Charakteristiky čiastočného výboja liateho transformátora z epoxidovej živice
Spoločnosť Jiangsu Tianli Electromechanical Co., Ltd., ako profesionálny výrobca transformátorov suchého{0}}typu, pôsobí v tomto odvetví už dlhú dobu. Každý chápe jednu vec: čiastočné vybitie (označované ako „PD“) priamo ovplyvňuje, či môže transformátor pracovať stabilne po dlhú dobu a byť spoľahlivý. Preto si dnes konkrétne povieme, čo je čiastočný výboj v zalievanom transformátore z epoxidovej živice a ako mu v praxi predchádzať a kontrolovať ho.
Ⅰ. Čo je čiastočný výboj (PD)
Čiastočný výboj sa týka javu neprenikavého a prerušovaného výboja, ktorý sa vyskytuje v určitej miestnej oblasti v rámci izolácie elektrického zariadenia alebo na jeho povrchu v dôsledku nerovnomerného rozloženia elektrického poľa. Neznamená to, že celá izolačná vrstva je priamo prepichnutá a úplne skratovaná-. Namiesto toho je to spôsobené malými chybami v izolačnom materiáli v niektorých oblastiach, ako je malá vzduchová bublina vo vnútri, trocha nečistôt primiešaná alebo príliš ostrá hrana vodiča spôsobujúca nadmerne silné elektrické pole. V týchto chybných miestnych malých oblastiach je elektrické pole príliš silné, čo vedie k prerušovaným výbojom. Odstránenie takýchto defektov je základným kritériom hodnotenia úrovne výrobného procesu výrobcov transformátorov zo živice.
Hoci je tento proces veľmi malý, sprevádza ho séria zistiteľných javov: dochádza k slabému toku elektrického náboja, ktorý vysiela vysoko-frekvenčné elektromagnetické signály a ultrazvukové vlny, ktoré sú pre ľudské ucho nepočuteľné, a dokonca vytvára malé množstvo svetla a stopové množstvá plynu.
Na meranie intenzity tohto výboja používame jednotku „pC“ (picocoulomb). Čím menšia je táto hodnota, tým lepšia a čistejšia izolácia vnútri transformátora. Keďže je tento ukazovateľ taký kľúčový, naša spoločnosť ho považuje za jednu zo záchranných lán pri meraní kvality produktov. Predtým, ako každý transformátor opustí továreň, vykonáme na ňom najprísnejšie testy a kontroly.
Ⅱ. Čo je čiastočný výboj (PD)
Odliatok z epoxidovej živice Transformátor z liatej živice je zameraný na "pevnú izoláciu + vákuové odlievanie". Okrem vyššie uvedených bodov je potrebné poznamenať aj nasledujúce kľúčové aspekty týkajúce sa ich charakteristík čiastočného výboja (PD):
1. Aké faktory ovplyvňujú PD?
Základom je materiál: Čistota epoxidovej živice a správny pomer tužidla priamo určujú kvalitu izolácie. Ak sa do materiálu primieša čo i len nepatrné množstvo vlhkosti alebo nečistôt, stane sa po odliatí a vytvrdnutí „slabým miestom“ s obzvlášť silným elektrickým poľom, ktoré je náchylné na PD. Preto je prvým krokom pre zodpovedných výrobcov transformátorov z liatej živice prísne skríning a kontrola surovín.
Proces je rozhodujúci: Hladkosť povrchu medených vodičov v cievke a rovnomernosť hrúbky izolačnej vrstvy sú veľmi dôležité. Ak majú vodiče otrepy, budú ako hroty ihiel a budú náchylné na výboj; ak má izolačná vrstva nerovnomernú hrúbku, elektrické pole bude chaotické, čo tiež ľahko spôsobí PD.
Prostredie je test: Ak je transformátor po inštalácii dlhší čas vo vysokej-teple, vlhkom alebo prašnom prostredí, urýchli „starnutie“ jeho izolácie. To spôsobí, že pôvodne malé defekty vo vnútri sa zväčšia, čo vedie k zvýšeniu úrovne PD.
