تشخیص تخلیه جزئی (PD) در یک ترانسفورماتور ولتاژ فوق العاده (EHV) یک جنبه حیاتی برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم های قدرت ولتاژ بالا است. به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای EHV، درک و انجام تشخیص دقیق PD هسته اصلی تجارت ما است.
تخلیه جزئی چیست؟
تخلیه جزئی به تخلیه های الکتریکی موضعی اشاره دارد که در سیستم عایق ترانسفورماتور EHV رخ می دهد. این تخلیه ها در اثر شکستن بخش کوچکی از عایق تحت فشار ولتاژ بالا ایجاد می شود. مواد عایق در ترانسفورماتورهای EHV، مانند کاغذ آغشته به روغن، برای مقاومت در برابر میدان های الکتریکی بالا طراحی شده اند. با این حال، به دلیل عواملی مانند نقص در ساخت، پیری، یا استرس مکانیکی، حفرههای کوچک یا نقاط ضعیف میتوانند در عایق ایجاد شوند. هنگامی که قدرت میدان الکتریکی در این حفره ها از قدرت دی الکتریک گاز یا مایع پرکننده آنها بیشتر شود، تخلیه جزئی رخ می دهد.
PD را می توان به انواع مختلفی طبقه بندی کرد. تخلیه جزئی داخلی در خود ماده عایق، مانند داخل عایق کاغذ یا بین لایه های عایق صورت می گیرد. تخلیه جزئی سطحی در امتداد سطح عایق رخ می دهد که اغلب به دلیل آلودگی یا توزیع ناهموار میدان الکتریکی روی سطح عایق است. تخلیههای کرونا نوعی تخلیه جزئی است که در هوای اطراف رساناهای ولتاژ بالا، معمولاً در لبههای تیز یا نقاطی که میدان الکتریکی متمرکز است، رخ میدهد.
چرا تشخیص تخلیه جزئی برای ترانسفورماتورهای EHV مهم است؟
ترانسفورماتورهای EHV قلب سیستم های انتقال و توزیع برق ولتاژ بالا هستند. آنها برای افزایش یا کاهش سطوح ولتاژ برای تسهیل انتقال کارآمد توان در فواصل طولانی استفاده می شوند. هر گونه خرابی در ترانسفورماتور EHV می تواند منجر به قطع برق قابل توجه، ضررهای اقتصادی و خطرات احتمالی ایمنی شود.
تخلیه جزئی پیشروی خرابی عایق است. با گذشت زمان، مکرر حوادث PD می تواند باعث آسیب تدریجی به مواد عایق شود. تخلیه با انرژی بالا می تواند پیوندهای شیمیایی موجود در عایق را از بین ببرد و منجر به تشکیل مسیرهای کربنی، تخریب خواص دی الکتریک عایق و در نهایت شکست کامل عایق شود. با تشخیص زودهنگام تخلیه های جزئی، می توانیم مشکلات احتمالی در سیستم عایق ترانسفورماتور را شناسایی کنیم و اقدامات پیشگیرانه را قبل از وقوع یک خرابی فاجعه بار انجام دهیم.
علاوه بر این، تشخیص PD برای کنترل کیفیت در طول فرآیند تولید نیز مهم است. این به ما کمک می کند اطمینان حاصل کنیم که ترانسفورماتورهایی که عرضه می کنیم استانداردهای دقیق کیفیت و ایمنی را رعایت می کنند. با شناسایی و حذف منابع PD در کارخانه، ما می توانیم ترانسفورماتورهای EHV قابل اعتماد را به مشتریان خود تحویل دهیم.
روش های تشخیص تخلیه جزئی
روش های مختلفی برای تشخیص دبی جزئی در ترانسفورماتورهای EHV وجود دارد.
روش های الکتریکی
- کوپلینگ خازنی: در این روش از حسگرهای خازنی برای تشخیص پالس های الکتریکی تولید شده توسط تخلیه جزئی استفاده می شود. سنسورهای خازنی به پایانه های فشار قوی ترانسفورماتور یا سایر نقاط مناسب در مدار الکتریکی متصل می شوند. هنگامی که تخلیه جزئی رخ می دهد، پالس الکتریکی از طریق خازن جفت می شود و می توان آن را اندازه گیری کرد. مزیت این روش حساسیت بالا و توانایی تشخیص PD در زمان واقعی است. با این حال، می تواند تحت تاثیر نویز الکتریکی خارجی قرار گیرد.
- جفت القاییسنسورهای القایی، مانند سیم پیچ های روگوفسکی، می توانند برای تشخیص میدان های مغناطیسی تولید شده توسط جریان های الکتریکی مرتبط با تخلیه جزئی استفاده شوند. این سنسورها غیر نفوذی هستند و به راحتی در اطراف هادی های ترانسفورماتور نصب می شوند. آنها در مقایسه با روش های کوپلینگ خازنی کمتر تحت تأثیر نویز الکتریکی قرار می گیرند.
