Energiya tizimlarida transformatorlar energiyani konvertatsiya qilish va uzatish uchun asosiy uskuna bo'lib xizmat qiladi va ularning izolyatsiyalash ko'rsatkichlari bevosita elektr tarmog'i ishining barqarorligini aniqlaydi. Qisman zaryadsizlanish (PD) transformator izolyatsiyasining buzilishi haqida "erta ogohlantirish signali" bo'lib{1}}izolyatsiyaga kirmaydigan bu turdagi mahalliy yoy oqimlari izolyatsion materialni asta-sekin yemiradi va oxir-oqibat izolyatsiyaning buzilishi va uskunaning ishdan chiqishi kabi jiddiy baxtsiz hodisalarga olib kelishi mumkin.
Turli xil izolyatsiya tuzilmalariga ega transformatorlar ishlab chiqarish mexanizmida va qisman zaryadsizlanishning asosiy qo'zg'atuvchi omillarida sezilarli farqlarga ega. Ushbu maqola qisman zaryadsizlanishning asosiy sabablarini chuqur tahlil qilish uchun sanoat amaliyoti va texnik tamoyillarni birlashtirgan-moyga solingan transformatorlar va quruq{2}}turdagi transformatorlarga (epoksi qatroni-quyma turi bilan ifodalanadi), uskunani tanlash, ishlatish va texnik xizmat ko‘rsatish sinovlari bo‘yicha professional havolalarga qaratilgan.
I. Quruq{1}}turdagi transformatorlar (epoksi qatroni-quyma turi): izolyatsiyalash nuqsonlari va jarayonni nazorat qilish asosiy qo‘zg‘atuvchi omillardir.
Quruq turdagi transformatorlar yadro sifatida epoksi qatroni va boshqa qattiq izolyatsion materiallarni oladi va yong'inga chidamliligi, texnik xizmat ko'rsatmasligi va kichik o'lchamlari-bilan ko'p qavatli binolar, ma'lumotlar markazlari va boshqa stsenariylarda keng qo'llaniladi. Ularning qisman tushirish muammolari asosan ikki o'lchovda jamlangan: izolyatsiya materiallari nuqsonlari va quyma / o'rash jarayonlari.
Quruq transformatorlarning asosiy izolyatsion materiallariga epoksi qatroni, Nomex qog'ozi, izolyatsion karton va boshqalar kiradi. Agar material noto'g'ri ishlab chiqarilgan yoki tanlangan bo'lsa, uni pufakchalar, aralashmalar bilan aralashtirish yoki mikro yoriqlar hosil qilish oson:
- Elektr maydoni kontsentratsiyasini keltirib chiqaradigan pufakchalar:Qattiq izolyatsion materiallardagi qoldiq pufakchalar dielektrik o'tkazuvchanligi asosiy izolyatsion muhitga qaraganda ancha past bo'ladi (masalan, epoksi qatronining dielektrik o'tkazuvchanligi taxminan 3,5, havoniki esa atigi 1,0). Elektr maydoni pufakchalar ichida yuqori darajada to'plangan bo'ladi. Elektr maydonining kuchi materialning bardoshlik chegarasidan oshib ketganda, qisman zaryadsizlanish boshlanadi. Uzoq{7}}muddatli tushirish pufakchalar hajmini asta-sekin kengaytirib, izolyatsiya uchun xavf tug'diradi;
- Elektr maydonining buzilishiga olib keladigan aralashmalar:Izolyatsiya materialida aralashtirilgan metall qoldiqlari, chang va boshqa aralashmalar "uchli elektrod" ga o'xshash tuzilmani hosil qiladi, elektr maydonining bir xil taqsimlanishini buzadi va nopoklik uchida mahalliy yuqori maydon kuchi maydonini hosil qiladi, tojning chiqishini keltirib chiqaradi;
- Mikro yoriqlar izolyatsiyasi xavfi:Agar materialning qattiqlashishi paytida kuchlanishning chiqishi notekis bo'lsa yoki tashish va o'rnatish vaqtida mexanik ta'sirga duch kelsa, yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan mikro yoriqlar hosil bo'ladi. Yoriqlardagi elektr maydon kontsentratsiyasining ta'siri ham qisman zaryadsizlanishni qo'zg'atadi va yoriqlar oqim bilan kengayib, izolyatsiyaning qarishini tezlashtiradi.
