Descărcarea parțială se anunță rareori cu un bang. Începe ca o defecțiune electrică microscopică în interiorul izolației, o scânteie care durează nanosecunde și se repetă de mii de ori pe minut, carbonizând în liniște hârtia, rășina sau uleiul până când izolația nu mai poate menține tensiunea. Un test de descărcare parțială pe un transformator este modalitatea practică de a surprinde acel proces din timp, fie în fabrică înainte ca unitatea să fie livrată, fie la fața locului cu mult înainte de a eșua.

Acest ghid prezintă ce este cu adevărat descărcarea parțială, principalele modalități de măsurare a acesteia, ce vă oferă fiecare testele din fabrică și testarea la fața locului și cum să citiți rezultatele fără a reacționa exagerat la un singur număr. Este scris pentru inginerii, managerii de proiect și echipele de achiziții care trebuie să semneze un transformator și să trăiască cu consecințele.

Ce este de fapt descărcarea parțială

Descărcarea parțială este o defecțiune dielectrică localizată care nu depășește distanța completă de izolație dintre doi electrozi. Carcasa manualului este un gol umplut cu gaz prins în interiorul rășinii turnate sau un balon suspendat în ulei de transformator. Gazul are o permitivitate mai mică decât solidul sau lichidul din jurul său, astfel încât câmpul electric se concentrează în interiorul acelei mici cavități. Odată ce stresul local depășește puterea de descompunere a gazului, acesta se ionizează, se descarcă și apoi se recuperează, doar pentru a se descărca din nou în următoarea jumătate de ciclu.

Fiecare eveniment transferă o cantitate foarte mică de sarcină, care este cuantificată ca o sarcină aparentă și exprimată în picocoulombs (pC). Nimic din unitate nu arată greșit din exterior. Tocmai de aceea contează testul: detectează un mecanism de degradare cu ani înainte ca un curent de defect sau o alarmă de gaz.

Când inginerii vorbesc despre un test de descărcare parțială a izolației transformatorului, ei pun de obicei trei întrebări separate. Există evacuarea peste un prag definit? La ce tensiune pornește și se oprește, ceea ce numim început și stingere? Și de unde din interiorul înfășurării, miezului sau bucșei provine sarcina?

Principalele moduri de a detecta și măsura descărcarea

Nu există un singur instrument care să răspundă la fiecare întrebare. Majoritatea programelor de testare combină două sau mai multe tehnici, deoarece fiecare schimbă sensibilitatea cu imunitatea la zgomot și precizia locației.

Testarea de acceptare în fabrică: Linia de referință

Pentru un transformator de putere nou, măsurarea de referință este un test de tensiune indusă cu măsurarea simultană a descărcării, efectuată într-un compartiment ecranat cu un sistem de măsurare calibrat. Tensiunea este ridicată la un nivel de pretensionare pentru a condiționa izolația, menținută pentru o perioadă definită, apoi redusă la nivelul de măsurare la care sunt luate citirile. Profilul exact și limita care se aplică urmează standardul specificat de proiectul dvs. și specificația tehnică a cumpărătorului.

Ca o orientare aproximativă, limitele declarate în industrie încep de obicei în jurul valorii de 100 pc la clasa de tensiune de 72,5 kV și cresc până la 200 pc sau mai mult pe măsură ce clasa de tensiune crește. O limită are sens doar împreună cu tensiunea la care este măsurată, așa că citiți întotdeauna cele două împreună.

Teste de rutină versus teste de tip

Testul de rutină demonstrează că această unitate specială nu are descărcare dăunătoare la nivelul specificat. Testele de tip, cum ar fi un test de tensiune indusă de curent alternativ de lungă durată cu măsurarea descărcării sau un test de impuls cu înregistrarea descărcării, sunt efectuate o singură dată pe un proiect pentru a demonstra că sistemul de izolație în sine este sănătos. Împreună vă spun dacă designul este bun și dacă procesul de producție l-a livrat în mod constant.

În practică, testarea din fabrică este locul în care apar goluri de turnare, pete uscate în hârtie impregnată cu ulei, margini ascuțite ale electrozilor și impregnare incompletă. Găsirea lor aici costă o reluare. Găsirea lor la fața locului costă o închidere.

