Partiële ûntlading yn oalje-ûnderdompele transformators: aard en faak foarkommende oarsaken fan te hege PD-nivo's

01 Ynlieding

Partiële ûntlading (PD) yn oalje-ûnderdompele Krachttransformatoren bliuwt in wrâldwiid erkende útdaging yn 'e transformatorsektor. Tal fan fabrikanten hawwe wichtige ferliezen te lijen hân fanwegen storingen yn ferbân mei PD.

PD-oerskridingen kinne foarkomme tidens fabrykstesten, ynspeksjes troch tredden, of op klantlokaasjes. It lokalisearjen fan PD-boarnen is faak as "in nulle yn in heaheuvel fine", wat liedt ta opnij wurk dat dagen of sels moannen duorret, wêrtroch't substansjele kwaliteitsferlies ûntstiet foar fabrikanten of einbrûkers.

Dêrom is it wittenskiplik diagnostisearjen en rap identifisearjen fan 'e oarsaken fan oermjittige PD krúsjaal.

02 Definysje en aard

Hoewol't der gjin offisjele definysje bestiet, definiearret de auteur PD as:
[Untlading dy't optreedt op lokale posysjes binnen in transformator dy't noch gjin direkte isolaasjebreuk of flashover feroarsake hat.]

PD-senario's ferskille sterk, mar diele in mienskiplike essinsje:
[Strukturele, materiaal- of produksjefouten yn it isolaasjesysteem feroarsaakje lokale elektryske fjildferfoarming dy't de diëlektryske sterkte op dat punt oerskriuwt, wat resulteart yn werhelle, mikroskalige, net-penetrearjende ionisaasje-ôfbraak.]

Koartsein, de aard fan PD leit yn in lokalisearre elektryske fjildkonsintraasje dy't de PD-begjinfjildsterkte oerskriuwt.

03 Primêre oarsaken

Op basis fan PD-meganismen kin elke faktor dy't oermjittige lokalisearre elektryske fjilden feroarsaket PD-oerskridingen triggerje.

3.1 PD-lokaasjes
PD kin ûntstean út:

Bussen

 

OLTC/DETC kraanwikselers

 

Leads

 

Windingen

 

Ierdingskomponinten

 

Isolaasje-oerflakken/ynterne defekten

 

Transformatoroalje

Meast kwetsbere siden:Loftholtes yn fêste isolaasje of gasbellen yn oalje.
Reden:Under spanningsstress is de elektryske fjildintensiteit omgekeerd evenredich mei de diëlektryske konstante (ε).

Papierisolaasje ε ≈ 4.4

 

Loftholtes ε ≈ 2.0
→ Loftholtes ûnderfine ≈2,2× hegere fjildsterkte.
Mei lege ôfbraaksterkte (AC ≈2kV/mm), wurde holtes/blazen swakke punten foar PD-inisjaasje.

3.2 PD-typen
Algemiene PD-typen yn Oalje-ûnderdompele transformators:

Gasbellenûntlading

 

Focht-induzearre ûntlading(fochtige isolaasje)

 

Skerpe elektrode-ûntlading(heechspannings-/ierde-elektrodepunten)

 

Driuwende potinsjele ûntlading

 

Wigfoarmige oaljegatûntlading

 

Untlading fan metalen/fersmoargjende dieltsjes

 

Lijmdefekten(tefolle/minne kwaliteit lijm yn klemplaten/eindringen)

Wichtige ynsjoch:

PD-oerskridingen binne selden ûntwerprelatearre (≈0,5% kâns).
95%+ komt fuort út materiaal-, proses- of produksjefouten.

Rationale:As oerspanningen (LI, LIC, SI, LTAC) wurde omset nei lykweardige 1-min stroomfrekwinsje-weardespanning (DIL-konverzje), allegear oerskriuwe de PD-testspanning (IVPD). Haad-/longitudinale isolaasje is ûntworpen foar it heechste oerspanningsscenario.

Nee.	PD-type	Lokaasje	Meganisme	Faak foarkommende gefallen
1	Skerpe elektrode-ûntlading	Klemdielen, tank, opkommende bussen, leadkrimpterminals	Lytse krommingsradius → hege ladingstichtens → ekstreme fjildkonsintraasje	Unbeskerme bouten tichtby HV-elektroden; skerpe rânen op magnetyske ôfskerming
2	Gasbel/Leegte-ûntlading	Bubbels yn oalje / holtes yn fêste isolaasje	Lege diëlektryske konstante (ε≈1) → hege fjildspanning + lege trochbraaksterkte (2kV/mm)	Unfolsleine fakuüm; rappe oaljevulling; tefolle/minne lijm yn einringen/lykmakende sfearen
3	Focht-induzearre ûntlading	Windingen, kearnisolaasje, leads	Focht ferminderet diëlektryske sterkte mei 60-70%	Unfoldwaande kearndroeging; oermjittige bleatstelling oan omjouwingslucht tidens gearstalling
4	Driuwende potinsjele ûntlading	Persboerd, leadstipe, magnetyske shunts	Ladingakkumulaasje → hommelse ûntladingspuls	Net-grûnde magnetyske ôfskerming; min ferbûne elektrostatyske ringen
5	Fersmoargingsûntlading	Wetter/fezels/metaaldieltsjes yn oalje	Fjildferfoarming + wetter fergruttet fjildspanning 2,9×	Unfoldwaande oaljefiltraasje; fersmoarge kearn; yndringing fan focht

04 Útsjoch

It begripen fan gewoane PD-typen, meganismen, lokaasjes en gefalstúdzjes is essensjeel foar rjochte probleemoplossing.

Yn kombinaasje mei transformatorferbiningsprinsipes, struktureel ûntwerp, PD-golffoarmkarakteristiken, polariteitslokalisaasje en diagnostyske testen, makket dizze kennis in rappe identifikaasje fan 'e woarteloarsaak mooglik en minimalisearret kwaliteitsferlies.