pražnjenja transformatora.

Metoda djelomičnog ispitivanja pražnjenja provodi se u skladu s odredbama GB1094,3-2003, a standard za djelomičnu količinu pražnjenja propisuje da ne smije prelaziti 500pc. Međutim, u stvarnim ugovorima korisnici često zahtijevaju manje od 300 pc ili manje od ili jednakih 100 pc. Ovaj tehnički ugovor zahtijeva da proizvođači transformatora imaju veće tehničke standarde proizvoda.

Šteta djelomičnog pražnjenja

Stupanj štete djelomičnog pražnjenja povezan je s njegovim uzrokom, mjestom, početnim naponom i naponom izumiranja. Što je veći napon napona i izumiranja, to je manje štete i obrnuto; U pogledu svojstava pražnjenja, pražnjenje koje utječe na čvrstu izolaciju najčešći je za transformator, što će smanjiti čvrstoću izolacije i čak uzrokovati oštećenja.

Uzroci djelomičnog pražnjenja

Pored nedostatka pažljivih razmatranja dizajna, najčešći čimbenici koji uzrokuju djelomični pražnjenje uzrokovani su procesom proizvodnje: obično postoje sljedeći glavni razlozi:

1. Dijelovi imaju oštre uglove i provaliju, koji uzrokuju izobličenje električnog polja i smanjuju početni napon pražnjenja;

2. Postoje strane tvari i prašina, koji uzrokuju koncentraciju električne polja. Ispust Corona ili razgradnje događa se pod djelovanjem vanjskog električnog polja


3. Postoji vlaga ili mjehurići. Budući da je dielektrična konstanta vode i zraka niska, ispuštanje se prvo pojavljuje pod djelovanjem električnog polja;

4. Loš kontakt ovjesa metalnih strukturnih dijelova tvori koncentraciju električnog polja ili iskra o ispuštanju.

Mjere za smanjenje djelomičnog pražnjenja

1. Kontrola prašine

Među čimbenicima koji uzrokuju djelomični iscjedak, strane tvari i prašina su vrlo važni poticaji. Rezultati ispitivanja pokazuju da metalne čestice veće od F1.5 μm mogu proizvesti količinu pražnjenja daleko veću od 500pc pod djelovanjem električnog polja. Bilo da se radi o metalnoj ili nemetalnoj prašini, proizvest će koncentrirano električno polje, koje će smanjiti izolacijsko pokretanje napona pražnjenja i napona razgradnje. Stoga je, u procesu proizvodnje transformatora, vrlo važno održavati čisto okruženje i tijelo, a kontrola prašine mora se strogo primijeniti. Strogo kontrolira stupanj na koji na proizvod može utjecati prašina tijekom proizvodnog procesa i uspostaviti zapečaćenu radionicu otpornu na prašinu. Na primjer, prilikom izravnavanja žice, omotavanje žice, namotavanja, namotavanja, slaganja jezgre, proizvodnje izolacijskih dijelova, sklapanja tijela i dorada tijela, ostataka i prašine stranih tvari apsolutno nisu dopušteni ulazak. Strogo kontrolira stupanj na koji na proizvod može utjecati prašina tijekom proizvodnog procesa i uspostaviti zapečaćenu radionicu otpornu na prašinu. Na primjer, prilikom izravnavanja žice, omotavanje žice, namotavanja, namotavanja, slaganja jezgre, proizvodnje izolacijskih dijelova, sklapanja tijela i dorada tijela, ostataka i prašine stranih tvari apsolutno nisu dopušteni ulazak.

2. Centralizirana obrada izolacijskih dijelova

Izolacijski dijelovi su vrlo tabu s metalnom prašinom, jer nakon što su izolacijski dijelovi pričvršćeni metalnom prašinom, vrlo je teško u potpunosti ga ukloniti. Stoga je potrebno centralno obraditi u izolacijskoj radionici i postaviti mehaničko područje prerade, koje bi trebalo biti izolirano iz drugih područja za proizvodnju prašine.

