Delna razelektritev (PD) v transformatorjih se nanaša na pojav, kjer pride do lokaliziranega dielektričnega razpada v majhnem delu izolacijskega sistema pod visokonapetostno obremenitvijo. Te razelektritve ne premostijo elektrod, ampak se pojavijo le na območjih z izolacijskimi pomanjkljivostmi. PD je običajno zelo šibek in ga človeški čuti ne morejo zaznati, zato je potrebna posebna merilna oprema.
Vzroki za delno razelektritev v transformatorjih
Vzroki za delno razelektritev v transformatorjih so večplastni in obsegajo več vidikov:
1. Izolacijski material in struktura:
Napake, kot so mehurčki, nečistoče in razpoke: Te napake poslabšajo izolacijo materiala, kar povzroči delno praznjenje.
Nižja dielektrična konstanta mehurčkov: Mehurčki prenašajo višjo jakost električnega polja v primerjavi s sosednjim izolacijskim materialom, zaradi česar so bolj dovzetni za razpad in praznjenje.
Nerazumna zasnova izolacijske strukture: Prekomerna vmesna plast ali strujna poljska jakost v suhih transformatorjih zaradi slabe zasnove lahko povzroči delno razelektritev.
Ostri robovi in robovi: Izolacijske in kovinske komponente z ostrimi robovi ali robovi lahko povzročijo lokalno koncentracijo električnega polja, ki sproži delno razelektritev.
2. Operativni dejavniki:
Dolgotrajno delovanje in spremembe obremenitve: Ti dejavniki povzročajo staranje in obrabo notranjih izolacijskih materialov transformatorja, kar zmanjšuje njihove izolacijske lastnosti in povzroča delno razelektritev.
Prenapetost: Prenapetost v elektroenergetskem sistemu, ki jo povzročijo zunanji dejavniki (kot je strela) ali notranji dejavniki (kot so preklopne operacije), lahko preseže prebojno napetost materialov, kar povzroči delno izpraznitev.
3. Namestitev in procesni dejavniki:
Neustrezni proizvodni procesi: Slab nadzor vakuuma med sušenjem, neustrezen čas sušenja in temperaturne zahteve lahko pustijo ostanke plina v tuljavah.
Poškodba namestitve: Med namestitvijo se lahko poškoduje izolacija ali pa lahko dolga obdobja mirovanja povečajo vsebnost vlage v izolacijskih materialih, kar vpliva na ravni praznjenja.
Nepravilni postopki navijanja in sestavljanja: Težave, kot so zareze na visoko- in nizkonapetostnih vodnikih ali neustrezne razdalje med sestavljanjem, lahko vplivajo na ravni delne izpraznitve.
Nevarnosti delne razelektritve
Čeprav je delna razelektritev v transformatorjih lokalizirana in šibka, predstavlja veliko dolgoročno nevarnost, predvsem zaradi poškodb izolacijskih materialov:
1. Neposredna poškodba izolacije: Neprekinjena delna razelektritev postopoma razjeda izolacijo, kar lahko sčasoma povzroči popolno okvaro. Elektrokemični učinki proizvajajo reaktivne pline, kot sta ozon in dušikov oksid, ki dodatno razjedajo izolacijo.
2. Lokalno ogrevanje: Delna razelektritev ustvarja toploto, ki lahko poveča lokalno temperaturo dielektrika in celo povzroči karbonizacijo.
Metode odkrivanja delne razelektritve
Metode odkrivanja delne razelektritve na splošno vključujejo električne, ultrazvočne in kemične tehnike:
1. Električne metode: Uporaba osciloskopov, detektorjev delne razelektritve ali merilnikov radijskih motenj za opazovanje valovnih oblik razelektritve ali ravni radijskih motenj.
2. Ultrazvočne metode: Zaznavanje ultrazvočnih valov, ki jih ustvarja razelektritev, in pretvorba teh valov v električne signale za analizo.
3. Kemijske metode: Analiza vsebnosti in variacijskih vzorcev različnih plinov, raztopljenih v olju, splošno znana kot "kromatografska analiza."
Preventivni ukrepi za delno praznjenje
Da bi se izognili nevarnosti delnega izpusta, je mogoče sprejeti več preventivnih ukrepov:
1.Izbira visokokakovostnih izolacijskih materialov.
2. Redni pregledi in vzdrževanje: Pravočasna zamenjava starih in močno obrabljenih komponent.
3. Namestitev prenapetostnih zaščitnih naprav: Za zaznavanje in zatiranje prenapetostnih stanj.
4. Namestitev naprav za nadzor temperature: Redno preverjanje temperaturnih sprememb na površini transformatorja.
Ti ukrepi učinkovito preprečujejo in blažijo pojav delnih izpraznitev ter zagotavljajo varno in stabilno delovanje transformatorjev.
