Analyse methodorum diagnosticarum pro defectibus terrestrationis in transformatoribus distributionis 35 kV

Transformatores Distributionis 35 kV: Analyse Morborum Terrae Nuclei et Methodi Diagnosticæ

Transformatores distributionis 35 kV sunt apparatus communes et critici in systematibus electricitatis, quibus importantia munera transmissionis electricitatis traduntur. Tamen, in operatione diuturna, morbi terrae nuclei facti sunt problema majus quod stabilitatem operationis transformatorum adfectat. Morbi terrae non solum efficientiam energiæ transformatorum adfectant et costus maintenance systematis augent, sed fortasse etiam errores electricos gravioris naturae provocare possunt.

Cum ætas apparatorum electricorum progressa est, frequens morborum terrae nuclei paulatim augetur, quod diagnosi et cura morborum in operatione et maintenance apparatorum electricorum exigit. Quamquam certi methodi diagnosticæ nunc existunt, tamen technica angustia ut efficiendi detectionis parvi et difficultas locandi morborum adhuc remanet. Opus est investigandi et applicandi technologias diagnosticas accuratius et sensibilior ad fiabilitatem operationis apparatorum augmentandam et stabilitatem et securitatem systematis electricitatis assecurandam.

1 Analyse Causarum et Characteristicarum Morborum Terrae Nuclei in Transformatoribus Distributionis 35 kV

1.1 Causæ Communes Morborum Terrae Nuclei

In transformatoribus distributionis 35 kV, materialia insulantia inter laminas nuclei pro isolatione utuntur. Tamen, in operatione diuturna, campi electrici interni et temperatura materiale insulans gradatim senescunt, praesertim sub conditionibus alta tensio et alta temperatura ubi performantia insulantia celeriter deterioratur. Cum processus senectus progreditur, resistencia insulantia minuitur, et defectus insulantiae in partibus potest multiformem morbum terrae formare.

Transformatores vibratio mechanicam in operatione diuturna inevitabiliter experientur. Praesertim sub conditionibus fluctuationis oneris notabilis, vibratio movimentum relativum nucleique et componentium clamping nucleique causare potest. Clamps nucleiques laxes aut materialia insulantia damna morbos terrae posse initiare. Defectus fabricæ nucleique transformatoris quoque causæ importantes morborum terrae nucleique sunt. In fabrica, si laminae ferri silicis pili habeant, stratum insulantium inæquale sit, aut exactitudinis elaborationis nucleique insufficiens, damna insulantia localia evenire possunt. Huiusmodi defectus saepe in partibus terrae transformatoris concentrantur. Quando distributio campi electrici in nucleo inæqualis est, emissio partialis potest evenire.

1.2 Characteristica Electrica et Pericula Morborum

Characteristica electrica directissima morborum terrae nucleique est incrementum currentis terrae. Postquam morbus terrae occurrit, currentis terrae solent fluctuare cum componentibus harmonicis, praesertim in regionibus altæ frequentiæ supra 50 Hz. Quando morbi occurrunt, forma undarum currentis terrae saepe non-sinusoidalis apparet, cum amplitudine majoris componentis harmonicæ.

Alia characteristica typica morborum terrae nucleique est emissio partialis. Post defectum materialis insulantiae, campi electrici in partibus damnis concentrantur, corona et emissiones partialis generantes. Emissio partialis solet impulsus currentis altæ frequentiæ generare, cuius intervallum frequentiæ generaliter inter 3-30 MHz est. Signala currentis in hoc intervallo frequentiæ capi et analyzari possunt per transformatores currentis altæ frequentiæ (HFCT) specialis.

Alia characteristica electrica ab morbis terrae nucleique initia est effectus incrementi caloris. Propter perdas vortexis in loco morbi, calor localis augebitur. Hic effectus incrementi caloris non solum materialia insulantia directe damnat, sed etiam supercalorem in partibus nucleique causare potest.

