Gedeeltelike ontlading in olie-ondergedompelde transformators: aard en algemene oorsake van oormatige PD-vlakke

01 Inleiding

Gedeeltelike ontlading (PD) in olie-gedompelde Kragtransformators bly 'n wêreldwyd erkende uitdaging in die transformatorbedryf. Talle vervaardigers het aansienlike verliese gely as gevolg van PD-verwante mislukkings.

PD-oorskrydings kan voorkom tydens fabriekstoetse, derdeparty-inspeksies of by kliënte se persele. Die opspoor van PD-bronne is dikwels soos om "'n naald in 'n hooimied te vind", wat lei tot herbewerking wat dae of selfs maande duur, wat aansienlike kwaliteitsverliese vir vervaardigers of eindgebruikers veroorsaak.

Daarom is dit van kritieke belang om die oorsake van oormatige Parkinson-siekte wetenskaplik te diagnoseer en vinnig te identifiseer.

02 Definisie en Aard

Alhoewel geen amptelike definisie bestaan ​​nie, definieer die outeur PD as:
[Ontlading wat plaasvind op gelokaliseerde posisies binne 'n transformator wat nog nie onmiddellike isolasie-onderbreking of oorslag veroorsaak het nie.]

PD-scenario's verskil wyd, maar deel 'n gemeenskaplike kern:
[Strukturele, materiaal- of vervaardigingsdefekte in die isolasiestelsel veroorsaak gelokaliseerde elektriese veldvervorming wat die diëlektriese sterkte op daardie punt oorskry, wat lei tot herhalende, mikroskaalse, nie-penetrerende ionisasie-afbreking.]

Kortliks, die aard van PD lê in gelokaliseerde elektriese veldkonsentrasie wat die PD-aanvangsveldsterkte oorskry.

03 Primêre oorsake

Gebaseer op PD-meganismes, kan enige faktor wat oormatige gelokaliseerde elektriese velde veroorsaak, PD-oorskrydings veroorsaak.

3.1 PD-liggings
PD kan ontstaan ​​uit:

Bushings

 

OLTC/DETC-tapwisselaars

 

Leidrade

 

Windings

 

Aardkomponente

 

Isolasie-oppervlaktes/interne defekte

 

Transformatorolie

Mees kwesbare webwerwe:Lugruimtes in vaste isolasie of gasborrels in olie.
Rede:Onder spanningspanning is die elektriese veldintensiteit omgekeerd eweredig aan die diëlektriese konstante (ε).

Papierisolasie ε ≈ 4.4

 

Lugruimtes ε ≈ 2.0
→ Lugruimtes ervaar ≈2.2× hoër veldsterkte.
Met lae afbreeksterkte (WS ≈2kV/mm), word leemtes/borrels swak punte vir PD-inisiasie.

3.2 PD-tipes
Algemene PD-tipes in Olie-gedompelde transformators:

Gasborrelontlading

 

Vog-geïnduseerde ontlading(klam isolasie)

 

Skerp elektrode-ontlading(hoëspanning-/aardelektrodepunte)

 

Drywende potensiële ontlading

 

Wigvormige oliegaping-ontlading

 

Ontlading van metaal-/besoedelende deeltjies

 

Kleefdefekte(oormatige/swak gehalte gom in klampplate/eindringe)

Sleutel Insig:

PD-oorskrydings is selde ontwerpverwant (≈0.5% waarskynlikheid).
95%+ spruit voort uit materiaal-, proses- of vervaardigingsdefekte.

Rasionaal:Wanneer oorspannings (LI, LIC, SI, LTAC) omgeskakel word na ekwivalente 1-min kragfrekwensie-weerstandspanning (DIL-omskakeling), oorskry almal die PD-toetsspanning (IVPD). Hoof-/longitudinale isolasie is ontwerp vir die hoogste oorspanningscenario.

Nee.	PD-tipe	Ligging	Meganisme	Algemene gevalle
1	Skerp Elektrode-ontlading	Klemonderdele, tenk, stygende busse, loodkrimpterminale	Klein krommingsradius → hoë ladingsdigtheid → uiterste veldkonsentrasie	Ongeskermde boute naby HV-elektrodes; skerp kante op magnetiese afskerming
2	Gasborrel/Leegte-ontlading	Borrels in olie / holtes in soliede isolasie	Lae diëlektriese konstante (ε≈1) → hoë veldspanning + lae deurslagsterkte (2kV/mm)	Onvolledige vakuum; vinnige olievulling; oormatige/swak kleefmiddel in eindringe/gelykmakende sfere
3	Vog-geïnduseerde ontlading	Windings, kernisolasie, leidings	Vog verminder diëlektriese sterkte met 60-70%	Onvoldoende kerndroging; oormatige blootstelling aan omgewingslug tydens montering
4	Drywende Potensiële Ontlading	Persbord, loodsteun, magnetiese shunts	Ladingophoping → skielike ontladingspuls	Ongeaarde magnetiese afskerming; swak gekoppelde elektrostatiese ringe
5	Kontaminantafvoer	Water/vesels/metaaldeeltjies in olie	Veldvervorming + water verhoog veldspanning met 2.9×	Onvoldoende oliefiltrasie; besoedelde kern; vogindringing

04 Vooruitsigte

Dit is noodsaaklik om algemene PD-tipes, meganismes, liggings en gevallestudies te verstaan ​​vir gerigte probleemoplossing.

Gekombineer met transformatorverbindingsbeginsels, strukturele ontwerp, PD-golfvormeienskappe, polariteitslokalisering en diagnostiese toetse, maak hierdie kennis vinnige oorsaakidentifikasie moontlik en verminder kwaliteitsverliese.