Ang
Partial discharge ay isang electrical discharge na nangyayari sa isang maliit na lugar ng pagkakabukod kung saan ang lakas ng electric field ay lumampas sa lakas ng pagkasira ng materyal. Maaari itong mangyari sa mga void sa loob ng solid insulation, kasama ang surface ng insulating material, sa loob ng mga gas bubble sa liquid insulation.
Mga sanhi ng bahagyang paglabas
Ayon sa kahulugang pinagtibay ng mga internasyonal na pamantayan, ang partial discharge ay isang electrical discharge na lokal na pumipigil sa pagkakabukod sa isang hiwalay na seksyon ng istraktura.
Ang prosesong ito ay nangyayari dahil sa ionization ng isang gas o liquid dielectric at maaaring mangyari sa interface sa pagitan ng dalawang media at sa loob ng insulation. Ang paglitaw at pag-unlad ay nakasalalay sa uri ng dielectric at ang mga tampok ng disenyo ng pagkakabukod ng bagay. Ang mga bahagyang discharges sa pagkakabukod ay isang kinahinatnan ng pagkakaroon ng mga inhomogeneities sa istraktura ng dielectric at ang mga katangian ng boltahe na kumikilos dito. Ang ganitong mga inhomogeneities ay maaaring iba't ibang mga impurities at impurities, gas cavities, humidification zones. Ang ganitong mga depekto ay nabuo sa istraktura ng pagkakabukod, bilang panuntunan, sabilang resulta ng isang paglabag sa proseso ng paggawa nito at sa panahon ng pagpapatakbo ng kagamitan (sa ilalim ng impluwensya ng mga mekanikal na impluwensya, pagpapapangit, panginginig ng boses).
Ano ang mga puno at ang kanilang pagbuo sa istruktura ng isang insulating material
Sa insulating material, mula sa cavity na nasa loob nito, nabuo ang isang parang punong istraktura - treeing. Ang mga bahagyang discharge ay nabubuo sa mga sanga ng mga puno. Sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field at discharges, ang mga puno ay tumataas sa laki at dami, at sa gayon ay tumataas ang antas ng pagkasira ng materyal na polimer. Ang mga dendrite ay tumaas ang conductivity at humantong sa progresibong pagkasira ng dielectric.
Dahil ang isang bahagyang discharge sa isang gaseous medium ay nangangailangan ng boltahe na mas mababa kaysa sa anumang epekto sa isang likido o solid na pagsasama ng dayuhan, ang pagkakaroon ng mga naturang depekto sa pagkakabukod ay maaaring ang pinaka-malamang na sanhi ng pagsisimula ng pagkasira nito materyal. Ito ay dahil sa katotohanan na sa isang lukab na puno ng gas, ang lakas ng electric field ay mas mataas kaysa sa isang solid o likidong lugar at ang lakas ng kuryente ng gaseous medium ay may mas mababang halaga kaysa sa iba pang mga insulation fraction.
Mga uri ng puno
Nabubuo ang mga tring ng pinagmulang elektrikal kapag nalantad sa alternating at impulse boltahe, gayundin sa napakataas na halaga. Sa panahon ng pagpapatakbo ng kagamitan, ang mga halagang ito ay hindi nagiging sanhi ng agarang pagkasira ng pagkakabukod, ngunit maaaring makapukaw ng gas ionization sainhomogeneities. Kung walang sapat na malalaking cavity sa istraktura ng materyal, ang mga dendrite ay maaaring bumuo ng medyo mahabang panahon.
Ang pagkakaroon ng malalaking bula ay humahantong sa mga bahagyang discharge kapag ang cable ay pinaandar sa rated boltahe.
Nabubuo ang mga water tree kapag nakapasok ang moisture sa loob ng insulation bilang resulta ng diffusion o sa pamamagitan ng microcracks sa material.
