چگونه می توان تخلیه جزئی ترانسفورماتور روغنی کاملا آب بندی شده را تشخیص داد؟

به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای روغنی کاملاً مهر و موم شده، تشخیص تخلیه جزئی از اهمیت بالایی برخوردار است. تخلیه جزئی در یک ترانسفورماتور کاملاً مهر و موم شده غوطه ور در روغن می تواند منجر به تخریب عایق شود که در نهایت ممکن است منجر به خرابی ترانسفورماتور شود. در این وبلاگ چند روش و ملاحظات موثر برای تشخیص تخلیه جزئی در این ترانسفورماتورها را به اشتراک خواهم گذاشت.

درک تخلیه جزئی در روغن کاملاً مهر و موم شده - ترانسفورماتورهای غوطه ور

قبل از پرداختن به روش های تشخیص، ضروری است که بفهمیم تخلیه جزئی چیست. تخلیه جزئی زمانی اتفاق می افتد که تنش الکتریکی در عایق ترانسفورماتور از قدرت دی الکتریک بخش کوچکی از مواد عایق بیشتر شود. این باعث تخلیه الکتریکی موضعی می شود که کل عایق را بین هادی ها پل نمی کند. در یک ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن کاملاً مهر و موم شده، عایق از روغن و مواد عایق جامد مانند کاغذ و تخته پرس تشکیل می‌شود.

عوامل متعددی می تواند در تخلیه جزئی در این ترانسفورماتورها نقش داشته باشد. اینها شامل عیوب ساخت، مانند حفره ها یا ناخالصی های عایق، تنش مکانیکی در حین نصب یا بهره برداری، و پیری مواد عایق در طول زمان است.

روش های تشخیص

روش های الکتریکی

روش جریان پالس

روش جریان پالس یکی از متداول ترین تکنیک های مورد استفاده برای تشخیص تخلیه جزئی است. این پالس های جریان گذرا تولید شده توسط تخلیه جزئی را اندازه گیری می کند. در این روش یک خازن کوپلینگ به موازات سیم پیچ ترانسفورماتور متصل می شود. هنگامی که تخلیه جزئی رخ می دهد، یک پالس جریان در خازن کوپلینگ القا می شود که می تواند توسط یک آشکارساز تخلیه جزئی شناسایی و اندازه گیری شود.

مزیت روش جریان پالسی حساسیت بالای آن است. می تواند ترشحات جزئی بسیار کوچک را تشخیص دهد. با این حال، به تداخل الکترومغناطیسی خارجی نیز حساس است. برای به حداقل رساندن تداخل، اندازه گیری باید در یک محیط محافظت شده یا با استفاده از تکنیک های فیلتر مناسب انجام شود.

روش فرکانس رادیویی

روش فرکانس رادیویی (RF) امواج الکترومغناطیسی تولید شده توسط تخلیه جزئی در محدوده فرکانس رادیویی را تشخیص می دهد. حسگرهای RF در اطراف ترانسفورماتور نصب شده اند تا این سیگنال های الکترومغناطیسی را دریافت کنند. این روش این مزیت را دارد که می تواند تخلیه های جزئی را بدون اتصال مستقیم الکتریکی به سیم پیچ ترانسفورماتور تشخیص دهد. همچنین می تواند تا حدودی اطلاعاتی در مورد محل منبع تخلیه جزئی ارائه دهد.

با این حال، روش RF نیز تحت تأثیر تداخل RF خارجی، مانند پخش رادیویی و تجهیزات الکتریکی در مجاورت است. برای تشخیص سیگنال‌های تخلیه جزئی از نویز پس‌زمینه، تکنیک‌های فیلترینگ و پردازش سیگنال خاصی مورد نیاز است.

روشهای شیمیایی

تجزیه و تحلیل گاز محلول (DGA)

آنالیز گاز محلول ابزاری قدرتمند برای تشخیص دبی جزئی در ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن است. هنگامی که تخلیه جزئی در روغن رخ می دهد، باعث تجزیه مولکول های نفت می شود و در نتیجه گازهای مختلفی مانند هیدروژن (H2)، متان (CH4)، اتان (C2H6)، اتیلن (C2H4) و استیلن (C2H2) تشکیل می شود. با تجزیه و تحلیل غلظت و نسبت این گازها در نفت، می توان تعیین کرد که تخلیه جزئی رخ می دهد یا خیر و شدت آن را تخمین می زنیم.

به عنوان مثال، افزایش غلظت هیدروژن و متان اغلب نشانه تخلیه جزئی است. نسبت گازهای مختلف نیز می تواند اطلاعاتی در مورد نوع خطا ارائه دهد. DGA یک روش غیر تهاجمی است و می تواند عیوب اولیه را قبل از اینکه آسیب قابل توجهی به ترانسفورماتور وارد کند شناسایی کند.

با این حال، DGA محدودیت هایی دارد. فقط می تواند اثر تجمعی ترشحات جزئی را در طول زمان تشخیص دهد و ممکن است نتواند ترشحات جزئی ناگهانی یا متناوب را تشخیص دهد. همچنین، تفسیر نتایج DGA نیاز به تخصص و تجربه دارد.