1.3 Impactus Morborum in Operatione Transformatoris

Morbi terrae nucleique ad incrementum currentis terrae ducunt, quod perdas additivas in nucleo transformatoris causat. Perdas nucleique principaliter constant ex perdis vortexis et perdis hysteresis. Quando morbi terrae occurrunt, distributio inæqualis fluxus magneticæ intra transformatoris perdas vortexis in certis partibus significanter augebit. Hoc non solum efficientiam energiæ transformatoris minuit, sed etiam costus operationis significanter augebit. Perdas nucleique auctas supercalorem transformatoris exacerbant, quod longam stabilitatem operationis adfectat.

Emissio partialis et effectus incrementi caloris ab morbis terrae nucleique initii accelerant senectum materialis insulantia internalis in transformatoribus. In senectute insulantia, resistentia stratorum insulantium paulatim minuitur, et capacitas electrica insulantia gradualiter deficiat. Quando insulantia totaliter deficiat, fortasse circuitus brevis localis vel gravioris accidentis circuitus brevis completi initiet.

Morbi terrae nucleique non solum ad performance electricam minuendam ducunt, sed etiam compositionem chemicam olei transformatoris adfectant. Quando nucleus terram tangit, emissio partialis et supercalor temperaturam olei interni augebunt, ducendo ad mutationes componentium gasorum dissolutorum in oleo, praesertim incrementa abnormalia contentus metani (CH4) et ethyleni (C2H4).

2 Methodi Diagnosticæ et Comparatio Technica pro Morbis Terrae Nuclei

2.1 Methodi Diagnosticæ Traditionales

Methodus resistentiæ DC est una methodorum diagnosticarum traditionarum pro morbis terrae nuclei, principaliter iudicans existentiam morbi per mensuram resistentiæ insulantia inter nucleus et terram. Hic methodus tensionem DC applicat et mensurat rationem currentis ad tensionem ad calculandum resistentiam insulantia. Idealiter, resistentia insulantia nucleique debet valorem altum manere; si resistentia infra certum limen decidit, fortasse morbus terrae indicabit.

Tamen methodus resistentiae directae non potest accurate loca defectuum invenire. Resultata eius mensurae tantum valorem medii insulantis totius nuclei reflectere possunt et non determinare possunt regiones defectuum specificas. Hac methodo quoque quaedam mora est, praecipue quando senescens insulans nondum resistentiam significatim mutavit, quod inefficax facit detectionem defectuum incipientium. Praeterea, methodus resistentiae directae informationem de typis defectuum dare non potest, et characteristicae defectuum exactae ex datis mensurae extrahere non possunt.

Analyse chromatographica olei mutationes componentium gasorum dissolutarum in oleo transformatoris detexit ad inferrendum typis defectuum. Haec gasa dissoluta solent generari cum emissio, supercalor, vel alia deficiencia electrica intra transformator occurrunt. Componentes gasorum communes in oleo transformatoris includunt metanum (CH4), ethylenum (C2H4), ethanum (C2H6), etc. Mutationes concentrationum gasorum statum operationis transformatoris reflectere possunt. 

Comparando concentrationes gasorum dissolutarum in oleo cum typis defectuum, possibile est ut initio iudicetur num defectus terrae nucleus in transformatore accidit. Analyse chromatographica olei responsionem relativam tardam habet; postquam defectus accidit, tempus requiritur ut gasa dissoluta accumulentur, limitans temporaneitatem diagnosticam defectus. Praeterea, analyse chromatographica olei loca defectuum exacta vel characteristica specifica dare non potest, sed solum per mutationes concentrationum gasorum defectus indicat. Pro defectibus minoribus vel intermitentibus, diagnosi analysi chromatographicae olei differt et prompte ad occurrencem defectus respondere non potest.

