8 Клучни Мерки за Сменување на Парцијалната Емисија во Електричните Трансформатори

Растечки за потребите на системите за хладење на електричните трансформатори и функцијата на хладилниците

Со брзото развојување на електричните мрежи и зголемувањето на напонот на пренос, електричните мрежи и корисниците на електричество бараат все повеќе изолација со посигурност за големите електрични трансформатори. Бидејќи тестовите за парцијална дисипација не се уништуваат на изолацијата, но се високо чувствителни, ефективно детектираат внатрешни недостатоци во изолацијата на трансформаторите или недостатоци што можат да предизвикаат опасност во време на превоз и инсталација, тестовите за парцијална дисипација на местото добиваат широко применување. Тоа е внесено како задолжителен тест за пуск уреди со напон од 72.5 кВ и повеќе.

1. Парцијална дисипација и неговите принципи

Парцијална дисипација, исто така позната како електростатска јонизација, се однесува на протокот на електростатски зариди. Под одреден приложен напон, електростатските зариди се јонизираат првично на места со слаба изолација во области со силно електрично поле, без да предизвикаат потпун пробој на изолацијата. Овој феномен на проток на електростатски зариди се нарекува парцијална дисипација. Парцијалната дисипација која се случува близу проводници обвивани со гас се нарекува корона.

Парцијалната дисипација е електрична дисипација која се случува на локализирани позиции во внатрешната изолација на трансформаторите. Бидејќи дисипацијата е локализирана и има ниска енергија, не предизвикува директен потпун пробој на внатрешната изолација.

За тестови на парцијална дисипација на трансформаторите, Кина најпрво ги имплементирала барањата само за трансформатори со напон од 220кВ и повеќе. Потоа, новиот IEC стандард одредил дека мерката на парцијална дисипација треба да се изврши кога максималниот рабочи напон Um ≥ 126кВ. Националниот стандард исто така одредува дека за трансформатори со максимален рабочи напон Um ≥ 72.5кВ и номинална капацитет P ≥ 10,000кВА, треба да се изврши мерка на парцијална дисипација освен ако не е договорено другаче.

Методот за тест на парцијална дисипација следи одредбите во GB1094.3-2003, со стандардна граница поставена на не надминување 500пК. Меѓутоа, во реалните контракти, клиентите често бараат граници ≤300пК или ≤100пК. Такви технички споразуми бараат од производителите на трансформатори да поддржуваат повисоки технички стандарди на продуктот.

2. Опасности од парцијална дисипација

Сеverity на опасностите од парцијална дисипација се однесува на нивните причини, локации и нивоа на напоните на појавување и изчезнување. Повисоки напони на појавување и изчезнување значат помала опасност, а обратно. Во однос на карактеристиките на дисипацијата, дисипациите кои влијаат на тврда изолација претставуваат најголема опасност за трансформаторите, намалувајќи ја јачината на изолацијата или дури и предизвикувајќи ја нейната повреда.

3. Причини на парцијална дисипација

Факторите кои предизвикуваат парцијална дисипација вклучуваат недостатоци во дизајнот, но најчесто потекнуваат од процесот на производство:

• Острини и заоблености на компонентите што деформираат електричното поле и намалуваат напонот на појавување на дисипација;

• Странски предмети и прашања кои предизвикуваат концентрација на електричното поле, што доведува до корона дисипација или пробојна дисипација под влијание на сполно електрично поле;

• Влага или гасови. Зборот на тоа што водата и гасовите имаат пониски диелектрички константи, дисипацијата се случува првично под влијание на електричното поле;

• Лош контакт на висечки метални структурни компоненти формира концентрација на поле или предизвикува искрови дисипација.

4. Мерки за намалување на парцијална дисипација

4.1 Контрола на прашање

Меѓу факторите кои предизвикуваат парцијална дисипација, странските предмети и прашањето се екстремно важни тригерери. Резултатите од тестовите покажуваат дека метални частици поголеми од 1.5μм можат да произведат количина на дисипација далеч над 500пК под влијание на електричното поле. И металното и неметалното прашање создаваат концентрирано електрично поле, намалувајќи напонот на појавување на дисипација и пробојна напонот на изолацијата.

Затоа, одржуването на чиста околина и основна тело во време на производство на трансформатори е од критична важност, и строга контрола на прашањето мора да се воведе. Треба да се изградат герметични прашања-противна работилница според степенот на можно влијание на прашањето во време на производство. На пример, во време на правење на жица, обвивка на жица со хартија, изработка на намотка, собирање на намотка, собирање на јадро, производство на изолациони компоненти, собирање на јадро, и завршување на јадро, не смее да останат или да влезат никакви странски предмети или прашање.

