Sebuah partial discharge pada isolasi: proses terjadinya partial discharge

Sebuah partial discharge adalah mengalirkan listrik yang terjadi di sebagian kecil dari isolasi di mana kekuatan medan listrik melebihi kekuatan breakdown material. Hal ini dapat terjadi di rongga dalam insulasi padat pada permukaan bahan isolasi di dalam gelembung gas dalam isolasi cair.

Penyebab debit parsial

Menurut definisi yang diadopsi oleh standar internasional, hal itu disebut partial discharge dari debit listrik lokal menjembatani isolasi pada bagian terpisah dari struktur.

Proses ini terjadi karena ionisasi gas atau dielektrik cair dan dapat terjadi pada antarmuka antara dua media dan dalam isolasi. Kemunculan dan perkembangan tergantung pada jenis fitur dielectric dan struktural dari objek isolasi. luahan parsial di isolasi adalah konsekuensi dari kehadiran inhomogeneities dalam struktur dan karakteristik dielektrik dari tegangan yang bekerja padanya. inhomogeneities tersebut mungkin berbagai kotoran dan kontaminasi, rongga gas, zona melembabkan. cacat tersebut dibentuk dalam struktur isolasi, biasanya sebagai akibat dari gangguan dari proses pembuatannya dan selama operasi peralatan (di bawah pengaruh stres mekanik, ketegangan, getaran).

Apa pemohonan dan pembentukan mereka dalam struktur bahan isolasi

The bahan isolasi dari sekarang ada membentuk struktur pohon rongga - pemohonan. Cabang-cabang mengembangkan pemohonan pelepasan parsial. Di bawah pengaruh medan dan pembuangan peningkatan pemohonan listrik dalam ukuran dan kuantitas, sehingga meningkatkan tingkat degradasi bahan polimer. Dendrit memiliki konduktivitas meningkat dan menyebabkan kerusakan progresif dielektrik.

Sejak terjadinya partial discharge dalam media gas membutuhkan tegangan yang lebih rendah dari itu untuk efek yang sama dalam benda asing cair atau padat, kehadiran kerusakan tersebut di isolasi dapat menjadi penyebab paling mungkin dari terjadinya fraktur material. Hal ini disebabkan fakta bahwa rongga diisi dengan gas, kekuatan medan listrik lebih tinggi daripada di sebagian padat atau cair dan kekuatan dielektrik dari medium gas memiliki nilai lebih rendah dari fraksi isolasi lain.

jenis pemohonan

Listrik asal pemohonan terbentuk setelah terpapar AC tegangan pulsa, serta nilai-nilai yang sangat tinggi. Dalam operasi, nilai-nilai ini adalah peralatan tidak menyebabkan kerusakan langsung dari isolasi, tetapi dapat memprovokasi ionisasi gas dalam penyimpangan. Jika struktur bahan tersebut tidak cukup besar untuk ukuran rongga, dendrit dapat tumbuh waktu yang relatif lama.

Kehadiran gelembung peningkatan ukuran mengarah ke pelepasan parsial selama operasi kabel pada tegangan dinilai.

pemohonan air terbentuk di kontak dengan uap air di dalam isolasi oleh difusi melalui atau microcracks dalam materi.

Jika kondensasi uap air di inklusi, dendrit terbentuk, setelah itu mereka mulai pembentukan cepat dan pertumbuhan karena penampilan void tambahan. Hal ini menyebabkan penurunan kekuatan dielektrik dan rincian dari kabel.

Alasan utama untuk degradasi isolasi mencakup penuaan listrik karena pemakaian parsial terjadi di inklusi tegangan lebih dalam mode operasi nominal, dan penuaan termal material.

Di bawah pengaruh proses partial discharge dimulai kegagalan isolasi, ukuran daerah meningkat terkena.

Kondisi untuk terjadinya pelepasan parsial tergantung pada bentuk struktur lapangan isolasi elektromagnetik dan sifat listrik dari bahan inti tertentu.

luahan parsial biasanya tidak menyebabkan melalui isolasi kerusakan, tetapi menyebabkan perubahan struktur dielektrik, dan sistem operasi yang cukup panjang dapat menyebabkan kerusakan melalui lapisan isolasi. Penampilan mereka selalu indikasi dari inhomogeneities dielectric lokal. Fitur PD cukup baik untuk memungkinkan kita untuk menilai tingkat ketidaksempurnaan struktur isolasi.