Transformator de putere 100MVA 220kV cu pierderi reduse Acest transformator de 100 MVA, 220 kV, acceptă trepte de tensiune de transmisie și distribuție cu protecție la supracurent, supratemperatură și eliberare de presiune; relevante pentru discuțiile privind testele de descărcare în fabrică și la fața locului. Vizualizare produs →

Testare la fața locului după instalare

Odată instalat un transformator, situația se schimbă. Nu există un compartiment de testare ecranat, nivelul zgomotului de fundal este imprevizibil și unitatea este adesea conectată la o rețea live. Testarea de descărcare la fața locului se face în mod normal din unul dintre cele patru motive: punerea în funcțiune după transport și reasamblare, verificare după o reparație sau un tratament cu ulei, un studiu periodic al stării și monitorizarea continuă on-line a activelor critice.

O procedură sensibilă la fața locului arată astfel:

1. Înregistrați o linie de bază a zgomotului de fond înainte de a activa orice, astfel încât să știți ce contribuie mediul.
2. Calibrați circuitul de măsurare cu un generator de impulsuri, injectând o sarcină cunoscută la terminale și înregistrați factorul de scară.
3. Alimentați la nivelul de tensiune convenit folosind o sursă independentă sau măsurați la tensiunea normală de funcționare pentru o configurare on-line.
4. Înregistrați separat tensiunile de inițiere și de stingere, crescând și apoi coborând tensiunea în trepte.
5. Capturați date rezolvate în fază suficient de mult pentru a distinge descărcarea repetitivă de interferența aleatorie.
6. Verificați din nou calibrarea după test și documentați condițiile ambientale, umiditatea și temperatura.

Repetabilitate contează aici mai mult decât acuratețea absolută. Două anchete realizate cu aceeași configurație și comparate unul cu celălalt sunt mult mai utile decât un sondaj interpretat izolat.

Unde începe descărcarea: unități cu scufundare în ulei versus unități de tip uscat

Transformatoare cu scufundare în ulei

În unitățile umplute cu ulei, descărcarea provine în mod obișnuit din bule de gaz, umiditate liberă, particule metalice, muchii ascuțite ale electrozilor sau cablurilor și izolației de hârtie învechite la punctele de tensiune ridicată. Deoarece uleiul circulă, subprodusele se răspândesc: hidrogenul, metanul și eventual acetilena apar dizolvate în ulei, motiv pentru care analiza gazelor dizolvate și măsurarea descărcărilor electrice sunt atât de des efectuate una lângă alta. O unitate poate trece un test de descărcare astăzi și poate dezvolta o problemă mai târziu dacă umiditatea sau particulele intră în timpul serviciului.

Transformator de putere cu scufundare în ulei 35kV 20000KVA Transformator cu scufundare în ulei pentru distribuție interioară de 35 kV și uz industrial cu dimensiuni mai mici, scurgeri mai mici și izolație mai bună; se potrivește la discuțiile privind descărcarea umplută cu ulei și analiza gazelor dizolvate. Vizualizare produs →

Transformatoare de tip uscat și din rășină turnată

În unitățile cu rășină turnată, vinovații obișnuiți sunt golurile prinse în timpul turnării, delaminarea dintre rășină și conductor și contaminarea suprafeței care duce la urmărirea pe suprafața înfășurării. Deoarece nu există ulei pentru a transporta produsele secundare, descărcarea trebuie să fie captată electric sau acustic. Comportamentul rășinii turnate în acest domeniu este un subiect în sine și am acoperit partea practică a acestuia nota noastră privind clasa de descărcare, zgomot și izolație la transformatoarele din rășină turnată .

Transformator tip uscat de 1000KVA 11KV turnat în rășină Transformator tip uscat din rășină turnată pentru conexiuni de înaltă tensiune folosind izolație epoxidică pentru fiabilitate și întreținere redusă; relevante pentru comportamentul de descărcare de rășină turnată și interpretarea sarcinii aparente. Vizualizare produs →

Citirea rezultatelor fără a reacționa excesiv

O singură cifră de încărcare aparentă vă spune foarte puțin de la sine. Ceea ce transportă informații este combinația de parametri:

• Magnitudinea. O sarcină mai mare înseamnă, în general, un defect mai mare sau mai energetic, dar tipul de senzor și calibrarea domină numărul.
• Tensiunea de inițiere și stingere. Dacă descărcarea începe cu mult sub tensiunea de funcționare, defectul este activ în funcționare. Dacă dispariția este mult mai mică decât la început, cavitatea este mare.
• Poziția fazei. Descărcarea concentrată într-o parte a ciclului AC indică un anumit tip de defect, cum ar fi un gol sau o cale de suprafață.
• Stabilitatea modelului. Un model stabil, repetabil este un defect real. Un model care se schimbă odată cu vremea este de obicei interferența.
• Tendinţă. Trei sondaje de-a lungul a doi ani care arată o tendință de creștere reprezintă un avertisment real, chiar și la valori absolute scăzute.