2. Zmeny PD v rôznych štádiách prevádzky?
Počiatočná fáza: Dobre vyrobený nový transformátor by mal mať veľmi malú „počiatočnú hodnotu PD“ (zvyčajne menšiu alebo rovnú 5 pC). Ak PD v tomto štádiu prekročí normu, možno v zásade určiť, že existuje problém vo výrobnom procese výrobcov transformátorov zo živice, ako je neúplné odstránenie bublín počas vákuového odlievania.
Normálna prevádzka: Za dobrých podmienok si vysokokvalitný transformátor-zachová stabilnú hodnotu PD po mnoho rokov, takmer bez zvýšenia. V tomto štádiu je poškodenie izolácie spôsobené PD veľmi pomalé.
Začiatok starnutia: Keď je transformátor v prevádzke dlhé roky a izolácia začne starnúť a krehnúť v dôsledku dlhodobých-účinkov elektriny, tepla a prostredia, hodnota PD sa zvyčajne začne výrazne zvyšovať. Toto je dôležitý varovný signál, ktorý naznačuje, že vnútorné defekty sa môžu rozširovať a je potrebná okamžitá kontrola a ošetrenie.
3. Porovnanie charakteristík PD s olejovými- transformátormi
Rozdiely sa dajú jasnejšie prejaviť porovnaním, ako je podrobne uvedené v nasledujúcej tabuľke:
|
Porovnávacie rozmery |
Epoxidový liaty transformátor |
Transformátory ponorené do oleja- |
|
Čiastočné zdroje vypúšťania |
Hlavne vnútorné bubliny, nečistoty, drôtené otrepy |
Hlavným problémom sú vnútorné bubliny, nečistoty a otrepy drôtu. |
|
Šírenie signálu čiastočného výboja |
Pevná izolácia má nízku stratu šírenia a jasné signály, ktoré sa dajú ľahko zistiť |
Izolačný olej môže stlmiť signály, takže detekcia je pomerne náročná. |
|
Vplyv čiastočného výboja na izoláciu |
Pôsobí priamo na pevnú izoláciu a znehodnotenie je nezvratné |
Priamo ovplyvňuje pevnú izoláciu a poškodenie je nezvratné. |
|
Stabilita čiastočného výboja počas prevádzky |
Dlhé stabilné obdobie, keď sa čiastočný výboj zvýši, je to väčšinou spôsobené starnutím izolácie |
Stabilné obdobie je dlhé a akonáhle sa čiastočné vybitie zvýši, je to väčšinou spôsobené starnutím izolácie. |
Ⅲ . Nebezpečenstvo čiastočného vybitia
Jiangsu Tianli Electromechanical Co., Ltd. dodržiava koncepciu prevencie a kontroly čiastočného vybitia počas celého procesu „návrhu - výroby - služby“ a konkrétne opatrenia sú nasledovné:
1. „Leštenie“ izolačných materiálov, ako je brúsny papier: Môžete si predstaviť tie drobné výboje ako nespočetné množstvo-mikroguľôčok s vysokou rýchlosťou. Nepretržite narážajú na epoxidovú živicu, postupne narúšajú molekulárnu štruktúru materiálu a vyrývajú početné mikroskopické jamky na izolačnom povrchu (toto sa nazýva elektrická erózia). Postupom času sa bude izolačná vrstva opotrebúvať čoraz tenšie a jej pevnosť sa bude zhoršovať.
2. Generovanie "tepelnej expanzie a kontrakcie", čo spôsobuje "delamináciu" izolácie: Každý výboj vytvára lokálny horúci bod, ktorý spôsobuje, že okolitá živica sa vplyvom tepla rozťahuje a potom sa po ochladení zmršťuje. Toto opakované „teplo a chlad“ počas dlhého časového obdobia je podobné opakovanému ohýbaniu drôtu, kým sa nezlomí, čo vedie k „delaminácii“ izolačnej vrstvy okolo vodiča a vytváraniu malých medzier. Tieto novovzniknuté medzery sa stanú novými výbojovými bodmi, čím sa čiastočný výboj stane závažnejším a vytvorí sa postupne horší začarovaný kruh.
