IV. Preskus delnega praznjenja suhega transformatorja

1. Analiza valovne oblike delnega praznjenja

Napetost na detekcijski impedanci Zm (torej detekcijski signal) je precej majhna in jo je treba ojačati, da se na instrumentu jasno prikaže. Z osciloskopom lahko izmerimo najvišjo vrednost impulznega signala, ki ga ojača ojačevalnik. Poleg tega lahko osciloskop vidi tudi, v kateri fazi se razelektritev pojavlja v omrežni frekvenci, določi valovno obliko impulza in čase razelektritve ter opazuje značilnosti celotne delne razelektritve. Za določitev približne lokacije in narave razelektritve je mogoče osciloskope skenirati vodoravno in eliptično. Vodoravno skeniranje se izvaja s celozaslonskim odklonom, ki je enakovreden enemu ciklu, in je sinhronizirano s preskusno napetostjo za določitev faze impulza. Eliptično skeniranje je prav tako enakovredno enemu ciklu preskusne napetosti na cikel skeniranja. SLIKA 4-1 Shematski diagram valovne oblike na zaslonu dveh načinov skeniranja.

SLIKA 4-1

Pri preizkusu delnega praznjenja lahko poleg notranjega delnega praznjenja pride tudi do delnega praznjenja v izolaciji, na valovno obliko delnega praznjenja pa lahko vpliva tudi povezava vodnikov, električnih kontaktov in fluorescenčne sijalke, korona visokonapetostne elektrode itd. Zato je treba razlikovati med valovnimi oblikami delnega praznjenja in drugimi motnjami znotraj izolacije. Slika 4-2 prikazuje nekaj tipičnih valovnih oblik.

SLIKA 4-2

2. Spektralna identifikacija delnega praznjenja

Slika 4-3 prikazuje različne vrste oscilogramov delnega praznjenja, ki so pridobljeni blizu začetne napetosti. Slike (a), (b), (c) in (d) so osnovni vzorci delnega praznjenja, (e), (f) in (g) pa so osnovni vzorci interferenčnih valov.

SLIKA 4-3

V (a) je v izolacijski strukturi samo ena zračna reža, pravokotna na smer električnega polja, impulz praznjenja pa se prekriva z položajem med pozitivnim in negativnim vrhom. Amplituda in frekvenca impulza na obeh straneh simetrije sta v osnovi enaki. Včasih pa je zgornja in spodnja amplituda asimetrije 3:1 še vedno normalna. Razmerje med praznjenjem in preskusno napetostjo je, da se po začetnem praznjenju praznjenje poveča do določene ravni, praznjenje pa ostane nespremenjeno z naraščanjem preskusne napetosti. Napetost gašenja je približno enaka ali nekoliko nižja od začetne napetosti.

V (b) izolacijska struktura vsebuje zračne reže različnih velikosti, ki so večinoma lite izolacijske strukture. Ko se razelektritveni impulz prekriva s položajem pred pozitivnim in negativnim vrhom, sta amplituda in frekvenca simetričnih obeh strani impulza v osnovi enaki, včasih pa je asimetrija zgornje in spodnje amplitude 3:1 še vedno normalna. Na začetku razelektritve se lahko razelektritveni impulz razreši, nato pa napetost narašča, nekateri razelektritveni impulzi se premaknejo v smer ničelnega položaja preskusne napetosti, hkrati pa se pojavi večji impulz, ločljivost impulza pa se postopoma zmanjšuje, dokler je ni mogoče razrešiti. Po začetnem razelektritvi se razelektritev enakomerno povečuje z naraščanjem napetosti, napetost gašenja pa je v osnovi enaka ali nižja od začetne napetosti.

V (c) je v izolacijski strukturi samo ena zračna reža. Odziv praznjenja zračne reže na površini elektrode se razlikuje od odziva v dielektriku. Impulz praznjenja se prekriva s pozitivnimi in negativnimi vrhovi napetosti, amplituda obeh strani pa ni simetrična, frekvenca velike amplitude je nizka, frekvenca majhne amplitude pa visoka. Razmerje je običajno večje od 3:1 in včasih 10:1. Skupni odziv praznjenja je mogoče razločiti. Ko se praznjenje začne, se količina praznjenja v bistvu ne spremeni in nima nobene zveze z naraščanjem napetosti. Napetost gašenja je enaka ali nekoliko nižja od začetne napetosti.
 