2.2 Technologiae Detectionis Instrumentorum Modernorum

Technologia detectionis emissio partialis fundatur in principio transformatorum currentis altifrequentialis (HFCT), capturans et analysans signa pulsus emissio causata per terram nucleus ad diagnosticandum defectus. Cum defectus terrae nucleus occurrunt, emissio partialis genera pulsus currentis altifrequentiales in punctis insulantis damni. Haec signa currentis solent manifestari ut sonus altifrequentialis aut signa pulsus cum frequentialibus generaliter inter 3-30 MHz. 

Per installationem sensorum currentis altifrequentialis in linea terrae transformatoris, signa emissio partialis capi possunt in tempore reali. Haec technologia loca defectuum partialium efficaciter invenire potest, sensibilitate alta, et defectus in stadiis initialibus detectare potest. Detectio emissio partialis minor defectus propter senescens insulantis vel damnum mechanicum identificare potest, informationem diagnosticam defectus accuratam praebendo. Per analysin signorum emissio partialis, gravitas et tendentia progressiva defectus aestimari possunt, permittentes measuras maintenance vel preventivas correspondentes.

Technologia imaginis thermographicae infrared local areas incrementi caloris in nucleo per imagines thermographicas infrared detexit ad determinandum si defectus terrae existant. Postquam defectus terrae in transformatoribus occurrunt, amissio eddy currentis in regionibus localibus calorem incrementat, praecipue incrementa caloris significantia circa puncta defectus. Technologia imaginis thermographicae infrared distributionem caloris in superficie nuclei in tempore reali obtinere potest et defectus per differentias caloris determinare. Generaliter, cum differentiae caloris supra 10°C sunt, investigatio focus areae necessaria est. Vantagium huius technologiae in detectione mutationum caloris sine contactu consistit, velocitate mensurae celeri, idonea ad detectionem rapidam in situ.

Methodus detectionis currentis altifrequentialis bobinas Rogowski ad mensurandum mutationes currentis altifrequentialis in lineis terrae utitur, generaliter in ambitu frequentiali 500 kHz ad 2 MHz. Hi currentes altifrequentialis generantur per processus emissio causata per defectus terrae nucleus. Per detectionem signorum currentis in hoc ambitu frequentiali, existentia defectus efficaciter identificari potest. Comparata cum technologia detectionis emissio partialis, methodus detectionis currentis altifrequentialis sensibilitate altiore et captare signa defectus extremo tenui potest. Usus bobinarum Rogowski ad mensuram sine contactu non solum simpliciter installationem sed etiam accuratam mensuram meliorat. Haec technologia idonea est pro regionibus difficiliter accessibilibus et detectionem online sine laedendo apparatus perficere potest.

3 Optimizatio Processus Diagnostici et Analysa Casuum

3.1 Recommendationes pro Processu Diagnostico Optimo

Cum defectus terrae nucleus diagnosticantur, primus gradus debet esse screening initiale per technologiam imaginis thermographicae infrared. Imagines thermographicae infrared cito cartas distributionis caloris superficie transformatoris obtinere possunt, auxiliantes personale diagnosticum in identificatione possibilium regionum incrementi caloris abnormalis. Postquam screening initiale regiones defectuum potentialis identificavit, sequens gradus debet technologias detectionis currentis altifrequentialis et emissio partialis combinar pro testibus exactis.

Methodus detectionis currentis altifrequentialis mutationes currentis terrae in ambitu 500 kHz ad 2 MHz captat per bobinas Rogowski, efficaciter identificans regiones defectus terrae nucleus. Technologia detectionis emissio partialis signa pulsus emissio in tempore reali monitorat per sensos HFCT, analysans frequentiam et intensitatem emissionis ad ulterius confirmandum loca defectus.

