8 Galvenie Pasākumi Līdzekļu Transformatoros Samazināt Daļējo Izplūdi

Augstsprieguma transformatoru dzesēšanas sistēmu pieaugošie prasības un dzesētāju funkcija

Ar elektrotīklu straujo attīstību un pārnesamā sprieguma palielināšanos, elektrotīkli un elektroenerģijas patērētāji jūtīgāk uztver lielu augstsprieguma transformatoru izolācijas uzticamību. Ņemot vērā, ka daļējās deklares testēšana nav iznīcinājoša izolācijai, bet ir ļoti jūtīga, tā efektīvi atklāj būtiskus defektus transformatoru izolācijā vai drošībai draudīgus defektus, kas rodas pārvadāšanas un uzstādīšanas laikā, vietas daļējās deklares testēšana ir gūstusi plašu pielietojumu. Tā ir iekļauta kā obligāta komisijas testa pozīcija transformatoriem ar spriegumu no 72,5 kV un augstāku.

1. Daļējās deklares un to principi

Daļējā deklare, arī pazīstama kā elektrostātiskā jonizācija, attiecas uz elektrostātisko lādiņu plūsmu. Pie noteiktā piemērotā sprieguma, elektrostātiskie lādiņi sāk jonizēties vietās ar vājāko izolāciju stiprākos elektriskajos laukos, neizraisot pilnu izolācijas sabrukumu. Šī elektrostātisko lādiņu plūsmas parādība tiek saukta par daļējo deklari. Daļējā deklare, kas notiek blakus gaismā apvienotiem vedņiem, tiek saukta par koronu.

Daļējā deklare ir elektrisks izlādēšanās lokālās pozīcijās transformatoru iekšējā izolācijā. Tā kā izlādēšanās ir lokāla un ar zemu enerģiju, tā neatkarīgi nerada pilnu iekšējās izolācijas sabrukumu.

Transformatoru daļējās deklares testēšanai Ķīna sākotnēji ieviesa prasības tikai transformatoriem ar spriegumu no 220kV un augstāku. Vēlāk, jaunais IEC standarts nosaka, ka daļējās deklares mērījumi jāveic, kad ierīces maksimālais darbības spriegums Um ≥ 126kV. Nacionālais standarts tāpat norāda, ka transformatoriem ar maksimālo darbības spriegumu Um ≥ 72,5kV un nominālo jaudu P ≥ 10 000kVA, daļējās deklares mērījumi jāveic, ja neskaidrs pretēji.

Daļējās deklares testa metode seko GB1094.3-2003 noteikumiem, ar standarta ierobežojumu, kas nepārsniedz 500pC. Tomēr faktiskajos līgumos klienti bieži prasa ierobežojumus ≤300pC vai ≤100pC. Šādas tehniskās vienošanās prasa, lai transformatoru ražotāji uzturētu augstākus produktu tehniskos standartus.

2. Daļējās deklares bīstamība

Daļējās deklares bīstamības smaržmērs saistīts ar tās cēloņiem, atrašanās vietām un izlādēšanās sākuma un beigu sprieguma līmeņiem. Augstāki izlādēšanās sākuma un beigu spriegumi nozīmē mazāku bīstamību, un otrādi. Runājot par izlādēšanās raksturojumu, izlādēšanās, kas ietekmē solidāro izolāciju, rada vislielāko bīstamību transformatoriem, samazinot izolācijas stiprumu vai pat izraisojot bojājumu.

3. Daļējās deklares cēloņi

Faktori, kas rada daļējās deklares, ietver nepietiekamu dizainu, taču visbiežāk tie rodas ražošanas procesā:

• Detaļu asās malas un šķeles, kas deformē elektriskā lauka struktūru un samazina izlādēšanās sākuma spriegumu;

• Ārējie objekti un putekļi, kas izraisa elektriskā lauka koncentrāciju, izraisot koronas izlādēšanos vai sabrukuma izlādēšanos ārējos elektriskos laukos;

• Šķidruma vai gāzes burbuli. Tā kā ūdens un gāzei ir zemāks dielektriskais koeficients, izlādēšanās sākas pirmāk elektriskā lauka ietekmē;

• Saspiešanās nepietiekami labi kontaktējošu metāla strukturālo detaļu, kas veido lauka koncentrāciju vai izraisa starpiņgu izlādēšanos.

4. Pasākumi, lai samazinātu daļējās deklares

4.1 Putekļu kontrolēšana

No daļējās deklares cēloņiem ārējie objekti un putekļi ir ļoti svarīgi trigeri. Testa rezultāti liecina, ka metāla daļiņas, kas lielākas par 1,5μm, var radīt izlādēšanās daudzumus, kas pārsniedz 500pC elektriskā lauka ietekmē. Gan metāla, gan nemetāla putekļi izraisa elektriskā lauka koncentrāciju, samazinot izlādēšanās sākuma un sabrukuma spriegumu izolācijā.

Tādēļ, transformatoru ražošanas laikā ir svarīgi uzturēt tīru vidi un kodolu, un jāievieš stingra putekļu kontrole. Jāizveido aizsargātas putekļu barojošas darbnīcas, pamatojoties uz produkta iejaukšanās pakāpi putekļos ražošanas laikā. Piemēram, drātas iztaišanas, drātas papīra aptuvenas, vitāžu izgatavošanas, vitāžu montāžas, kodola salikšanas, izolācijas komponentu izgatavošanas, kodola montāžas un kodola apstrādes laikā nedrīkst palikt vai ienākt nekādi ārējie objekti vai putekļi.

