Teknisk analys | Orsaker och kontrollåtgärder för partiell urladdning av torrtransformatorer

I. Orsak till partiell urladdning

Transformatorisolatorn, metallkroppen och så vidare har ofta en viss vass vinkel och grader, så de elektriska laddningarna under inverkan av det elektriska fältets intensitet kommer att koncentreras i den vassa vinkeln eller graderpositionen och resultera i partiell urladdning.

Epoxihartsisolerad torrtransformator i vakuumgjutning, om dålig processkontroll också orsakar interna bubblor och sedan genererar partiell urladdning. Generellt finns det några små luftgap i epoxihartsisolatorn, och vanligtvis är bubblornas dielektriska koefficient mycket lägre än isolatorns, vilket resulterar i att bubblornas elektriska fältintensitet i isolatorn är mycket högre än den hos det intilliggande isoleringsmaterialet, så det är lätt att nå genombrottsgraden och få bubblorna att urladdas först.

Om den elektriska anslutningen mellan de ledande kropparna är dålig är det lätt att producera elektrisk urladdning, vilket är den allvarligaste potentialen för metallsuspension.

Hög luftfuktighet, isoleringsstyrkan i delar av transformationen är otillräcklig, eller transformatorns isolering skadas under installationen, transformatorns tomgångstid är för lång, vattenhalten i isoleringsmaterialet överstiger standarden och hela transformatorns kropp är fuktig, vilket också kommer att påverka den partiella urladdningen.

Vid konstruktion av torr transformatorisolering är den filade hållfastheten hos lagren eller varven för hög. Detta kan orsaka orimliga isoleringskonstruktioner, lågkvalitativt isoleringsmaterial, dålig lindnings-, torknings- och gjutprocess, dålig monteringsnivå och till exempel grader av hög- och lågspänningsledningar, vilket ökar partiell urladdning.

Åtgärder1

II. Risken med partiell urladdning

Det finns flera typer av partiella urladdningar. En är en form av partiell urladdning som sker på en isolerande yta. Om energin är stor kommer urladdningsspåret att märkas på isolatorns yta och påverka transformatorns livslängd. Det finns också en hög urladdningsintensitet, som sker i kavitation eller vassa elektroder, och koncentreras till ett fåtal partiella urladdningar som bildar korrosiv urladdning, som kan tränga in i lagren och djupet av isoleringsskivan och så småningom leda till genombrott.

Delurladdning är den främsta orsaken till åldring och genombrott i isoleringen. Den korta urladdningstiden orsakar inte dielektriska skador på hela kanalen, och urladdningens elektrolytiska verkan accelererar oxidationen av isoleringen och korroderar isoleringen, vilket minskar transformatorns livslängd. Skadegraden beror på urladdningens prestanda och isoleringens skademekanism under urladdning. Om den delurladdningen av en torr transformator avsevärt överstiger standardnivån, kommer dess livslängd på 3~5 år att orsaka åldring och genombrott i den inre isoleringen. Därför bör delurladdning av en torr transformator kontrolleras strikt i Kina.

III. Kontroll av partiell urladdning av torrtransformator
Torra transformatorers huvudisoleringsmaterial är epoxihartsmaterial, säkert och tillförlitligt, och har använts flitigt i kraftsystem under 35 kV. Det finns många faktorer som påverkar partiell urladdning av torra transformatorer, bland vilka de viktigaste faktorerna är val av råmaterial, produktstrukturdesign, lindningsgjutningsprocess och så vidare. Med tanke på långsiktiga designjusteringar, processförbättringar, materialval och produktionspraxis har vi lagt fram följande kontrollåtgärder.