Post detectionem currentis altifrequentialis et emissio partialis, ultimus gradus est verificare et analysare gravitatem defectus per analysin chromatographica olei. Per detectionem gasorum dissolutarum in oleo transformatoris, praecipue mutationes concentrationum metani (CH4), ethyleni (C2H4), et aliorum gasorum, natura defectus ulterius confirmari potest. Pro defectibus terrae nucleus gravioribus, chromatographia olei componentes gasorum abnormaliter elevatos ostendet. Combinando data chromatographica olei cum aliis resultatis detectionis, impactus defectus comprehensivus aestimari potest et basis pro operibus reparationis subsequendis praebetur.

3.2 Analysa Casuum Typicorum

In operatione substationis, personale maintenance notavit incrementum significativum currentis terrae in transformatore distributionis 35 kV, multum super valores normales. Data monitoring ostendit currentem terrae attingisse 5 A, dum sub conditionibus normalibus, currentem terrae debet esse minus quam 100 mA. Difficultas erat quod, quamvis currentem terrae abnormaliter incrementavit, non erant indicia physica externa defectus obvii. Methodi diagnosticae electricae traditionales sicut testing resistentiae directae et analysa chromatographica olei claram informationem loci defectus dare non potuerunt.

Ut hanc faultam terrae core transformatoris resolverent, personale maintenance usum fecit plurium modernarum technologiarum diagnosticarum. Primum, ad praescreening, thermographum infrared FLIR T640 adhibuerunt, celeriter loca caloris in core et componentibus relevantibus deprehendentes. Deinde, ad currentem terrae monitorandam, sensoria PD-Tech HFCT altae frequentiae adhibuerunt. Denique, ad signa emissionis testanda et analysanda, detectores PD-Tech partialis discharge uti se compulerunt, punctum faultae locantes. Resultata experimentorum demonstrantur in Tabula 1.

Tab.1 Resultata detectionis problematum transformatoris

Ex resultatis detectionis thermographicae infrarubrae, differentia temperaturae in vicinia componentum clamping core ad 12°C pervenit, ultra normam excedens, et confirmatio praevia possibilis supercalor in hac regione. Detectione in tempore reali per sensorem currentis altifrequens revelatum est currentem ad terram 5 A, multo ultra valorem normalem 100 mA, indicans quod defectus intra transformator ortus erat. Ulterior detectio partialis disiecti ostendit fluctuationes fortes signalium currentis altifrequens in intervallo 4.5-18 MHz, cum gradu crescente intensitatis disiecti, indicans quod locus defectus in componentibus clamping core situs erat et defectus deteriorabatur.

Confirmatio finalis loci defectus fuit in subtegmine insulante componentis clamping core. Material insulans ob longam operationem senescerat, minoris damni insulant causans, quod defectum ad terram suscitavit. Materiales curandi defectum includere substitutio subtegminis insulantis, et testatio subsequens confirmavit currentem ad terram reductum esse ad normam, eliminans defectum et restituens operationem stabilam equipmenti.

Hic casus demonstrat quod combinatio technologiae thermographicae infrarubrae, technologiae detectionis partialis disiecti, et technologiae detectionis currentis altifrequens efficaciam et accuratam diagnosticam defectuum ad terram core potest significanter meliorare. In processibus operativis et maintenance, personale debet regulariter hanc technologias ad diagnosticam coniunctam uti, ut operationem securam et stabilam transformatorum assecuraretur.

4 Conclusio

In diagnosi defectuum ad terram core, applicatio coniuncta plurium modernarum technologiarum diagnosticarum potest accuratam locationem defectus et efficientiam diagnosticam significanter meliorare. Per effectus synergicos detectionis currentis altifrequens, analysis partialis disiecti, et technologiae thermographicae infrarubrae, potentialia pericula equipmenti in primis stadiis detegi possunt, et fontes defectuum precise identificari, reducendo temporis cessationis equipmenti et extensa vita servitii transformatorum.

In futurum, cum continua evolutione et applicatione novarum technologiarum detectionis, diagnosi et maintenance defectorum ad terram core efficacior et accuratior erit, tutelam stabilitatis et securitatis systemarum electricarum assecurans.