V (d), (1) se na površini elektrode nahaja skupina zračnih rež različnih velikosti, vendar so zaprtega tipa; (2) Električna reža med elektrodo in izolacijskim medijem ni zaprta. Razmerje amplitud med obema stranema je običajno 3:1 in včasih 10:1, preden se impulz praznjenja prekriva z negativnim vrhom napetosti. Ko napetost narašča, se del impulza premakne proti ničelnemu položaju. Po začetku praznjenja je ločljivost impulza sprejemljiva. Z naraščanjem tlaka ločljivost pada, dokler ni več mogoče razlikovati. Po začetnem praznjenju se impedančni tok praznjenja postopoma povečuje z naraščanjem napetosti, napetost gašenja pa je enaka ali nekoliko nižja od začetne napetosti. Če napetost traja 10 minut, se bo odziv praznjenja nekoliko spremenil.

(e) Vir interference je tekoči medij med konico igle in ravno ploščo ali zemljo. Koronski razelektritev se pojavi pri nižji napetosti, impulz razelektritve pa se prekriva z vrhom napetosti, na primer pri negativnem vrhu. Moč razelektritve je na visokem potencialu; če se nahaja na pozitivnem vrhu, je napajanje na nizkem potencialu. To pomaga določiti ničelni položaj napetosti in par impulzov se pojavi simetrično pri pozitivnih ali negativnih vrhovih napetosti, z enakimi intervali za vsako skupino impulzov razelektritve. Vendar sta amplituda in časovni interval obeh skupin različna, manjša skupina pa ima enako amplitudo in je bolj gosta. Večji impulz ima nižjo začetno napetost in razelektritev se povečuje z naraščanjem napetosti. Začetna napetost skupine manjših impulzov je višja, količina razelektritve pa je neodvisna od napetosti in ostane nespremenjena. Z naraščanjem napetosti se gostota frekvence impulzov povečuje, vendar je še vedno razločljiva. Z naraščanjem napetosti postane nerazločljiva.

(f) Konica igle ob ravnem ali zemeljskem plinskem mediju. Koronski razelektritev se pojavi pri nižji napetosti, impulz razelektritve pa se prekriva z vrhom napetosti. Na primer, pri negativnem vrhu je napajalnik na visokem potencialu; če se nahaja na pozitivnem vrhu, je napajalnik na nizkem potencialu. To pomaga določiti ničlo napetosti. Po začetnem razelektritvi se napetost poveča in količina razelektritve ostane nespremenjena, vendar se gostota impulzov razprši na obe strani in frekvenca razelektritve se poveča, vendar je še vedno razločljiva. Z naraščanjem napetosti se frekvenca impulzov razelektritve postopoma povečuje do nerazločljive.

(g) Razelektritev suspenzijskega potenciala. Električna razelektritev med dvema visečima kovinskima predmetoma v električnem polju ali med kovinskim predmetom in zemljo.

Obstajata dve vrsti valovnih oblik:

1. Pozitivna in negativna stran imata enako amplitudo impulza, enak interval in frekvenco;

2 Impulzi na obeh straneh se pojavljajo v parih, z enakim razmikom med pari, in se včasih premikajo naprej in nazaj po osnovni črti.

Obstajajo tri vrste začetnega izpusta:

(1) Količina praznjenja ostane nespremenjena, neodvisna od napetosti, napetost gašenja pa je popolnoma enaka zagonski napetosti.

(2) Napetost še naprej narašča in pri določeni napetosti praznjenje nenadoma izgine. Ko napetost še naprej narašča in nato pada, se bo praznjenje ponovno začelo pri prejšnji izginjajoči napetosti.

(1) Z naraščanjem napetosti se moč praznjenja postopoma zmanjšuje, impulz praznjenja pa se povečuje.