4.2 Централизирана обработка на изолациони компоненти

Изолационите компоненти се особено чувствителни на замаглување со метално прашање, бидејќи кога металното прашање се придружи на изолационите компоненти, е екстремно тешко да се отстранат целосно. Затоа, централизираната обработка во изолационата работилница е неопходна, со специјална област за механичка обработка изолирана од други области кои го производат прашањето.

4.3 Строга контрола на бурковите на силиконска јадерна плоча

Јадерните плочи на трансформаторите се формираат со продолговити и попрецизни резачки процеси, што неизбежно ги создава буркови со различни степени. Овие буркови не само што предизвикуваат меѓуплочни кратки поврзани, формирајќи внатрешни циркуларни струи што ги зголемуваат безнапонските загуби, туку и ефективно го зголемуваат јадерната дебелина додека го намалуваат фактичкиот број на плочи. Поважно, во време на собирање на јадро или работа под вибрации, бурковите можат да паѓаат на јадерното тело, предизвикувајќи дисипација. Дури и бурковите кои паѓаат на дното на резервоарот можат да се поредат под влијание на електричното поле, предизвикувајќи потенцијална дисипација. Затоа, бурковите на јадерните плочи треба да се намалат колку што е можно. За продукти од 110кВ, бурковите на јадерните плочи не треба да надминат 0.03мм; за продукти од 220кВ, не треба да надминат 0.02мм.

4.4 Хладни притиснати терминали за водичи

Користењето на клеми за хладно пресување за поводни жици е ефективна мера за намалување на количината парцијални разраштувања. Сварувањето со фосфорен бронз произведува многу честички штапчиња кои лесно се расипаат врз телото на јадрото и компонентите за изолација. Повисокото, потребно е да се изолира границата на зоната за сварување со влажна асбестена врвка, што го внесува влага во изолацијата. Ако влагата не е потполно уклоњена по обвивката на изолацијата, тоа ќе го зголеми количината парцијални разраштувања на трансформаторот.

4.5 Закръгляне на рабовите на компонентите

Закръглянето на рабовите на компонентите служи две цели: 1) Подобрување на распределбата на електричното поле и зголемување на напонот на појава на разраштување. Затоа, металните структурни компоненти во јадрото како што се клипси, плочи за дрпање, подножја, крепежни плочи, излезни рабови, стени на бушинг ризервоар, и магнетни екрани на внатрешните стени на резервоарот треба да се закръглат. 2) Предотвршување на триенјето што произведува железни честички. На пример, контактните делови помеѓу отворите за дрпање на клипсите и врвките или качулките треба да се закръглат.

4.6 Околина на производството и довршување на јадрото при финалната монтажа

После вакумно сушење на јадрото, довршувањето на јадрото мора да се изврши пред инсталирањето на резервоарот. Производите со поголем размер и пософистицирана структура бараат подолг период на довршување. Бидејќи притиснувањето на јадрото и затеснувањето на крепежите се извршуваат со јадрото исложен на воздух, може да се случи абсорбиране на влага и заблуждување со прашање по време на овој период. Затоа, довршувањето на јадрото мора да се изврши во безпрашна област. Ако временското период (или временското исложение на воздух) надмине 8 часа, потребно е повторно сушење. 

После довршувањето на јадрото, се инсталира горната дел од резервоарот, последувано од вакумна насосна операција и пополнување со масло. Бидејќи изолацијата на јадрото абсорбира влага по време на периода на довршување, потребна е дехумидификација, која се постигува со вакумна насосна операција на продуктот. Ова е важна мера за осигурување на јачината на изолацијата на високонапонски производи. Нивото на вакум се определува според влажноста на јадрото и околината, како и стандардите за содржина на влага, додека должината на вакумната операција се определува според времето на излегување од печката, температурата на околината и влажноста.

4.7 Вакумно пополнување со масло

Целта на вакумното пополнување со масло е да се елиминираат мртви точки во структурата на изолацијата на трансформаторот преку вакумна насосна операција, да се испустат потполно воздухот, а потоа да се пополнее со трансформаторско масло под вакумни услови за да се осигура потполна импрегнација на јадрото. Последе пополнувањето со масло, трансформаторите мора да стојат на барем 72 часа пред тестирanjeto, бидејќи степeнот на импрегнација на материјалот за изолација зависи од дебелината на материјалот за изолација, температурата на маслото и временското период на замокрување. Подобар степен на импрегнација го намалува можностa за разраштување, што прави доволно време на стојање неопходно.

4.8 Затворање на резервоарот и компонентите

Квалитетот на структурите за затворање директно влијае на протечката на трансформаторот. Ако постојат места за протечка, влагата неминувно ќе влезе во внатрешноста на трансформаторот, што ќе го доведе до абсорбиране на влага од страна на трансформаторското масло и другите компоненти за изолација - тоа е еден фактор што го причинува парцијалното разраштување. Затоа, мора да се гарантира разумна перформанса на затворањето.