Jarayonni boshqarish quruq transformatorlarda qisman zaryadsizlanishning oldini olishning kalitidir-. O'rash, o'rash, quyish va quritish kabi har qanday havoladagi beparvolik yashirin xavflarni qoldirishi mumkin:
- O'rashlarning yomon izolyatsiyasi:Bo'shliqlar yoki ajinlar bilan o'ralgan qatlamlar va burilishlar orasidagi bo'sh izolyatsiyani o'rash. Bu boʻshliqlar mahalliy past dielektrik oʻzgarmas hududlarni hosil qilib, elektr maydon kontsentratsiyasi uchun "yuqori-xavfli hududlar"ga aylanadi; shu bilan birga, o'rash paytida hosil bo'ladigan ajinlar izolyatsiyaning notekis qalinligiga olib keladi, bu esa elektr maydonining buzilishini yanada kuchaytiradi;
- Supero'tkazuvchilarni qayta ishlashdagi nuqsonlar:Supero'tkazuvchilar yuzasida olib tashlanmagan burmalar, o'tkir burchaklar yoki chizmalar. Yuqori kuchlanishli ish sharoitida, uchlaridagi elektr maydon kuchi keskin oshadi (“korona deşarj” tamoyiliga muvofiq), tojni to'g'ridan-to'g'ri ajralishini induktsiya qiladi. Chiqarish asta-sekin o'tkazgichning izolyatsiya qatlamini buzadi, nuqson diapazonini kengaytiradi;
- Noto'g'ri kuchlanishni tenglashtirish bilan davolash:Transformator o'rashining oxirida elektr maydonining taqsimlanishi tabiiy ravishda notekis. Agar kuchlanishni tenglashtiruvchi halqa yoki kuchlanishni tenglashtiruvchi plita o'rnatilmagan bo'lsa yoki kuchlanishni tenglashtiruvchi strukturaning dizayni asossiz bo'lsa, oxirida elektr maydonining kuchi izolyatsiyaga chidamlilik chegarasidan oshib ketadi, bu esa haddan tashqari qisman zaryadsizlanishiga olib keladi. Bu, shuningdek, quruq{2}}turdagi transformatorlarning oxirida qisman zaryadsizlanishning keng tarqalgan induktsiyasidir;
- Noto'g'ri quyish va quritish jarayonlari:Epoksi qatroni{0}}quyma transformatorlarining asosiy texnologik nuqsonlari ikkita bo‘g‘inda jamlangan: “degazatsiya” va “davolash”. Tugallanmagan gazsizlantirish epoksi aralashmadagi qoldiq gazni bo'shatib bo'lmasligiga olib keladi va qattiqlashgandan keyin ichki pufakchalar hosil qiladi (bu quruq{2}}turdagi transformatorlarda haddan tashqari qisman zaryadsizlanishning yuqori chastotali sababidir); haddan tashqari yuqori/past qotib qolish harorati yoki haddan tashqari uzoq/qisqa qotib qolish muddati izolyatsiyaning to‘liq qotib qolishiga (reaktiv bo‘lmagan epoksi monomer qoldiqlari) yoki stress kontsentratsiyasiga olib keladi, bu esa o‘z navbatida mikro yoriqlar hosil qiladi va izolyatsiya yaxlitligini buzadi.
II. Yog '-Transformatorlar: izolyatsiyalovchi moy holati va interfeys nuqsonlari asosiy xavf nuqtalaridir
Moyga botiriladigan transformatorlar{0}}izolyatsiya qiluvchi moy va qattiq izolyatsiya (karton, moyli{1}}qog'oz)ning birlashgan izolyatsiyalash tizimini qo'llaydi va yuqori izolyatsiya kuchi va yaxshi issiqlik tarqalishi kabi afzalliklari tufayli energiya tizimlarida uzoq vaqtdan beri asosiy transformator bozorini egallab keladi. Ularning qisman tushirish muammolari izolyatsion moyning holati va moy{3}}qog'oz interfeysining xususiyatlari bilan chambarchas bog'liq bo'lib, asosiy qo'zg'atuvchi omillar quyidagi uchta toifani o'z ichiga oladi:
Izolyatsiya qiluvchi moy nafaqat izolyatsion vosita bo'lib xizmat qiladi, balki issiqlikni tarqatish funktsiyasini ham bajaradi. Uning tozaligi va holati qisman tushirish xavfiga bevosita ta'sir qiladi:
- Namlik va ortiqcha gaz tarkibi:Yog '{0}}bo'lib o'tgan transformator mahkam yopilmagan bo'lsa, havodagi namlik izolyatsion yog'ga kirib boradi, bu yog'ning parchalanish kuchlanishini sezilarli darajada kamaytiradi; shu bilan birga, agar neftdagi erigan gazlar (kislorod, vodorod, metan kabi) o'z vaqtida olib tashlanmasa, yog'da mayda pufakchalar paydo bo'ladi. Bu pufakchalar elektr maydoni ta'sirida zaryadsizlanishga moyil bo'lib, razryad natijasida hosil bo'lgan gaz neft tarkibidagi gaz miqdorini yanada oshiradi, ayovsiz aylanishni hosil qiladi;
- Nopoklik bilan ifloslanish:Agar izolyatsiyalash moyi ishlab chiqarish, tashish yoki ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish jarayonida metall zarralari, tolali aralashmalar va boshqalar bilan aralashtirilsa, u neft tarkibidagi "o'tkazuvchan kanal" ning namunasini hosil qiladi{1}}ifratlar zaryadlarni adsorbsiya qiladi, elektr maydoni ta'sirida yo'nalish bo'yicha harakat qiladi, yog' va qattiq izolyator o'rtasidagi chegarada to'planadi va zaryadsizlanadi;
- Yog 'sifatining qarishi va yomonlashishi:Uzoq{0}}muddatli ishlagandan so'ng, izolyator moyi yuqori harorat va elektr maydon ta'sirida oksidlanish reaksiyalaridan o'tadi va kislotalar, kolloidlar va loy kabi qarish mahsulotlarini ishlab chiqaradi. Ushbu moddalar yog'ning izolyatsiyalash ko'rsatkichlarini pasaytiradi va shu bilan birga qattiq izolyatsion materiallar bilan kimyoviy reaksiyaga kirishib, moy-qog'oz interfeysining izolyatsiyasining yaxlitligini buzadi va qisman tushirish uchun sharoit yaratadi.
Moyli transformatorlarning{0}}izolyatsiya tizimi "izolyatsion moy + qattiq karton" dan iborat bo'lib, ularning orasidagi interfeys holati qisman zaryadsizlanish uchun asosiy sezgir hudud hisoblanadi:
- Interfeys pufakchalari va bo'shliqlari:Transformator moyini to'ldirish jarayonida gazsizlantirish to'liq bo'lmasa yoki izolyatsion moy qizdirilganda kengaysa va ish paytida sovutilganda qisqarsa, moy va karton o'rtasidagi interfeysda mayda bo'shliqlar yoki pufakchalar paydo bo'ladi. Bu sohalarda elektr maydon kontsentratsiyasining ta'siri qisman zaryadsizlanishni keltirib chiqarishi mumkin;
- Kartonning namligi va qarishi:Qattiq izolyatsiyalovchi material sifatida, agar karton namlikni o'zlashtirsa (masalan, muhr etishmovchiligi tufayli yomg'ir suvi infiltratsiyasi), uning izolyatsiyalash ko'rsatkichlari sezilarli darajada kamayadi. Shu bilan birga, namlik kartonning qarishi va degradatsiyasiga yordam beradi, mikro yoriqlar va tolalar qoldiqlarini hosil qiladi. Ushbu nuqsonlar interfeysda zaryadsizlanishni keltirib chiqaradi va tushirish kartonning karbonizatsiyasini tezlashtiradi va o'tkazuvchan kanal hosil qiladi.
Yog 'va interfeyslarni izolyatsiyalash bilan bog'liq muammolarga qo'shimcha ravishda, noto'g'ri konstruktiv dizayn va jarayonlar ham moyli transformatorlarda qisman zaryadsizlanishiga olib kelishi mumkin-:
- Bo'shashgan o'rashni mahkamlash:Agar o'rash erkin bog'langan bo'lsa, transformatorning ishlashi paytida elektromagnit tebranish o'rashning siljishiga olib keladi, natijada qatlamlar va burilishlar orasidagi izolyatsiyada bo'shliqlar paydo bo'ladi va elektr maydoni kontsentratsiyasini keltirib chiqaradi;
- Metall komponentlarning chiqadigan maslahatlari:Transformator ichidagi o'tkir burchaklar, metall qavslarda, o'tkazgichlarda va boshqa komponentlarda burmalar mavjud bo'lsa yoki o'rnatish vaqtida ularning joylashuvi o'zgartirilsa, yuqori kuchlanish ostida mahalliy yuqori maydon kuchi zonalari hosil bo'ladi, bu esa tojning chiqishini keltirib chiqaradi;
- Tankning yomon muhrlanishi:Tankning muhrlanishining buzilishi nafaqat namlik va aralashmalarning kirib kelishiga olib keladi, balki havoning tankga kirishiga imkon beradi va moy yuzasida qabariq qatlamini hosil qiladi. Bu pufakchalar qisman tushirishning muhim manbalari hisoblanadi.