Kapag ang moisture ay namumuo sa mga inklusyon, ang mga dendrite ay nabuo dito, pagkatapos nito ang kanilang masinsinang pagbuo at paglaki ay nagsisimula dahil sa paglitaw ng mga karagdagang void. Ito ay humahantong sa pagbaba sa lakas ng kuryente ng dielectric at sa pagkasira ng cable.
Ang mga pangunahing sanhi ng pagkasira ng insulation ay kinabibilangan ng parehong electrical aging dahil sa mga partial discharges na nagaganap sa mga inclusion sa overvoltage at sa rated operating mode, at thermal aging ng materyal.
Sa ilalim ng impluwensya ng mga partial discharges, magsisimula ang proseso ng pagkasira ng insulation, ang laki ng apektadong lugar ay tumataas.
Ang mga kondisyon para sa paglitaw ng mga partial discharges ay depende sa hugis ng electromagnetic field ng insulating structure at sa mga electrical properties ng isang partikular na zone ng materyal.
Ang mga bahagyang discharge ay kadalasang hindi humahantong sa isang through breakdown ng insulation, gayunpaman, nagdudulot sila ng mga pagbabago sa istruktura ng dielectric, at sa sapat na mahabang operasyon ng system, maaari silang maging sanhi ng isang through breakdown ng insulating. layer. Ang kanilang paglitaw ay palaging nagpapahiwatig ng lokal na heterogeneity.dielectric. Ang mga katangian ng bahagyang discharges ay ginagawang posible upang hatulan ang antas ng depekto ng insulating structure nang maayos.
Ang mga ito ay nagbibigay ng pinakamalaking panganib kapag ang kagamitan ay pinapatakbo sa alternating at impulse voltage.
Mga pisikal na phenomena na kasama ng mga bahagyang discharge sa pagkakabukod
Ang overheating ng insulation ay nagpapabilis sa proseso ng pagkasira nito sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga punto kung saan lumilitaw ang mga bagong depekto, na humahantong sa pagtaas ng bilang at dami ng mga dendrite. Ito ay humahantong sa pagtaas ng tensyon sa mga larangan ng lugar.
May thermal effect ang partial electrical discharge sa insulation, at sinisira din ito ng mga naka-charge na particle at reaktibong produkto na nagreresulta mula sa discharge.
Bilang karagdagan, ang mga bahagyang discharge ay nagdudulot ng paglitaw ng mga pulsed na alon sa mga channel na kanilang ginagawa. Sa panahon ng pagkasira, ang lahat ng ito ay sinasamahan ng electromagnetic radiation, shock waves, light flashes at pagkasira ng insulation sa molecular level.
Partial discharges ay kabilang sa mga pangunahing sanhi ng pagkasira ng high voltage equipment. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang paglitaw ng mga bahagyang discharge ay ang unang yugto sa pagbuo ng karamihan sa mga depekto sa mataas na boltahe na pagkakabukod.
Bilang resulta ng mga prosesong ito, nagagawa ang mga kundisyon para sa paglitaw ng pagkasira ng pagkakabukod.
Mga yugto ng paglabas
Kapag nalampasan ang isang partikular na threshold ng boltahe, itakda para sa isang partikularinsulating material, ang mga bahagyang discharges ay maaaring simulan sa loob nito, na hindi humantong sa agarang pagkasunog ng pagkakabukod, samakatuwid, maaari silang maging katanggap-tanggap. Nakuha nila ang pangalan - inisyal.
Ang karagdagang pagtaas sa boltahe, pagtaas sa laki at bilang ng mga inklusyon, ang bilang ng mga puno sa proseso ng tuluy-tuloy na operasyon ng kagamitan, ay humahantong sa isang matalim na pagtaas sa intensity ng mga partial discharges. Ang kanilang paglitaw ay makabuluhang binabawasan ang buhay ng istante ng pagkakabukod at maaaring humantong sa pagkasira nito. Ang mga naturang paglabas ay tinatawag na kritikal.