3. Prípadne ohrozujúce zariadenia a rozvodnú sieť: Podľa štatistík je približne 30 % porúch transformátora zapríčinených čiastočným vybitím. Ak sa tento pomalý deštruktívny proces nelieči, nakoniec povedie k úplnému rozpadu izolačnej vrstvy, čo spôsobí skrat. Dôsledkom môže byť vyhorenie transformátora, výpadky prúdu na pripojených vedeniach a dokonca aj požiare v dôsledku vysokých teplôt (hoci transformátory zo živice neobsahujú olej a sú menej náchylné na výbuch, vysoké teploty z vnútorných skratov sú stále mimoriadne nebezpečné).
Stručne povedané: Čiastočné vybitie je skrytý a samo{0}}zrýchľujúci sa deštruktívny proces. Začína od malej slabosti a neustále vytvára ďalšie slabé miesta prostredníctvom „elektrickej erózie“ a „tepelného šoku“, čo môže viesť ku katastrofálnym poruchám. Preto je výber výrobcov transformátorov z liatej živice, ktorí prísne kontrolujú materiály, procesy a testovanie, základom zaistenia dlhodobej-bezpečnej prevádzky transformátorov.
IV. Prevencia a kontrola čiastočného vypúšťania
Naša spoločnosť dodržiava koncepciu prevencie a kontroly čiastočného vypúšťania počas celého procesu „návrhu - výroby - služby“ s nasledujúcimi špecifickými opatreniami:
Po prvé, v dizajne odstraňujeme problémy od koreňa.
Pri navrhovaní cievok trváme na použití okrúhlych drôtov a ich leštení, aby sme eliminovali akékoľvek "ostré rohy", ktoré môžu spôsobiť elektrické iskry. Súčasne používame profesionálny počítačový softvér na simuláciu rozloženia elektrického poľa, pričom presne vypočítame najvhodnejšiu hrúbku izolácie pre každý diel, aby sme zabezpečili rovnomerné rozloženie sily elektrického poľa a žiadne obzvlášť zraniteľné „slabé články“. Toto je skutočná ukážka našich technických možností.
Po druhé, vo výrobe zabezpečujeme „nulové chyby“ vďaka precíznej remeselnej práci.
Toto je najkritickejšia fáza výroby. Na odlievanie používame extrémne vysoké vákuum (stupeň vákua menší alebo rovný 10 Pa), aby sme úplne odstránili každú malú vzduchovú bublinu v živici. Na našej automatizovanej výrobnej linke presne riadime procesy zahrievania, udržiavania a chladenia počas vytvrdzovania živice, aby sme zabránili neviditeľným mikro-trhlinám spôsobeným nerovnomernou tepelnou expanziou a kontrakciou. Len tak môžeme zaručiť dokonalú stálosť kvality každého produktu.
Po tretie, pri prevádzke a servise spolupracujeme so zákazníkmi, aby sme zaistili dlhodobú-bezpečnosť.
Veríme, že dobrý transformátor závisí aj od dobrého používania a údržby. Zákazníkov jasne povedieme: udržujte povrch zariadenia čistý, aby ste predišli prachu a nečistotám; teplota prevádzkového prostredia by nemala presiahnuť 155 stupňov a vlhkosť (relatívna vlhkosť menšia alebo rovná 85 %). Nie sme len výrobcovia, ale aj odborní partneri našich zákazníkov, ktorí poskytujú konkrétne návrhy na údržbu a usmernenia na zabezpečenie stabilnej prevádzky transformátora na najbližších desať až dvadsať rokov.
naša filozofia je:odstránenie problémov na rysovacej doske, spevnenie kvality vo forme a rozšírenie zodpovednosti počas celého životného cyklu produktu.