4.2 Izolācijas komponentu centralizēta apstrāde

Izolācijas komponenti ir īpaši nodarījumi metāla putekļu piesārņojumam, jo, reiz, kad metāla putekļi piesaista izolācijas komponentus, to ir ļoti grūti pilnībā noņemt. Tādēļ, ir nepieciešama centralizēta apstrāde izolācijas darbnīcā, ar atsevišķu mehānisko apstrādes zonu, kas atdalīta no citām putekļu ražojošām zonām.

4.3 Silīcijstāls lapu burju stingra kontrole

Transformatoru kodolu lapas tiek formētas garām un taisnām sagriešanas procedūrām, kas neizbēgami rada dažādu līmeņa burjas. Šīs burjas ne tikai izraisa starplapas īsās slodzes, veidojot iekšējās cirkulārās strāvas, kas palielina bezslodzes zudējumus, bet arī efektīvi palielina kodolu biezumu, samazinot faktiskās lapu skaitu. Svarīgāk, kodola montāžas vai vibrācijas laikā burjas var nokritināties uz kodola, izraisojot izlādēšanos. Pat burjas, kas nokritināsies uz rezervuāra apakšu, var izlīdzināties elektriskā lauka ietekmē, izraisojot zemespotenciāla izlādēšanos. Tādēļ, kodola lappuses burjas jāsamazina pēc iespējas vairāk. 110kV produktiem kodola lappuses burjas nedrīkst pārsniegt 0,03mm; 220kV produktiem tās nedrīkst pārsniegt 0,02mm.

4.4 Daudzvadu galda saldzes hladinis

Lietot kaltētas kontaktterminals kā leduksnes ir efektīvs pasākums, lai samazinātu daļējo izplatīšanos. Fosfora bronzas sašķidrināšana rada daudz sprādzienus, kas viegli izplūst uz dzelzs šķērsgredzena ķermeņa un izolācijas komponentiem. Tāpat sašķidrināšanas robežu apgabals prasa izolāciju ar ūdens nomocītu asbesta zāli, ieviešot mitrumu izolācijā. Ja pēc izolācijas uzmotācijas mitrums nav pilnībā noņemts, tas palielinās transformatora daļējo izplatīšanos.

4.5 Komponentu malu zaļošana

Komponentu malu zaļošana ir vajadzīga diviem nolūkiem: 1) Lai uzlabotu elektriskā lauka sadalījumu un palielinātu izplatīšanās sāknēšanas spriegumu. Tādēļ, metāla strukturālie komponenti dzelzs šķērsgredzenā, piemēram, klampes, trauksmes, pamatapakšas, sturis, preses plāksnes, izlades malas, būtens savilkuma sienas un magnētiskās aizsargplāksnes iekšējās tvertnes sienās, visi jāzaļo. 2) Lai novērstu triecienus, kas radīs dzelzs smilšu. Piemēram, sašķidrināšanas atveres un zari vai kroki starpkontaktā jāzaļo.

4.6 Produkta vide un dzelzs šķērsgredzena beigu apstrāde pēdējā montāžā

Pēc dzelzs šķērsgredzena vakuumu izsūkšanas, pirms tvertnes uzstādīšanas, jāveic dzelzs šķērsgredzena beigu apstrāde. Lielākiem produktiem ar sarežģītāku struktūru nepieciešams ilgāks apstrādes laiks. Kad dzelzs šķērsgredzena apspiešana un fiksēšana tiek veikta gaisā, šajā periodā var notikt mitruma piesātināšana un putekļu piesātināšana. Tādēļ, dzelzs šķērsgredzena beigu apstrāde jāveic putekļu aizsargātā telpā. Ja apstrādes laiks (vai eksponēšanas laiks gaisā) pārsniedz 8 stundas, nepieciešama atkārtota izsūkšana.

Pēc dzelzs šķērsgredzena beigu apstrādes, uzstāda augšējo tvertnes daļu, un pēc tam veic vakuumu izsūkšanu un eļļas piepildīšanu. Jo dzelzs šķērsgredzena izolācija absorbuje mitrumu apstrādes posmā, jāveic mitruma noņemšanas procedūra, ko panāk, izmantojot produkta vakuumu izsūkšanu. Tas ir svarīgs pasākums, lai nodrošinātu augstsprieguma produktu izolācijas stiprumu. Vakuumu līmeni noteica, balstoties uz dzelzs šķērsgredzena un vides mitruma un mitruma satura standartiem, bet vakuumu ilgumu noteica, balstoties uz kurpeņu iziešanas laiku, vides temperatūru un mitruma līmeni.

4.7 Vakuumu eļļas piepildīšana

Vakuumu eļļas piepildīšanas mērķis ir, izmantojot vakuumu izsūkšanu, izslēgt transformatora izolācijas struktūras mirstošos punktus, pilnībā izslēgt gaisu un tad piepildīt transformatora eļļu vakuumu apstākļos, lai nodrošinātu dzelzs šķērsgredzena pilnīgu impregnāciju. Pēc eļļas piepildīšanas, transformatoram jāpaliek vismaz 72 stundas, pirms testēšanas, jo izolācijas materiāla impregnācijas pakāpe atkarīga no izolācijas materiāla biezuma, eļļas temperatūras un nomākošanas laika. Labāka impregnācija samazina izplatīšanās iespēju, tāpēc pietiekami ilgs palikšanas laiks ir būtisks.

4.8 Tvertnes un komponentu izolācija

Izolācijas struktūru kvalitāte tieši ietekmē transformatora izsilšanos. Ja izsilšanas punkti pastāv, mitrumss neizbēgami ieplūs transformatora iekšienē, izraisot transformatora eļļas un citu izolācijas komponentu mitruma absorbciju—tas ir viens no faktoriem, kas izraisa daļējo izplatīšanos. Tādēļ, jānodrošina saprātīga izolācijas veiktspēja.