Terbesar bahaya mereka hadir untuk peralatan dengan AC dan tegangan pulsa.

fenomena fisik yang menyertai pelepasan parsial dalam isolasi

Overheating mengarah ke isolasi mempercepat kehancuran dengan meningkatkan jumlah titik di mana ada cacat baru yang mengarah ke peningkatan jumlah dan volume dendrit. Hal ini menyebabkan peningkatan ketegangan di daerah lapangan.

Debit listrik parsial memiliki pada efek isolasi termal, dan menghancurkan partikel yang bermuatan dan produk kimia aktif yang terbentuk sebagai hasil dari debit.

Selain itu, partial discharge menyebabkan terjadinya sifat berdenyut dari arus yang diciptakan oleh mereka dalam saluran. Ketika semua rincian disertai dengan radiasi elektromagnetik, gelombang kejut, berkedip dan disintegrasi isolasi pada tingkat molekuler.

luahan parsial adalah penyebab utama kerusakan pada peralatan tegangan tinggi. Alasannya adalah bahwa penampilan debit parsial adalah tahap awal pengembangan sebagian besar cacat pada isolasi tegangan tinggi.

Sebagai hasil dari proses ini, kondisi untuk terjadinya isolasi kerusakan.

tahap debit

Ketika melebihi tegangan ambang tertentu yang ditetapkan untuk bahan isolasi tertentu, dapat dimulai dengan pelepasan parsial yang tidak menyebabkan langsung burn-isolasi, dan karena itu dapat cukup diterima. Mereka disebut - awal.

Selanjutnya menaikkan tegangan, meningkatkan ukuran dan jumlah inklusi, antara pemohonan selama operasi terus-menerus dari peralatan, yang mengarah ke peningkatan tajam dari partial discharge. Penampilan mereka secara drastis mengurangi kehidupan rak isolasi dan dapat menyebabkan kerusakan nya. bit ini disebut kritis.

Pengaruh bit dalam struktur peralatan

Salah satu elemen struktural utama dari transformator dan mesin listrik adalah isolasi gulungan. Hal ini terus menerus terkena faktor yang merusak seperti: efek termal karena kebocoran arus berkepanjangan; bergetar beban karena operasi dari rangkaian magnetik (transformator) dan mekanisme drive (untuk kendaraan listrik); efek dari aliran arus masuk dan arus hubungan pendek.

Semua faktor ini menyebabkan kerusakan pada isolasi dan penampilan pelepasan parsial. Untuk mobil listrik adalah penyebab paling umum dari kegagalan, dan di tempat kedua setelah memasuki kegagalan trafo yang rusak sebagai akibat dari kerusakan pada isolasi berliku.

Yang membutuhkan pengukuran debit

proses pengukuran yang terjadi selama pelepasan parsial terjadi diperlukan untuk dapat mencegah isolasi kerusakan dan penurunan maksimum intensitas dalam bahan isolasi.

Sehubungan dengan penggunaan XLPE kabel listrik dalam struktur peralatan listrik, transformator tegangan tinggi, saluran udara, Anda perlu terus-menerus tetap mengontrol PD, mempengaruhi keselamatan operasi mereka.

Pencegahan isolasi kerusakan dan metode uji

Hal ini diperlukan untuk memeriksa keadaan bahan isolasi selama operasi untuk mendeteksi fraktur mengembangkan dan mencegah kegagalan disengaja karena pelepasan parsial pada peralatan.

Untuk mengontrol tingkat cacat isolasi, ada peralatan tegangan tinggi:

• uji tegangan tinggi, setara dalam ukuran peningkatan yang mungkin terjadi selama operasi. Hal ini diperlukan untuk menentukan nilai kekuatan dielektrik ketika peningkatan sementara tegangan.
• metode uji non-destruktif untuk menentukan waktu eksploitasi sumber daya.

Hal ini memungkinkan untuk melakukan diagnosis yang akurat pada peralatan energi tanpa menampilkan seni layanan, dan oleh karena itu, pengecualian kerugian ekonomi.