III. Ikki turdagi transformatorlar o'rtasidagi asosiy farqlar va qisman zaryadsizlanishning oldini olish yadrosi
| Taqqoslash o'lchami | Quruq-turdagi transformatorlar (epoksi qatronlar-quyma turi) | Yog '-Transformatorlari |
| Yadro izolyatsiyalash vositasi | Epoksi qatroni, Nomex qog'ozi kabi qattiq izolyatsiya | Izolyatsiya qiluvchi moy + moy-qog'oz kompozit izolatsiyasi |
| Asosiy razryadni keltirib chiqaruvchi omillar | Materiallardagi ichki pufakchalar, texnologik nuqsonlar (quyma/o'rash) | Izolyatsiya qiluvchi yog'ning buzilishi, yog'-qog'oz interfeysi nuqsonlari |
| Nozik joylar | O'rash uchlari, quyma tanasi ichida, o'tkazgich uchlari | Yog 'qog'oz interfeysi-, moydagi pufakchalar, rezervuar tepasida havo bo'shlig'i |
| Profilaktika yadrosi | Materialning tozaligini nazorat qilish, tozalangan jarayonlar (degassatsiya/tozalash/o'rash), kuchlanishni tenglashtirish strukturasini optimallashtirish | Izolyatsiya qiluvchi yog'ni tozalash (degazatsiya / suvsizlanish / nopoklikni yo'qotish), muhrlanishdan himoya qilish, interfeys holatini kuzatish |
IV. Sanoat tushunchalari: qisman zaryadsizlanish uchun erta aniqlash va ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish bo'yicha takliflar
Qisman zaryadsizlanish xavfi uning “yashirinishi”dadir{0}}boshlang'ich tushirish intensivligi past bo'lib, tashqi xususiyatlar aniq ko'rinmaydi, lekin uzoq{1}}to'planib qolish izolyatsiyaning qaytarilmas degradatsiyasiga olib keladi. Shuning uchun ham moyli{3}}cho'milgan, ham quruq-transformatorlar erta aniqlash, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishni nazorat qilishga ahamiyat berishlari kerak:
- Muntazam sinov: razryad signallarini real vaqt rejimida ushlash va nuqsonlarni aniq aniqlash uchun onlayn qisman zaryadsizlanish monitoringi tizimlarini (masalan, ultratovush tekshiruvi, ultra{0}}yuqori chastotali test) qabul qiling;
- Materiallar va jarayonlarni nazorat qilish: mahsulotlarni tanlashda to'liq malakali va etuk jarayonlarga ega bo'lgan ishlab chiqaruvchilarga ustunlik berish, izolyatsiya materiallarining tozaligi va jarayon sinovlari hisobotlariga e'tibor berish;
- Foydalanish va texnik xizmat koʻrsatish himoyasi: Yogʻli transformatorlar uchun namlik, gaz miqdori va izolyator moyining dielektrik yoʻqotilishi kabi koʻrsatkichlarni muntazam tekshirib turing, filtrlash va tozalashni oʻz vaqtida bajaring; quruq{1}}turdagi transformatorlar uchun mexanik ta'sirlardan saqlaning, sirtdagi changni muntazam tozalang va izolyatsiya sirtining siljishini oldini oling;
- Atrof muhitni nazorat qilish: Transformatorlarni namlik, ortiqcha chang va korroziy gazlar bo'lgan muhitda ishlatishdan saqlaning. Izolyatsiyaning haddan tashqari qizishi va qarishini oldini olish uchun quruq{1}}transformatorlar yaxshi shamollatish va issiqlik tarqalishini ta'minlashi kerak.
Xulosa: Qisman tushirish transformator izolyatsiyalash tizimining "ko'rinmas qotili" bo'lib, uning sabablari uskuna turi, izolyatsiya tuzilishi va jarayon darajasi bilan chambarchas bog'liq. Yog 'va quruq{1}}turdagi transformatorlarning qisman tushirish xususiyatlarini o'zlashtirish va ilmiy mahsulotlarni tanlash, qayta ishlash jarayonini nazorat qilish va muntazam sinovdan o'tkazish orqali manbadan tushirish xavfini kamaytirish va energiya tizimining xavfsiz va barqaror ishlashini ta'minlash mumkin.