Pentru deciziile de acceptare, utilizați limita din standard și caietul de sarcini. Pentru decizii de întreținere, utilizați tendința.

Sfaturi practice pentru date curate în medii zgomotoase

1. Testați noaptea sau în timpul închiderii unei fabrici dacă site-ul permite acest lucru și comparați nivelurile de zgomot înainte de a vă angaja.
2. Utilizați o impedanță de măsurare ecranată adecvată și o referință de masă într-un singur punct; căi de pământ multiple creează bucle care arată ca o descărcare.
3. Țineți generatorul de impulsuri de calibrare aproape de punctul de injecție și repetați calibrarea după măsurare.
4. Filtrați după banda de frecvență și nu numai după amplitudine; majoritatea zgomotului site-ului se află într-o bandă diferită de semnalul defectului.
5. Utilizați legături de fibră optică pentru transmiterea semnalului pe distanțe lungi pentru a evita captarea zgomotului de comutare.
6. Înregistrați totul: tensiune, temperatură, umiditate, poziția robinetului și echipamentul conectat. Fără context, datele nu pot fi comparate ulterior.
7. Pentru activele critice, treceți de la sondaje periodice la monitorizare continuă, astfel încât tendința să fie înregistrată automat.

Cum susținem testarea de descărcare a transformatoarelor noastre

Suntem Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd., un producător de transformatoare cu sediul în Zona de Dezvoltare Haian din Jiangsu, China. Gama noastră de produse acoperă transformatoare cu scufundare în ulei și de tip uscat, unități din aliaj amorf, substații prefabricate și montate pe suport, transformatoare cu redresare cu defazare și aparate de comutare, cu linii de transformare de putere care se extind la 110 kV și 220 kV și o capacitate anuală de producție declarată de 50.000 MVA. Lucrăm cu sistemele de management ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 și ISO 19011, iar clienții sunt bineveniți să viziteze lucrările și să revizuiască aranjamentele de testare înainte de plasarea unei comenzi.

Dacă specificația dvs. include o limită de descărcare, spuneți-ne standardul, tensiunea la care este măsurată și limita în sine. Vom confirma aranjamentul de testare, vom include citirile în raportul de testare de rutină și vom explica orice pare neobișnuit înainte de expediere și nu după.

Puteți contacta echipa noastră de ingineri prin intermediul pagina de contact cu clasa de tensiune, ratingul și cerințele de testare.

Întrebări frecvente

Care este limita de descărcare tipică pentru un transformator de putere?

Depinde de clasa de tensiune și de standardul aplicabil. Limitele variază în mod obișnuit de la aproximativ 100 pc la 72,5 kV până la 200 pc sau 300 pc la clase superioare, întotdeauna menționate împreună cu tensiunea de măsurare. Specificația proiectului este ultimul cuvânt.

Se poate face testarea la descărcare în timp ce transformatorul rămâne în funcțiune?

Da. Metodele on-line bazate pe senzori UHF sau pe detectarea acustică pot rula continuu fără întrerupere, dar oferă rezultate comparative și în tendințe, mai degrabă decât o valoare PC calibrată. Măsurătorile offline rămân metoda de referință.

Transformatoarele de tip uscat sunt testate în același mod?

Principiul este identic, dar sursele probabile de defect diferă. Unitățile din rășină turnată sunt mai predispuse la goluri de turnare și urmărirea suprafeței, iar detectarea acustică este adesea adăugată deoarece aceste defecte se potrivesc bine cu sunetul transmis de structură.

Cât de des trebuie repetat testul?

Pentru o unitate noua, la punerea in functiune. După aceea, intervalul depinde de criticitate, vârstă și istorie. Un model rezonabil pentru activele importante este un sondaj inițial, apoi o repetare după un an pentru a stabili o tendință, apoi sondaje periodice sau monitorizare continuă.

Testarea de descărcare parțială nu este o ștampilă magică de trecere sau eșec. Este o măsurătoare a unui proces de degradare și, ca orice măsurătoare, își câștigă păstrarea doar atunci când setarea este calibrată, condițiile sunt înregistrate și rezultatele sunt comparate în timp. Faceți corect aceste trei lucruri și veți ști mai multe despre izolația transformatorului dvs. decât vă poate spune orice raport de testare.