Wykrywanie wyładowań niezupełnych (PD) w transformatorze bardzo wysokiego napięcia (EHV) jest kluczowym aspektem zapewnienia niezawodności i bezpieczeństwa systemów elektroenergetycznych wysokiego napięcia. Jako dostawca transformatorów EHV, zrozumienie i przeprowadzanie dokładnej detekcji wyładowań niezupełnych jest podstawą naszej działalności.
Co to jest wyładowanie częściowe?
Wyładowanie niezupełne odnosi się do zlokalizowanych wyładowań elektrycznych występujących w systemie izolacji transformatora NN. Wyładowania te powstają w wyniku uszkodzenia niewielkiej części izolacji pod wpływem wysokiego napięcia. Materiały izolacyjne w transformatorach EHV, takie jak papier impregnowany olejem, są zaprojektowane tak, aby wytrzymywały silne pola elektryczne. Jednakże z powodu czynników takich jak wady produkcyjne, starzenie się lub naprężenia mechaniczne w izolacji mogą powstawać małe puste przestrzenie lub słabe punkty. Kiedy natężenie pola elektrycznego w tych pustych przestrzeniach przekracza wytrzymałość dielektryczną wypełniającego je gazu lub cieczy, następuje wyładowanie częściowe.
PD można podzielić na różne typy. Wewnętrzne wyładowania niezupełne mają miejsce w samym materiale izolacyjnym, np. w izolacji papierowej lub pomiędzy warstwami izolacji. Powierzchniowe wyładowania niezupełne powstają wzdłuż powierzchni izolacji, często na skutek zanieczyszczeń lub nierównomiernego rozkładu pola elektrycznego na powierzchni izolacji. Wyładowania koronowe to rodzaj wyładowań niezupełnych występujących w powietrzu otaczającym przewody wysokiego napięcia, zwykle na ostrych krawędziach lub w punktach, w których koncentruje się pole elektryczne.
Dlaczego wykrywanie wyładowań częściowych jest ważne w przypadku transformatorów EHV?
Transformatory NN są sercem systemów przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej wysokiego napięcia. Służą do zwiększania lub zmniejszania poziomów napięcia, aby ułatwić efektywne przesyłanie mocy na duże odległości. Jakakolwiek awaria transformatora NN może prowadzić do znacznych przerw w dostawie prądu, strat ekonomicznych i potencjalnych zagrożeń bezpieczeństwa.
Wyładowanie niezupełne jest zapowiedzią uszkodzenia izolacji. Z biegiem czasu powtarzające się zdarzenia WNZ mogą powodować postępujące uszkodzenie materiału izolacyjnego. Wyładowania wysokoenergetyczne mogą rozerwać wiązania chemiczne w izolacji, prowadząc do powstania śladów węgla, pogorszenia właściwości dielektrycznych izolacji i ostatecznie do całkowitego uszkodzenia izolacji. Dzięki wczesnemu wykrywaniu wyładowań niezupełnych możemy zidentyfikować potencjalne problemy w układzie izolacji transformatora i podjąć działania zapobiegawcze, zanim nastąpi katastrofalna awaria.
Co więcej, wykrywanie wyładowań niezupełnych jest również ważne dla kontroli jakości w procesie produkcyjnym. Pomaga nam to zapewnić, że dostarczane przez nas transformatory spełniają rygorystyczne normy jakości i bezpieczeństwa. Wykrywając i eliminując w fabryce źródła wyładowań niezupełnych, możemy dostarczać naszym klientom niezawodne transformatory EHV.
Metody wykrywania wyładowań niezupełnych
Dostępnych jest kilka metod wykrywania wyładowań niezupełnych w transformatorach NN.
Metody elektryczne
- Sprzężenie pojemnościowe: Metoda ta wykorzystuje czujniki pojemnościowe do wykrywania impulsów elektrycznych generowanych przez wyładowania niezupełne. Czujniki pojemnościowe podłącza się do zacisków wysokiego napięcia transformatora lub innych odpowiednich punktów obwodu elektrycznego. Kiedy nastąpi częściowe wyładowanie, impuls elektryczny jest przekazywany przez pojemność i można go zmierzyć. Zaletą tej metody jest jej wysoka czułość i możliwość wykrywania WNZ w czasie rzeczywistym. Jednakże może mieć na niego wpływ zewnętrzny szum elektryczny.
- Sprzęgło indukcyjne: Czujniki indukcyjne, takie jak cewki Rogowskiego, można wykorzystać do wykrywania pól magnetycznych generowanych przez prądy elektryczne związane z wyładowaniami niezupełnymi. Czujniki te są nieinwazyjne i można je łatwo zainstalować wokół przewodów transformatora. W porównaniu z metodami sprzęgania pojemnościowego są mniej podatne na zakłócenia elektryczne.