1. Design av lindningsstruktur
(1) Huvudisoleringsavståndet, vid konstruktionen av transformatorlindningen, bör säkerställa att hög- och lågspänningsspolen, mellan högspänningsspolen och jord, har tillräckligt isoleringsavstånd. Under tillåtna förhållanden, ju större isoleringsavståndet är, desto mindre blir fältstyrkan. Väggisoleringen i högspänningsspolen kan ökas på lämpligt sätt för att effektivt minska den externa fältstyrkan.
(2) Utformningen av högspänningsspolen mellan lager och sektioner, vilket styr spolens fältstyrka, och om högspänningslindningen används av kopparfolie med sektion, är mellanskiktsspänningen lika med varvspänningen. I allmänhet är spänningen mellan lagren i den elektromagnetiska trådstrukturen 400 ~ 800 V. Sektionsantalet bör vara större. Till exempel för en 35 kV torrtransformator är det önskvärt att antalet sektioner överstiger 16 ~ 18. Detta orsakar naturligtvis många problem i lindningsprocessen.
(3) Skärmkontroll, använd effektiv skärmning, skärkanter, grader och luftgap kan packas inuti skärmen, vilket effektivt kan eliminera elektrisk urladdning från sprickspetsen och minska partiell urladdning. HV-skärmen och HV-trådänden, LV och klämman ska vara tillförlitliga, skärmningen ska vara ren och skärmlagren ska vara släta, utan sprickor eller spetsar etc.

2. Spollindning, gjutning och vakuumgjutning av processkontroll

Torr transformatorspole är den mest kritiska, oavsett om transformatorn används bra eller inte, spolfel. Effekten av vakuumgjutning är också mycket viktig för den lokala frisättningen, även små porer påverkar transformatorns lokala frisättning, så produktions- och gjutningsprocessen för spolen måste kontrolleras strikt.

(1) Vid lindning av spolen måste vi vara bekanta med ritningarna och processen, och vi kan inte godtyckligt ändra antalet varv mellan lagren och antalet isoleringsskikt mellan lagren! Se till att alla material är rena vid lindning.

(2) Vid installation av svetsade gjutformsledare, var uppmärksam på spolisoleringen som kan skadas av höga temperaturer. Den svetsade tråden måste poleras, ha skarpa kanter, grader etc. Se till att alla ledare är isolerade på tillräckligt avstånd för att fyllas med epoxiharts och rengöras under hela monteringsprocessen. Den installerade gjutformspolen torkas strikt i enlighet med torkningsprocessen.

(3) Epoxihartsingredienser och avgasning, batchprocessen bör strikt följa teknikkoderna, såsom material, blandningsförhållande, temperatur och avgasningstid. Viskositetsgraden bör noggrant följa respektive vakuumgrad, temperatur och bubbelfenomen. Blandning, hälltemperatur och vakuumgrad bör hållas inom ramen för temperaturkontrollen för den specificerade processen. Hastigheten i hällprocessen bör inte vara för hög och orsaka bubblor. Vid dynamisk hällning bör uppmärksamhet ägnas åt tiden från ingredienserna till färdig hällning för att förhindra att hartsets viskositet blir för hög.

3. Urval och kontroll av råvaror

(1) Vid val av elektromagnetisk tråd kan man välja emaljerad trådisolering med platt koppar eller rund koppartråd med lindningsdesign. Leverantörer av elektromagnetisk tråd måste ha speciell gradningsutrustning och detekteringsanordningar i produktionen och sträva efter att minska gradbildningen till ett minimum.

(2) Valet av epoxihartsmaterial, olika epoxihartser, dess egenskaper är olika, produktens lokala frisättning, den omfattande prestandan av påverkan är också bra, bör välja harts med låg viskositet, god seghet, hög isoleringsstyrka, olika hartsmodeller, den tekniska avdelningen för att utveckla motsvarande processspecifikationer.

(3) Kontroll av isoleringsmaterialet i spolen. Kvaliteten på isoleringsmaterialet mellan lagren i torrtransformatorn är direkt relaterad till den lokala mängden isolering. Därför bör långsiktiga och stabila leverantörer väljas för att tillhandahålla råmaterial, eftersom transformatorn inte kan uppleva några problem på kort sikt efter att ha bytt material.
(Fortsättning följer)

Åtgärder2


Publiceringstid: 14 februari 2022