روش های اولتراسونیک

روش اولتراسونیک امواج صوتی ایجاد شده توسط تخلیه جزئی را تشخیص می دهد. هنگامی که تخلیه جزئی رخ می دهد، یک موج شوک مکانیکی در محیط اطراف ایجاد می کند که به صورت موج اولتراسونیک منتشر می شود. سنسورهای اولتراسونیک روی سطح مخزن ترانسفورماتور نصب می شوند تا این سیگنال های اولتراسونیک را تشخیص دهند.

مزیت روش اولتراسونیک توانایی آن در مکان یابی دقیق منبع تخلیه جزئی است. با استفاده از سنسورهای متعدد و تکنیک های مثلث سازی، می توان موقعیت تخلیه جزئی در ترانسفورماتور را تعیین کرد. با این حال، سیگنال‌های اولتراسونیک می‌توانند توسط روغن و مواد عایق جامد ضعیف شوند و همچنین تحت تأثیر نویز پس‌زمینه عملکرد ترانسفورماتور، مانند فن‌ها و پمپ‌های خنک‌کننده قرار می‌گیرند.

ملاحظات در حین تشخیص

شرایط محیطی

شرایط محیطی می تواند تأثیر قابل توجهی بر دقت تشخیص تخلیه جزئی داشته باشد. رطوبت بالا، تغییرات دما و تداخل الکترومغناطیسی همگی می توانند بر نتایج اندازه گیری تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، رطوبت بالا می تواند رسانایی سطح عایق را افزایش دهد و منجر به سیگنال های تخلیه جزئی کاذب شود. بنابراین کنترل شرایط محیطی در حین فرآیند تشخیص تا حد امکان اهمیت دارد.

کالیبراسیون تجهیزات تشخیص

کالیبراسیون منظم تجهیزات تشخیص تخلیه جزئی برای اطمینان از نتایج اندازه گیری دقیق ضروری است. کالیبراسیون باید طبق استانداردها و رویه های مربوطه انجام شود. این به حفظ قابلیت اطمینان و سازگاری سیستم تشخیص کمک می کند.

فرکانس تشخیص

فرکانس تشخیص تخلیه جزئی به سن، شرایط عملیاتی و بحرانی ترانسفورماتور بستگی دارد. برای ترانسفورماتورهای جدید، آزمایشات تخلیه جزئی اولیه باید در طول فرآیند ساخت و قبل از نصب انجام شود. پس از نصب، نظارت منظم باید در فواصل زمانی مناسب انجام شود. برای ترانسفورماتورها در کاربردهای حیاتی یا آنهایی که دارای سابقه مشکلات عایق هستند، ممکن است تشخیص مکرر مورد نیاز باشد.

اهمیت استفاده از تجهیزات تست پیشرفته

برای اطمینان از تشخیص دقیق و قابل اعتماد تخلیه جزئی، استفاده از تجهیزات تست پیشرفته بسیار مهم است. به عنوان مثال،تستر مقاومت حلقه خودکارمی توان برای اندازه گیری مقاومت حلقه سیم پیچ های ترانسفورماتور استفاده کرد که می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد یکپارچگی اتصالات الکتریکی ارائه دهد. راتستر ولتاژ مقاومت با فرکانس بسیار پایینمی توان از آن برای آزمایش قدرت عایق ترانسفورماتور تحت یک ولتاژ کنترل شده استفاده کرد که می تواند به شناسایی نقاط ضعف احتمالی عایق کمک کند. راFlash Point Tester را باز کنیدمی توان از آن برای اندازه گیری نقطه اشتعال روغن ترانسفورماتور استفاده کرد که یک پارامتر مهم مربوط به ایمنی و کیفیت روغن است.

نتیجه گیری

تشخیص تخلیه جزئی در ترانسفورماتورهای غوطه ور روغنی کاملاً مهر و موم شده یک کار پیچیده اما حیاتی است. با استفاده از ترکیبی از روش های الکتریکی، شیمیایی و اولتراسونیک و با در نظر گرفتن شرایط محیطی، کالیبراسیون تجهیزات و فرکانس تشخیص، می توان تخلیه های جزئی را به طور موثر تشخیص داد و از خرابی ترانسفورماتور جلوگیری کرد.

به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن کاملا مهر و موم شده، ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و راه حل های قابل اعتماد تشخیص تخلیه جزئی هستیم. اگر به محصولات ما علاقه مند هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد تشخیص تخلیه جزئی نیاز دارید، لطفاً برای تهیه و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید.

مراجع

• استاندارد IEEE C57.106 - راهنمای پذیرش و نگهداری روغن عایق در تجهیزات
• IEC 60270 - تکنیک های تست ولتاژ بالا - اندازه گیری دبی جزئی
• ASTM D3612 - روش‌های تست استاندارد برای آنالیز گازهای محلول در روغن عایق الکتریکی با کروماتوگرافی گازی