Metody akustyczne
Czujniki akustyczne, takie jak przetworniki piezoelektryczne, służą do wykrywania fal ultradźwiękowych generowanych przez wyładowania niezupełne. Kiedy następuje wyładowanie niezupełne, następuje nagłe uwolnienie energii, co powoduje lokalną zmianę ciśnienia i generuje fale ultradźwiękowe. Fale te można wykryć za pomocą czujników akustycznych zainstalowanych na kadzi transformatora. Metody akustyczne mogą dostarczyć informacji o lokalizacji wyładowań niezupełnych w transformatorze. Używając wielu czujników i technik triangulacji, możemy dokładnie wskazać źródło wyładowań niezupełnych. Jednakże sygnały akustyczne mogą być tłumione przez konstrukcję transformatora i mogą na nie oddziaływać szumy tła, takie jak hałas pochodzący z układu chłodzenia transformatora.
Metody chemiczne
Wyładowania niezupełne mogą powodować zmiany chemiczne w oleju transformatorowym. Na przykład rozkład cząsteczek oleju może spowodować wytworzenie gazów, takich jak wodór, metan, etan, etylen i acetylen. Analizując zawartość rozpuszczonego gazu w oleju transformatorowym za pomocą chromatografii gazowej, możemy wykryć obecność wyładowań niezupełnych. Metoda ta jest szczególnie przydatna do wykrywania długotrwałej lub niskiego poziomu aktywności wyładowań niezupełnych. Ma jednak stosunkowo długi czas reakcji i może nie nadawać się do monitorowania w czasie rzeczywistym.
Nasza rola jako dostawcy transformatorów EHV
Jako dostawca transformatorów NN posiadamy kompleksowe podejście do wykrywania wyładowań niezupełnych. Podczas procesu produkcyjnego stosujemy rygorystyczne środki kontroli jakości. Do testowania każdego transformatora przed opuszczeniem fabryki używamy zaawansowanego sprzętu do wykrywania wyładowań niezupełnych. Dzięki temu dostarczane przez nas transformatory są wolne od znaczących źródeł wyładowań niezupełnych.
Naszym klientom oferujemy również rozwiązania monitorujące umożliwiające wykrywanie wyładowań niezupełnych. Nasze systemy monitorowania mogą w sposób ciągły monitorować aktywność WNZ transformatora w czasie rzeczywistym. Dane zebrane z systemów monitorowania można analizować w celu wykrywania trendów i przewidywania potencjalnych problemów. Naszym klientom oferujemy wsparcie techniczne, pomagając w interpretacji danych PD i podjęciu odpowiednich działań.
Ponadto angażujemy się w badania i rozwój w dziedzinie wykrywania wyładowań niezupełnych. Nieustannie badamy nowe metody i technologie, aby poprawić dokładność i niezawodność naszych systemów wykrywania wyładowań niezupełnych. Pozostając w czołówce technologii, możemy zapewnić naszym klientom najlepsze w swojej klasie transformatory EHV i rozwiązania do wykrywania wyładowań niezupełnych.
Wniosek
Wykrywanie wyładowań niezupełnych jest istotnym elementem zapewnienia niezawodności i bezpieczeństwa transformatorów NN. Jako dostawcaTransformator wysokiego napięciarozumiemy znaczenie dokładnego wykrywania wyładowań niezupełnych. Do wykrywania wyładowań niezupełnych w naszych transformatorach stosujemy kombinację metod elektrycznych, akustycznych i chemicznych. Nasze zaangażowanie w kontrolę jakości i ciągłe doskonalenie technologii detekcji wyładowań wyładowczych pozwala nam dostarczać naszym klientom niezawodne transformatory NN.
Jeśli potrzebujesz wysokiej jakościTransformator mocy o bardzo wysokim napięciuLubTransformator elektrowni elektrycznej, zapraszamy do kontaktu w celu szczegółowej dyskusji. Nasz zespół ekspertów jest gotowy pomóc Ci w znalezieniu najlepszych rozwiązań dla potrzeb Twojego systemu elektroenergetycznego.
Referencje
- Les Renard, „Podstawy inżynierii wysokiego napięcia”, Springer, 2016.
- John Meek i John Craggs, „Podział elektryczny gazów”, Oxford University Press, 1978.
- IEC 60270:2000, „Techniki badań wysokonapięciowych – Pomiary wyładowań niezupełnych”.