روش های آکوستیک
حسگرهای آکوستیک، مانند مبدل های پیزوالکتریک، برای تشخیص امواج اولتراسونیک تولید شده توسط تخلیه جزئی استفاده می شوند. هنگامی که یک تخلیه جزئی رخ می دهد، یک آزاد شدن ناگهانی انرژی ایجاد می کند که باعث تغییر فشار موضعی و تولید امواج اولتراسونیک می شود. این امواج توسط حسگرهای صوتی نصب شده بر روی مخزن ترانسفورماتور قابل تشخیص هستند. روش های صوتی می توانند اطلاعاتی در مورد محل تخلیه جزئی در ترانسفورماتور ارائه دهند. با استفاده از سنسورهای متعدد و تکنیکهای مثلثسازی، میتوانیم منبع PD را دقیقاً مشخص کنیم. با این حال، سیگنال های صوتی می توانند توسط ساختار ترانسفورماتور ضعیف شوند و می توانند تحت تأثیر نویز پس زمینه، مانند نویز سیستم خنک کننده ترانسفورماتور قرار گیرند.
روشهای شیمیایی
تخلیه جزئی می تواند باعث تغییرات شیمیایی در روغن ترانسفورماتور شود. به عنوان مثال، تجزیه مولکول های نفت می تواند گازهایی مانند هیدروژن، متان، اتان، اتیلن و استیلن تولید کند. با تجزیه و تحلیل محتوای گاز محلول در روغن ترانسفورماتور با استفاده از کروماتوگرافی گازی، میتوان وجود دبیهای جزئی را تشخیص داد. این روش به ویژه برای تشخیص فعالیت PD بلند مدت یا سطح پایین مفید است. با این حال، زمان پاسخ نسبتا طولانی دارد و ممکن است برای نظارت بلادرنگ مناسب نباشد.
نقش ما به عنوان یک تامین کننده ترانسفورماتور EHV
به عنوان یک تامین کننده ترانسفورماتور EHV، ما یک رویکرد جامع برای تشخیص تخلیه جزئی داریم. در طول فرآیند تولید، اقدامات کنترل کیفیت دقیق را انجام می دهیم. ما از تجهیزات پیشرفته تشخیص PD برای آزمایش هر ترانسفورماتور قبل از خروج از کارخانه استفاده می کنیم. این تضمین می کند که ترانسفورماتورهایی که ما عرضه می کنیم عاری از هرگونه منبع تخلیه جزئی قابل توجهی باشند.
ما همچنین به مشتریان خود راه حل های نظارتی برای تشخیص تخلیه جزئی ارائه می دهیم. سیستم های مانیتورینگ ما می توانند به طور مداوم فعالیت PD ترانسفورماتور را در زمان واقعی نظارت کنند. داده های جمع آوری شده از سیستم های مانیتورینگ را می توان برای شناسایی روندها و پیش بینی مشکلات احتمالی تجزیه و تحلیل کرد. ما به مشتریان خود پشتیبانی فنی ارائه می دهیم و به آنها در تفسیر داده های PD و انجام اقدامات مناسب کمک می کنیم.
علاوه بر این، ما متعهد به تحقیق و توسعه در زمینه تشخیص تخلیه جزئی هستیم. ما به طور مداوم در حال بررسی روش ها و فن آوری های جدید برای بهبود دقت و قابلیت اطمینان سیستم های تشخیص PD خود هستیم. با ماندن در خط مقدم فناوری، ما می توانیم بهترین ترانسفورماتورهای کلاس EHV و راه حل های تشخیص PD را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم.
نتیجه گیری
تشخیص تخلیه جزئی بخش ضروری برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی ترانسفورماتورهای EHV است. به عنوان تامین کنندهترانسفورماتور ولتاژ فوق العاده بالا، ما اهمیت تشخیص دقیق PD را درک می کنیم. ما از ترکیبی از روش های الکتریکی، صوتی و شیمیایی برای تشخیص تخلیه جزئی در ترانسفورماتور خود استفاده می کنیم. تعهد ما به کنترل کیفیت و بهبود مستمر در فناوری تشخیص PD به ما این امکان را می دهد که ترانسفورماتورهای EHV قابل اعتماد را به مشتریان خود ارائه دهیم.
اگر به کیفیت بالا نیاز داریدترانسفورماتور برق ولتاژ فوق العاده بالایاترانسفورماتور نیروگاه برق، از شما دعوت می کنیم برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده کمک به شما در یافتن بهترین راه حل ها برای نیازهای سیستم برق شما هستند.
مراجع
- Les Renard، "مبانی مهندسی ولتاژ بالا"، Springer، 2016.
- جان میک و جان کرگس، "تجزیه الکتریکی گازها"، انتشارات دانشگاه آکسفورد، 1978.
- IEC 60270:2000، "تکنیک های تست ولتاژ بالا - اندازه گیری تخلیه جزئی".