مشكلات اختبار الجهد المستحث وحلول لمحول فرن القوس HKSSPZ-6300/110 IEE-Business

يحتوي محوّل فرن القوس الكهربائي HKSSPZ-6300/110 على المواصفات الأساسية التالية:

القدرة المقننة S = 6300 كيلو فولت أمبير، الجهد الأولي U₁ = 110 كيلو فولت، الجهد الثانوي U₂ = 110–160 فولت، مجموعة الأفاصيل YNd11، مع إخراج طرفي اللفائف ذات الجهد المنخفض (البداية والنهاية)، ومجهز بـ 13 خطوة لتغيير الشد تحت الحمل. مستويات العزل: جهد عالي/محايد جهد عالي/جهد منخفض، LI480AC200 / LI325AC140 / AC5.

يستخدم المحوّل تصميماً ثنائياً لتنظيم الجهد بالتسلسل، مع تكوين "8" لللفائف ذات الجهد المنخفض. يظهر مخطط الاختبار للجهد المستحث في الشكل 1.

شروط الاختبار: محدد الخطوات مضبوط على الموضع 13؛ تم تطبيق 10 كيلو فولت على اللفائف الثالثية Am، Bm، Cm؛ مع K = 2، يتم توضيح الطور A فقط (الأطوار B وC متطابقة). القيم المحسوبة: UZA = K × 10 = 20 كيلو فولت، UG₀ = K × 110 / √3 ≈ 63.509 كيلو فولت، UGA = 3 × 63.509 = 190.5 كيلو فولت (95% من المقنن)، UAB = 190.5 كيلو فولت، التردد = 200 هرتز.

بعد إكمال روابط الاختبار وفقًا للمخطط، بدأ اختبار الجهد المستحث. عندما تم زيادة UZA إلى 4000–5000 فولت، تم ملاحظة أصوات صوتية واضحة للتفريغ الكروني بالقرب من أغطية المحاور ذات الجهد المنخفض، مصحوبة برائحة الأوزون. في الوقت نفسه، أشار محدد التفريغ الجزئي (PD) إلى أن مستويات PD تتجاوز 1400 بيكيوكولوم. ومع ذلك، ظل الجهد المقاس بين المحاور ذات الجهد المنخفض صحيحًا. في البداية، اشتبهنا في وجود مشاكل محتملة في مادة المحاور ذات الجهد المنخفض أو تأثير تردد الاختبار البالغ 200 هرتز على المحور الراتنجي. في الاختبار الثاني باستخدام مصدر طاقة بتردد 50 هرتز عند نفس الجهد (4000–5000 فولت)، تم ملاحظة الظواهر نفسها، مما يستبعد تأثير تردد 200 هرتز.

ثم قمنا بمراجعة دقيقة لمخطط دارة الاختبار والروابط الفعلية. لوحظ أن طرفي اللفائف ذات الجهد المنخفض (البداية والنهاية) يتم إخراجهم خارجياً وعادة ما يتم توصيلهما خارجياً في تشكيل ثلاثي أو نجمي عند توصيلهما بالفرن. خلال اختبار الجهد المستحث، ومع ذلك، لم يتم توصيل المحاور ذات الجهد المنخفض بشكل نجمي أو ثلاثي، ولم يتم توصيلها بالأرض – مما تركها في حالة جهد عائم. هل يمكن لهذا الجهد العائم أن يكون السبب؟

لاختبار هذه الفرضية، قمنا بتوصيل المحاور x و y و z معًا مؤقتًا وأرضيناها بشكل موثوق قبل إعادة تشغيل الاختبار. اختفت الظواهر السابقة للتفريغ تمامًا. عندما تم زيادة الجهد إلى 1.5 مرة، كان PD حوالي 20 بيكيوكولوم فقط. تم زيادة جهد الاختبار إلى ضعفين، ونجح المحوّل في اختبار تحمل الجهد المستحث بنجاح.

الاستنتاج: بالنسبة لهذا النوع من المحوّلات ثنائية النواة ذات تنظيم الجهد المتسلسل والتي يتم إخراج طرفي اللفائف ذات الجهد المنخفض فيها، رغم أن الجهد بين المحاور (مثل a و x) منخفض، فإن عدم وجود توصيلة أرضية موثوقة يمكن أن يؤدي إلى جهد عائم، مما يؤدي إلى التفريغ الجزئي المرصود. لذلك، أثناء اختبار الجهد المستحث، يجب توصيل المحاور x و y و z معًا وتوفير توصيلة أرضية موثوقة للتخلص من هذه الشذوذات.