Ada metode diagnostik PD dapat mendeteksi cacat pada tahap awal perkembangannya dan, dengan demikian, mencegah perbaikan atau penggantian peralatan yang rusak mahal.

Beberapa metode memungkinkan untuk melokalisasi daerah cacat, dan akan dikenakan untuk memperbaiki hanya bagian yang rusak dari isolasi.

Ketika tes peralatan tegangan tinggi, kualitas isolasi memburuk sebagai akibat dari stres dampak melebihi beberapa kali nilai-nilai operasi.

metode diagnostik untuk mendeteksi partial discharge memungkinkan perkiraan yang paling akurat dari tingkat residu efisiensi peralatan tanpa mengerahkan tindakan destruktif pada isolasi. Diagnosis PD dalam pengoperasian kerugian yang biasanya sekitar obyek yang akan diperiksa adalah peralatan lainnya yang merupakan sumber gangguan. Sinyal-sinyal ini mungkin tidak berbeda dalam parameter sinyal objek yang diinginkan karena mungkin akan discharge terlalu parsial.

Oleh karena itu, untuk memisahkan mengganggu sinyal dan partial discharge yang diukur, yang pertama harus mengukur sinyal gangguan tanpa daya pada benda uji, dan kemudian melakukan pengukuran di atasnya dalam operasi.

Dalam hal ini sinyal akan disimpan jumlah partial discharge dan latar belakang.

Perbedaan antara hasil pengukuran ini menunjukkan nilai sinyal partial discharge.

karakteristik yang diperoleh memungkinkan untuk mengevaluasi sifat cacat dan debit itu sendiri.

Metode PD tidak merusak isolasi dan secara luas digunakan karena tidak menggunakan tegangan yang lebih tinggi, efek negatif pada isolasi dalam proses verifikasi.

Metode debit listrik

Metode ini membutuhkan kehadiran kontak alat ukur dengan isolasi.

Hal ini memungkinkan untuk mendefinisikan sejumlah besar karakteristik partial discharge.

Ini adalah yang paling akurat dari semua metode untuk mengukur debit parsial.

metode deteksi akustik

Metode ini didasarkan pada penggunaan mikrofon yang menerima sinyal suara peralatan operasi.

Sensor dipasang di switchgear kompleks dan peralatan listrik lain dan bekerja dari jarak jauh.

Kerugian: luahan parsial jumlah kecil tidak tetap.

Metode elektromagnetik atau remote

Deteksi partial discharge menggunakan metode frekuensi gelombang mikro adalah proses yang sederhana dan efisien. Untuk tujuan ini perangkat antena directivity.

Kerugian dari metode ini - ketidakmampuan untuk mengukur nilai-nilai bit.

Spesifisitas pembuangan di transformer

transformator daya yang kuat adalah potongan-potongan grid dan sekitarnya daripadanya diatur peralatan tegangan tinggi, di mana kotoran parsial mungkin ada. Sinyal dari berbagai jalur tiba di transformator dikendalikan.

Jika terhubung ke saluran transformator di atas kepala terkena petir, sinyal dari mereka akan disimpan dalam pengukuran karakteristik debit parsial dalam isolasi trafo.

Ketika menemukan gardu transformator di tempat terbuka, pada bagian konduktif eksternal yang secara berkala, tergantung pada suhu, kelembaban dan faktor lainnya, lucutan korona terjadi.

Mengubah beban dan adanya transformator perangkat mengatur parameter mereka selama operasi, misalnya, perangkat mengatur beban kerja menyebabkan perubahan karakteristik debit parsial, yang dapat mengurangi atau menambah.

Semua faktor ini mengarah pada fakta bahwa banyak dari pengukuran pada transformator dapat menunjukkan gambaran yang menyimpang dari kondisi isolasi.

Pembacaan diambil dari transformator tes akan tumpang tindih pulsa kebisingan dari peralatan di dekatnya.

Dalam kasus seperti itu perlu untuk menggunakan metode pengukuran cocok dengan benar untuk menghilangkan pengaruh noise pada data yang diperoleh oleh pelepasan parsial di transformer.