Epekto ng mga discharge sa istruktura sa kagamitan
Ang isa sa mga pangunahing elemento ng disenyo ng mga transformer at mga de-koryenteng makina ay ang winding insulation. Ito ay patuloy na nakalantad sa mga mapanirang kadahilanan tulad ng: mga thermal effect dahil sa mahabang daloy ng mga agos; vibration load dahil sa pagpapatakbo ng magnetic circuit (para sa mga transformer) at ang drive mechanism (para sa mga electrical machine); mga kahihinatnan ng inrush na agos at mga short-circuit na alon.
Lahat ng mga salik na ito ay humahantong sa pagkasira ng pagkakabukod at mga bahagyang discharge. Para sa mga de-koryenteng makina, ito ang pinakakaraniwang sanhi ng pagkabigo, at para sa mga transformer, ang pagkabigo dahil sa pinsala sa winding insulation ay nasa pangalawang lugar pagkatapos ng pinsala sa mga bushings.
Bakit kailangan mong sukatin ang mga discharge
Ang pagsukat sa mga prosesong nagaganap kapag ang mga bahagyang discharge ay nangyari upang maiwasan ang pagkasira ng pagkakabukod at mabawasan ang mga itointensity sa insulating materials.
Kaugnay ng paggamit ng XLPE insulation sa paggawa ng mga power cable, power equipment, high-voltage transformer, overhead power lines, kinakailangang patuloy na subaybayan ang mga partial discharge na nakakaapekto sa kaligtasan ng kanilang operasyon.
Pag-iwas sa pagkasira ng pagkakabukod at mga paraan ng pagsubok
Kinakailangan na magsagawa ng mga pagsusuri sa kondisyon ng insulating material sa panahon ng operasyon upang matukoy ang pagkakaroon ng pinsala at maiwasan ang mga aksidenteng pagkabigo dahil sa bahagyang paglabas sa kagamitan.
Upang makontrol ang antas ng depekto ng high-voltage equipment insulation, mayroong:
- Mga pagsubok na may tumaas na boltahe, katumbas ng magnitude sa posibleng pagtaas nito sa panahon ng operasyon. Ito ay kinakailangan upang maitaguyod ang mga halaga ng dielectric na lakas ng pagkakabukod sa panahon ng panandaliang pagtaas ng boltahe.
- Hindi mapanirang pamamaraan ng pagsubok upang matukoy ang buhay ng operasyon nito.
Ito ay ginagawang posible na magsagawa ng maaasahang mga diagnostic sa operating equipment, nang walang decommissioning equipment, at, samakatuwid, ang pag-aalis ng mga pagkalugi sa ekonomiya.
Ang mga kasalukuyang pamamaraan para sa pag-diagnose ng mga partial discharges ay ginagawang posible na matukoy ang isang depekto sa maagang yugto ng pag-unlad nito at, sa gayon, maiwasan ang magastos na pag-aayos o pagpapalit ng mga nabigong kagamitan.
Ang ilang mga pamamaraan ay nagbibigay-daan sa iyo na i-localize ang depektong bahagi, at ang mga nasirang lugar lamang ang sasailalim sa pagsasaayospagkakabukod.
Kapag sinusuri ang kagamitan na may mataas na boltahe, lumalala ang kalidad ng pagkakabukod bilang resulta ng pagkakalantad sa mga boltahe nang maraming beses na mas mataas kaysa sa mga gumaganang halaga.
Ang mga pamamaraan ng diagnostic para sa pag-detect ng partial discharge ay nagbibigay-daan sa pinakatumpak na pagtatasa ng antas ng natitirang pagganap ng kagamitan nang hindi nagkakaroon ng mapanirang epekto sa pagkakabukod nito. Ang mga diagnostic ng partial discharges sa panahon ng operasyon ay nahahadlangan ng katotohanan na kadalasan ay may iba pang kagamitan sa paligid ng bagay na sinusuri, na isang pinagmumulan ng pagkagambala. Ang mga signal na ito ay maaaring hindi naiiba sa mga parameter mula sa mga signal ng nais na bagay, dahil maaari rin silang mga bahagyang discharges.
