Yağlı Transformatörlerde Kısmi Deşarj: Aşırı Kısmi Deşarj Seviyelerinin Doğası ve Yaygın Nedenleri

01 Giriş

Yağa batırılmış sistemlerde kısmi deşarj (PD) Güç Transformatörleri Kısmi deşarj (PD) kaynaklı arızalar, transformatör endüstrisinde küresel olarak kabul görmüş bir sorun olmaya devam etmektedir. Çok sayıda üretici, bu tür arızalar nedeniyle önemli kayıplar yaşamıştır.

PD (parçalanma hatası) aşımı, fabrika testleri sırasında, üçüncü taraf denetimlerinde veya müşteri tesislerinde meydana gelebilir. PD kaynaklarını bulmak genellikle "samanlıkta iğne aramak" gibidir ve bu da günlerce hatta aylarca süren yeniden işleme süreçlerine yol açarak üreticiler veya son kullanıcılar için önemli kalite kayıplarına neden olur.

Bu nedenle, aşırı Parkinson hastalığının nedenlerini bilimsel olarak teşhis etmek ve hızlı bir şekilde belirlemek kritik önem taşımaktadır.

02 Tanım ve Nitelik

Resmi bir tanımı olmamakla birlikte, yazar PD'yi şu şekilde tanımlamaktadır:
[Transformatör içindeki belirli noktalarda meydana gelen ve henüz ani yalıtım arızasına veya ark atlamasına neden olmamış deşarj.]

PD senaryoları oldukça çeşitlilik gösterse de ortak bir özü paylaşırlar:
[Yalıtım sistemindeki yapısal, malzeme veya üretim kusurları, o noktadaki dielektrik dayanımını aşan yerel elektrik alan bozulmasına neden olarak, tekrarlayan, mikro ölçekli, nüfuz etmeyen iyonlaşma arızasına yol açar.]

Özetle, kısmi deşarjın doğası, kısmi deşarjın başlangıç ​​alan şiddetini aşan yerel elektrik alan yoğunlaşmasında yatmaktadır.

03 Başlıca Nedenler

Kısmi deşarj (PD) mekanizmalarına göre, aşırı yerel elektrik alanlarına neden olan herhangi bir faktör, PD aşımını tetikleyebilir.

3.1 PD Konumları
PD'nin kaynağı şunlar olabilir:

Burçlar

 

OLTC/DETC kademe değiştiriciler

 

Potansiyel Müşteriler

 

Sarmallar

 

Topraklama bileşenleri

 

Yalıtım yüzeyleri/iç kusurlar

 

Trafo yağı

En savunmasız bölgeler:Katı yalıtım malzemelerinde hava boşlukları veya yağda gaz kabarcıkları.
Sebep:Gerilim stresi altında, elektrik alan şiddeti dielektrik sabiti (ε) ile ters orantılıdır.

Kağıt yalıtımı ε ≈ 4,4

 

Hava boşlukları ε ≈ 2,0
→ Hava boşlukları yaklaşık 2,2 kat daha yüksek alan şiddetine maruz kalır.
Düşük kırılma dayanımı ile (AC ≈2kV/mmBu durumda boşluklar/kabarcıklar PD'nin başlaması için zayıf noktalar haline gelir.

3.2 Kişisel Veri Türleri
Yaygın Parkinson hastalığı türleri Yağlı TransformatörS:

Gaz kabarcığı deşarjı

 

Nemden kaynaklanan deşarj(nem yalıtımı)

 

Keskin elektrot deşarjı(yüksek voltaj/topraklama elektrot uçları)

 

Yüzer potansiyel deşarj

 

Kama şeklinde yağ boşluğu deşarjı

 

Metalik/kirletici parçacıklardan kaynaklanan deşarj

 

Yapışma kusurları(Sıkıştırma plakalarında/uç halkalarında aşırı/kalitesiz tutkal kullanımı)

Temel Bilgi:

PD aşımları nadiren tasarım kaynaklıdır (yaklaşık %0,5 olasılık).
%95'ten fazlası malzeme, işlem veya üretim hatalarından kaynaklanmaktadır.

Gerekçe:Aşırı gerilimler (LI, LIC, SI, LTAC) eşdeğer 1 dakikalık güç frekansı dayanım gerilimine dönüştürüldüğünde (DIL dönüşümü), hepsi PD test gerilimini (IVPD) aşıyor. Ana/boyuna izolasyon, en yüksek aşırı gerilim senaryosu için tasarlanmıştır.

HAYIR.	PD Tipi	Konum	Mekanizma	Sık Görülen Durumlar
1	Keskin Elektrot Deşarjı	Sıkıştırma parçaları, tank, yükselen burç, kurşun sıkıştırma terminalleri	Küçük eğrilik yarıçapı → yüksek yük yoğunluğu → aşırı alan yoğunlaşması	Yüksek gerilim elektrotlarının yakınında korumasız cıvatalar; manyetik korumada keskin kenarlar
2	Gaz Kabarcığı/Boşluk Boşaltımı	Yağdaki kabarcıklar / katı yalıtımdaki boşluklar	Düşük dielektrik sabiti (ε≈1) → yüksek alan gerilimi + düşük kırılma dayanımı (2kV/mm)	Yetersiz vakum; hızlı yağ dolumu; uç halkalarında/dengeleyici kürelerde aşırı/yetersiz yapıştırıcı.
3	Nem Kaynaklı Boşaltım	Sargılar, çekirdek izolasyonu, iletkenler	Nem, dielektrik dayanımını %60-70 oranında azaltır.	Yetersiz iç kurutma; montaj sırasında ortam havasına aşırı maruz kalma
4	Yüzer Potansiyel Deşarj	Preslenmiş levha, kurşun destekler, manyetik şöntler	Yük birikimi → ani deşarj darbesi	Topraklanmamış manyetik koruma; zayıf bağlantılı elektrostatik halkalar
5	Kirletici Deşarjı	Yağdaki su/lifler/metal parçacıkları	Alan bozulması + su, alan gerilimini 2,9 kat artırır.	Yetersiz yağ filtrasyonu; kirlenmiş çekirdek; nem girişi

04 Görünüm

Yaygın Parkinson hastalığı türlerini, mekanizmalarını, yerlerini ve vaka örneklerini anlamak, hedefli sorun giderme için çok önemlidir.

Transformatör bağlantı prensipleri, yapısal tasarım, kısmi deşarj dalga formu özellikleri, polarite lokalizasyonu ve teşhis testleriyle birleştiğinde, bu bilgi hızlı bir şekilde temel nedenin belirlenmesini ve kalite kayıplarının en aza indirilmesini sağlar.