3. Strogo kontrolirajte prerade propadanja silicijskih čeličnih listova.

Listovi jezgre transformatora formiraju se uzdužnim smicanjem i poprečnim smicanjem. Ovi rezovi za smicanje imaju različite stupnjeve bura. Burrs ne samo da uzrokuju kratke spojeve između listova, tvore unutarnju cirkulaciju, povećavaju gubitke bez opterećenja, već i povećavaju debljinu jezgre, što zapravo smanjuje broj složenih listova. Što je još važnije, kada je jezgra umetnuta u jaram ili vibrira tijekom rada, Burrs može pasti na tijelo uređaja i ispuštanje. Čak i ako Burrsi padnu na dno kutije, oni mogu biti raspoređeni u redu pod djelovanjem električnog polja, uzrokujući pražnjenje na prizemlju. Stoga bi buri jezgrenih listova trebali biti što manje i što je moguće manje. Buri jezgrenih listova od 110kV proizvoda ne bi trebali biti veći od 0,03 mm, a provaliju jezgrenih listova 220kV proizvoda ne bi trebale biti veće od 0,02 mm.

4. Upotreba hladno prešanih terminala za potencijalne klijente

je učinkovita mjera za smanjenje količine djelomičnog pražnjenja. Budući da zavarivanje bakra fosfora proizvodi puno propadajućeg šljake, što je lako raspršiti se u tijelu i izolacijskim dijelovima. Pored toga, granično područje zavarivanja treba razdvojiti natopljenim azbestnim konopom, tako da će voda ući u izolaciju. Ako vlaga nije u potpunosti uklonjena nakon omotavanja izolacije, djelomični iscjedak transformatora će se povećati.


5. Zaokruživanje rubova dijelova

Svrha zaokruživanja rubova dijelova je: 1) poboljšati raspodjelu čvrstoće polja i povećati početni napon pražnjenja. Stoga bi metalni strukturni dijelovi u željeznoj jezgri, kao što su stezaljke, vučne ploče, jastučići i rubovi nosača, tlačne ploče i rubovi izlaza, zidovi podizača vožnje i magnetske zaštitne ploče na unutarnjoj strani zida kutije. 2) Spriječite trenje da generiraju podnese željeza. Na primjer, kontaktne dijelove rupa za dizanje stezaljki i visećih užadi ili kuka potrebno je zaokružiti.

6. Okoliš proizvoda i raspored tijela tijekom Generalne sklopove

Nakon što se tijelo osuši, tijelo treba urediti prije pakiranja. Što je proizvod veći i složenija je struktura, to je duže vrijeme rasporeda. Budući da se kompresija tijela i pričvršćivanje pričvršćivača provodi kada je tijelo izloženo zraku, tijekom postupka će se pojaviti apsorpcija vlage i raspršivanje prašine. Stoga bi završnu obradu tijela trebalo provesti u području otpornim na prašinu. Ako vrijeme završetka (ili izloženost vremenu zraka) prelazi 8 sati, potrebno ga je ponovno osušiti. Nakon dovršetka karoserije, kutija za uštedu ulja je zapljuljena i provodi se faza punjenja vakuumskog ulja. Budući da će tjelesna izolacija apsorbirati vlagu tijekom faze završne faze tijela, tijelo je potrebno oduzeti. Ovo je važna mjera za osiguranje izolacijske čvrstoće visokonaponskih proizvoda. Metoda usvojena je usisavanje proizvoda. Stupanj vakuuma usisavanja određuje se prema standardima vlage i sadržaja vode u okolišu, a vrijeme usisavanja određuje se u skladu s vremenom otpuštanja peći, temperaturi okoline i vlažnosti.

7. Vakuumsko ulje

Ispunjavanje svrhe punjenja vakuumskog ulja je usisavanje transformatora, ukloniti mrtve kutove u izolacijskoj strukturi proizvoda, potpuno iscrpiti zrak, a zatim ubrizgavati ulje transformatora ispod vakuuma kako bi tijelo bilo potpuno natopljeno. Transformator nakon punjenja ulja mora biti ostavljen najmanje 72 sata prije ispitivanja, jer je stupanj prodora izolacijskog materijala povezan s debljinom izolacijskog materijala, temperaturom izolacijskog ulja i vremenom uranjanja ulja. Što je bolji stupanj prodora, to je manje vjerojatnost da je ispuštanje, tako da mora biti dovoljno statičkog vremena.

8. Brtvanje spremnika za ulje i dijelove

Kvaliteta zapečaćene strukture izravno je povezana s curenjem transformatora. Ako dođe do curenja, voda će neizbježno ući u transformator, uzrokujući da transformatorsko ulje i drugi izolacijski dijelovi apsorbiraju vlagu, što je jedan od faktora djelomičnog pražnjenja. Stoga je potrebno osigurati razumnu performanse zapečaćenja.