Dalinių išlydžių įtaka izoliacijai aukštos įtampos transformatoriuose: priežastys, pavojai, profilaktika ir sprendimai

Dalinis išlydis - tai reiškinys, kai elektros įranga, veikiant išorinei įtampai, sukuria didelį lauko stiprumą, dėl kurio elektros įrangos izoliacijos srityje įvyksta išlydis, tačiau elektros įrangos išlydžio srityje nesusidaro išlydžio kanalas. Dalinio išlydžio pavojai daugiausiai pasireiškia šiais aspektais: pirmiausia - dalinis išlydis gali perkaitinti įrangą ir ją sugadinti; antra - gali kilti daug neigiamų reiškinių ir reakcijų, tokių kaip cheminės reakcijos, elektromagnetinė spinduliuotė ir kt.; trečia - iškrova gali lengvai pažeisti izoliacijos sluoksnį, mažindama jo charakteristikas ir sukeldama avarijas. Dalinio išlydžio bandymas vietoje leidžia tiksliai nustatyti izoliacijos charakteristikas, atitinkamai valdyti procesą ir užtikrinti įrangos kokybę.

Ilgą laiką aukštos įtampos įrangoje buvo naudojami atsparumo įtampai ir įtampos atsparumo bandymai siekiant patikrinti izoliacijos būklę ir išvengti gedimų nelaimingų atsitikimų. 50 procentų Kinijos 110 kV ir žemesnių transformatorių pažeidimų siejama su laipsniško dalinio iškrovimo įtaka darbinei įtampai. Remiantis statistika, reguliarus dalinio išlydžio matavimas pagal eksploatacinius blokus yra svarbus izoliacijos priežiūros elementas ir leidžia įvertinti ilgalaikį saugų įrangos veikimą. Be to, dabar vardinė įtampa didėja, todėl būtina atlikti dalinio iškrovimo bandymus prieš išvežant iš gamyklos ir po žaibo impulso bandymo, siekiant įsitikinti, kad iš gamyklos užsienį atkeliaujantys įrenginiai atitiktų leistiną diapazoną.

Dalinių išlydžių bandymų apžvalga (1) Įvadas į dalinį išleidimą: dalinis išlydis dažnai pasireiškia aukštos įtampos įrangoje, ypač transformatoriuose, kurie gali lengvai pažeisti izoliacines dalis. (2) Dalinio išlydžio pavojai: iškrova gali perkaitinti įrangą, sukelti chemines reakcijas, elektromagnetinę spinduliuotę ir kt. (3) Dalinio išlydžio bandymo reikšmė: šio bandymo metu išryškėja izoliacijos charakteristikos ir įrangos projektavimo bei gamybos procesų lygiai; tai svarbus aukštos įtampos įrenginių bandymo etapas, turintis didelį tikslumą ir lankstumą. (4) Nenormalaus dalinio iškrovimo bandymo tyrimas: praktinėje aplinkoje atliekamos įvairios procedūros siekiant identifikuoti nenormalius išlydžius ir jų priežastis, o tyrimuose dažnai aptinkama ir įvorės bei alyvos būklė.

Dalinių išlydžių atsiradimo priežastys ir charakteristikos: daliniai išlydžiai dažnai kyla dėl izoliacijos užterštumo, drėgmės, oro burbuliukų alyvoje ar kietojo izoliacijos defektų. Tipinis progresavimo scenarijus prasideda užterštos izoliacijos ir vidutinio intensyvumo išlydžiais, vėliau kyla dujų išsiskyrimas, formuojasi dylaandenai ir galiausiai įvyksta izoliacijos gedimas (elektros lankas). Izoliacijos alyvoje esančios dujos (H2, CH4, C2H2) yra charakteringos dalinių išlydžių tyrimuose; impulsinis išlydžio aptikimas matuojant indukcinį signalą taip pat yra svarbus indikatorius. Nuosekliai atliekant išlydžio bandymus galima nustatyti vietas, kuriose auganti gedimo rizika, ir laikyti įrenginius įstatymais leidžiamame režime.

