Naudojant šiuolaikinius aukštos{0} įtampos elektros tinklus, transformatorių izoliacijos patikimumas yra sistemos stabilumo kertinis akmuo. Pripažinta jautriausia „EKG“, skirta dielektrinės būklės vertinimui, dalinio iškrovimo (PD) bandymas tapo privalomu reikalavimu paleidžiant ir prižiūrint galios transformatorius, kurių vardinė įtampa yra 66 kV ir didesnė.
Neseniai, kalbant apie didelės{0}}talpos (40 MVA) įrenginių bandymų vietoje reikalavimus, pramonė įsitraukė į gilias diskusijas apie bandymo galios subalansavimą su foninio triukšmo mažinimu. Šis straipsnis atskleidžia pagrindinę inžinerinę logiką, leidžiančią pasiekti „PD Free“ aplinką 66kV 40MVA transformatoriui.
I. Kodėl 40MVA transformatoriams turi būti atliktas PD bandymas?
Skirtingai nuo standartinio atskiro šaltinio kintamosios srovės atsparumo testo (Hipot), didelio 40 MVA transformatoriaus galimi gedimai dažnai yra paslėpti giliai apvijose, pvz., posūkių izoliacijos arba čiaupo{2} keitiklio sąsajos.
Pagal IEC 60076-3:2013 standartą transformatoriai, kurių maksimali sistemos įtampa Um=72.5 kV; Um=72.5 kV turi būti atliktas indukuotos įtampos bandymas su PD matavimu (IVPD). Pagrindiniai pranašumai apima:
Visapusiška aprėptis: jaudinant iš LV pusės ir sukeliant 1,5 karto didesnę įtampą aukštosios įtampos pusėje, tiek pagrindinė izoliacija, tiek išilginė (-tarpsūkių) izoliacija yra realiai įtempta.
Išankstinio įspėjimo sistema: PD bandymai gali užfiksuoti nedidelius iškrovimus, kuriuos sukelia alyvoje esantys dujų burbuliukai, apvijų įtrūkimai arba izoliacijos senėjimas, taip išvengiant katastrofiškų gedimų prieš jiems įvykstant.
II. Dažnio padvigubinimo technologija: raktas norint įveikti magnetinį prisotinimą
Atliekant indukuotos įtampos bandymus su 40MVA transformatoriumi, tradiciniai 50Hz/60Hz maitinimo šaltiniai susiduria su kritine kliūtimi: magnetinio šerdies prisotinimu.
Pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnius, jei 50 Hz dažniu taikoma 1,5 karto didesnė vardinė įtampa, šerdies srautas drastiškai padidėja, o tai lemia žadinimo srovės padidėjimą, kuris gali sudeginti apvijas. Norėdami tai išspręsti, inžinieriai naudoja dažnio padvigubinimą (pvz., 150 Hz - 200 Hz). Taikant šį metodą išvengiama magnetinio prisotinimo ir žymiai sumažinamas bandymo įrangos dydis, todėl galima atlikti mobilųjį{8}}svetainės testavimą.
III. Keturi ramsčiai, kaip pasiekti < 10 pC aplinką be PD
66 kV sistemos fono triukšmo mažinimas žemiau 10 pC lauko aplinkoje yra didelis iššūkis. Pirmaujantys techniniai sprendimai paprastai apima šias priemones:
1. Didelio-našumo viso-ciklo filtravimas
Naudojant PD-laisvo kintamo dažnio maitinimo šaltinius su galingais-LC filtrais. Tai pašalina keitiklio IGBT aukšto -dažnio perjungimo sukeliamus trukdžius ir užtikrina gryną išvesties bangos formą.
2. Lauko optimizavimas ir Koronos slopinimas
Tikslūs{0}}poliruoti gradavimo skydai (koroniniai žiedai), kurių skersmuo ne mažesnis kaip 800 mm 66 kV įvorių viršuje. Ši detalė slopina klaidingus oro koronos generuojamus signalus, užtikrindama, kad kiekvienas PD rodmuo atspindėtų tikrąją transformatoriaus vidinę būseną.
3. Didelio-tikslumo sujungimo kondensatoriai
Specializuoti PD-laisvos jungties kondensatoriai naudojami kaip signalo ištraukimo sąsaja. Jų itin-maži dielektriniai nuostoliai yra labai svarbūs norint gauti aukštą signalo-ir-triukšmo santykį (SNR) iškrovos impulsams.
4. Ekspertinės diagnostikos sistemos
Šiuolaikiniai skaitmeniniai PD detektoriai (pvz., PD-2000 serija) integruoja 2D / 3D PRPD (fazinio išspręsto dalinio iškrovimo) pirštų atspaudų bibliotekas. Naudodama išmaniuosius algoritmus, sistema gali automatiškai atskirti išorinį triukšmą, taškinį išlydį ar vidinius slankiojo elektrodo defektus.
66kV 40MVA transformatoriui tobulam PD bandymo planui reikia ne tik tvirtos aparatūros, bet ir gilaus elektromagnetinės aplinkos supratimo. Integruotos „Kintamo dažnio rezonanso + sukelto dažnio dvigubinimo“ sistemos pasirinkimas šiuo metu yra visame pasaulyje pripažintas būdas komunalinių paslaugų įmonėms pasiekti efektyvų ir tikslų turto valdymą.