Samakatuwid, upang paghiwalayin ang interference signal at ang sinusukat na partial discharge, kailangan mo munang sukatin ang interference signal na naka-off ang boltahe sa object na sinusubok, at pagkatapos ay sukatin ito sa operating mode.
Sa kasong ito, ire-record ang kabuuan ng mga partial discharge signal at background.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga sukat na ito ay magpapakita ng halaga ng PD signal.
Ang mga nakuhang katangian ay nagbibigay-daan sa amin na suriin ang likas na katangian ng mga depekto at ang mismong discharge.
Ang paraan ng partial discharge ay hindi nakakasama sa pagkakabukod at malawakang ginagamit dahil ang proseso ng pagsubok ay hindi gumagamit ng mataas na boltahe upang maapektuhan ang pagkakabukod.
Paraan ng pagdiskarga ng kuryente
Nangangailangan ang pamamaraan ng pagsukat ng pakikipag-ugnayan sa instrumento na may insulasyon.
Pinapayagan ka nitong tumukoy ng malaking bilang ng mga katangian ng partial discharge.
Ito ang pinakatumpak sa lahatmga paraan ng pagsukat ng partial discharge.
Acoustic registration method
Ang paraang ito ay nakabatay sa paggamit ng mga mikropono na kumukuha ng mga sound signal mula sa mga live na kagamitan.
Naka-install ang mga sensor sa mga kumplikadong switchgear at iba pang kagamitan sa kuryente at gumagana nang malayuan.
Disadvantage: hindi naitala ang mga partial discharges na maliit ang magnitude.
Electromagnetic o remote na paraan
Ang pagtuklas ng mga bahagyang discharge gamit ang microwave method ay isang simple at epektibong proseso. Para dito, ginagamit ang isang directional antenna device.
Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang imposibilidad ng pagsukat ng magnitude ng mga discharge.
Mga partikular na discharge sa mga transformer
Ang malalakas na power transformer ay bahagi ng mga power system, at ang mga high-voltage na kagamitan ay naka-install malapit sa kanila, kung saan maaaring umiral ang mga partial discharge. Ang mga signal mula sa kanila ay ipinapadala sa kinokontrol na transpormer sa iba't ibang paraan.
Kung nakakonekta ang transpormer sa mga linya ng kuryente sa itaas na napapailalim sa kidlat, ire-record ang mga signal mula sa mga ito kapag sinusukat ang mga katangian ng partial discharge sa insulation ng transformer.
Kapag ang isang transformer ay matatagpuan sa isang bukas na substation, ang mga corona discharge ay pana-panahong nangyayari sa mga panlabas na bahagi nito na nagdadala ng kasalukuyang, depende sa temperatura, halumigmig at iba pang mga salik.
Pagbabago sa load at pagkakaroon ng mga device sa mga transformer na kumokontrol sa kanilang mga parameter habang tumatakbo, halimbawa, mga device naang pagsasaayos ng operasyon sa ilalim ng pagkarga, ay humahantong sa pagbabago sa mga katangian ng mga bahagyang discharge, na maaaring bumaba o tumaas.
Lahat ng mga salik na ito ay humahantong sa katotohanan na maraming mga sukat sa mga transformer ang maaaring magpakita ng baluktot na larawan ng estado ng pagkakabukod.
Ang mga pagbabasa na kinuha mula sa transpormador na sinusuri ay ipapatong ng mga pulso ng ingay mula sa kalapit na kagamitan.
Sa ganitong mga kaso, kinakailangang gumamit ng wastong napiling diskarte sa pagsukat upang maibukod ang impluwensya ng interference sa natanggap na data sa mga bahagyang discharge sa mga transformer.