Dalinių išlydžių tyrimai praktiškai: pavyzdžiai ir įžvalgos

Vienas iš praktinių pavyzdžių rodo, kad ką tik surinktas aukštos įtampos transformatorius gamykloje paruoštas išvežimui iš gamyklos patyrė nenormalią per didelio iškrovimo pajėgumą: alyvoje buvo burbuliukų, o izoliacijoje - burbuliukų. Tokiu atveju būtina išvalyti įrangą, išvalyti alyvą, atlikti temperatūros kilimo bandymą ir dar kartą tikrinti dalinio išlydžio bandymą. Vėliau, nustatant, kad įvorėse ir dviejų fazių įvorėse kyla dujos, nusprendžiama palaukti, kol dujos išsiskirs. Po kelių etapų bandymai parodo, kad pirmosios fazės iškrovimo kiekis yra nestabilus, bet laikui bėgant stabilizuojasi ir atitinka techninę sutartį. Toliau paimami alyvos mėginiai, o vėliau atlikti alyvos ištraukimo bandymai rodo, kad situacija yra normalu. Tačiau po kelių dienų visi bandymai rodo tolesnį izoliacijos charakteristikų blogėjimą. Tuo paaiškinama, kad nenormalių išlydžių priežastys yra ne tik burbuliukai alyvoje, bet ir paties izoliacijos charakteristikos, o analizuojant apkrovimo perdavimo pajėgumą galima teisingai nustatyti nenormalių išlydžių vietą transformatoriuje.

Aukštos įtampos transformatorių dalinio išlydžio bandymo problemos ir sprendimai

1. Transformatoriaus struktūros ir sprendimų defektai: kai konstrukcijoje yra defektų, elektrinio lauko pasiskirstymas izoliacijoje yra netolygus, dalinio išlydžio įvykiai gali būti nestabilūs. Sprendimai apima griežtą konstrukcijos patikrinimą prieš bandymus, taip pat tinkamą atsparumo įtampai, žaibo impulso ir kitų bandymų įvertinimą. Tik atlikus šiuos bandymus galima pradėti dalinio iškrovimo bandymus.
2. Vainikinės iškrovos ir tirpalų poveikis: aukštoje įtampoje gali kilti koroninis išlydis prastos įžeminimo vietose, kuris paveikia išlydžio aptikimą. Sprendimas - įsitikinti, kad įranga gerai įžeminta ir ekranuojama įvado linija, siekiant sumažinti koroninio išlydžio triukšmą.

4. Išvada: šiame straipsnyje apžvelgiama dalinių išlydžių bandymų apžvalga, nenormalūs bandymai vietoje bei problemos ir sprendimai. Tai ypač svarbu užtikrinti aukštos įtampos transformatorių kokybę ir stabilų elektros energijos sistemos veikimą. Taip pat pabrėžiama, kad dalinio iškrovimo bandymas yra vertingas įrankis ilgalaikio saugaus izoliacijos eksploatavimo įvertinimui.

Galiausiai įdomus biografinis įterpimas perteikia kontekstą: Linas Andronis Markevičius (gimė 1940 m.) savo darbus ir vadovavimą aukštųjų įtampų laboratorijoms vainikuodavo svarbiais tyrimais apie 110-330 kV įrenginių izoliaciją. Jo vadovaujami darbai ir programos skatino daugelio apdorojamų įrankių algoritmų kūrimą, skirtų viršįtampiams tirti, įtraukti į elektros sistemų modeliavimą, izoliacijos būklės kontrolę ir diagnostiką. Seminaruose ir konferencijose skelbiamos publikacijos taip pat prisidėjo prie tarptautinio supratimo apie dalinių išlydžių mechanizmus ir sprendimus.

tags: #daliniu #islydziu #izoliacijoje