I. Vzrok delnega praznjenja

Izolator transformatorja, kovinsko ohišje in tako naprej imajo pogosto oster kot in rob, zato se električni naboji pod vplivom jakosti električnega polja koncentrirajo v ostrem kotu ali položaju roba, kar povzroči delno praznjenje.

Suhi transformator, izoliran z epoksidno smolo, pri vakuumskem litju lahko zaradi slabega nadzora procesa povzroči tudi notranje mehurčke in nato delno razelektritev. V epoksidnem izolatorju so običajno majhne zračne reže, dielektrični koeficient mehurčkov pa je običajno precej nižji od dielektričnega koeficienta izolatorja, zato je intenzivnost električnega polja mehurčkov v izolatorju precej višja od jakosti sosednjega izolacijskega materiala, zato je enostavno doseči stopnjo preboja in najprej povzročiti električno razelektritev mehurčkov.

Če je električna povezava med prevodnim telesom slaba, lahko pride do električne razelektritve, kar je najresnejši potencial v kovinski suspenziji.

Visoka vlažnost zraka, nezadostna izolacijska trdnost dela transformatorja ali pa je izolacija transformatorja poškodovana med namestitvijo, predolg čas mirovanja transformatorja, vsebnost vode v izolacijskem materialu presega standardno vrednost in celotno telo transformatorja je vlažno, kar vpliva tudi na delno praznjenje.

Pri načrtovanju suhega izolacijskega transformatorja je trdnost plasti ali zavojev previsoka, na primer nerazumna zasnova izolacijskega materiala, nizka kakovost izolacijskega materiala, slaba raven navijanja, sušenja in vlivanja, slaba raven montaže, na primer izdelava visokonapetostnih in nizkonapetostnih žic z ostrimi robovi ali določeno razdaljo, kar bo vplivalo na povečanje delnega praznjenja.

II. Nevarnost delnega praznjenja

Obstaja več vrst delnih razelektritev. Ena je oblika delnih razelektritev, ki se pojavi na izolacijski površini. Če je energija velika, se sled razelektritve zaznamuje na površini izolatorja in vpliva na življenjsko dobo transformatorja. Obstaja tudi visoka intenzivnost razelektritve, ki se pojavi v kavitaciji ali ostri elektrodi, nekaj koncentriranih delnih razelektritev pa je korozivna razelektritev, ki lahko prodre v plasti in globine izolacijske plošče ter sčasoma povzroči preboj.

Delno praznjenje je glavni vzrok za staranje in preboj izolacije. Kratek čas praznjenja ne povzroči dielektrične poškodbe celotnega kanala, elektrolitsko delovanje praznjenja pa pospeši oksidacijo izolacije in jo korodira, zato se življenjska doba transformatorja skrajša. Stopnja poškodbe je odvisna od delovanja praznjenja in mehanizma poškodbe izolacije med praznjenjem. Če delno praznjenje suhega transformatorja resno preseže standardno raven, bo v 3–5 letih prišlo do staranja in preboja notranje izolacije. Zato je treba delno praznjenje suhega transformatorja na Kitajskem strogo nadzorovati.

III. Nadzor delnega praznjenja suhega transformatorja
Glavni izolacijski material suhega transformatorja je epoksidna smola, ki je varna in zanesljiva, in se pogosto uporablja v elektroenergetskih sistemih pod 35 kV. Na delno praznjenje suhega transformatorja vpliva veliko dejavnikov, med katerimi so glavni izbira surovin, zasnova izdelka, postopek vlivanja navitij itd. Glede na dolgoročno prilagajanje zasnove, izboljšanje procesov, izbiro materialov in proizvodno prakso našega podjetja predlagamo naslednje nadzorne ukrepe.

1. Zasnova strukture navijanja
(1) Glavna izolacijska razdalja pri načrtovanju navitja transformatorja mora zagotavljati zadostno izolacijsko razdaljo med visokonapetostno in nizkonapetostno tuljavo ter visokonapetostno tuljavo in ozemljitvijo. V dovoljenih pogojih velja, da večja kot je izolacijska razdalja, večja je razdalja in manjša je jakost polja. Izolacijo stene visokonapetostne tuljave je mogoče ustrezno povečati, da se učinkovito zmanjša jakost zunanjega polja.
(2) Zasnova visokonapetostne tuljave med plastmi in odseki je namenjena nadzoru jakosti polja tuljave. Če se za visokonapetostno navitje uporablja bakrena folija s podsekcijo, je medplastna napetost enaka medovojni napetosti, običajno le za 10 do 20 V, presek med plastmi strukture elektromagnetne žice pa je 400 ~ 800 V, število odsekov pa mora biti večje, na primer pri suhem transformatorju 35 kV je zaželeno število odsekov večje od 16~18 kosov, kar seveda povzroča veliko težav pri postopku navijanja.
(3) nadzor zaščite, uporaba učinkovite zaščite, rezalni robovi, zarobki in zračna reža se lahko zapakirajo v zaščito, kar lahko učinkovito odpravi električno razelektritev konice razpoke in zmanjša delno razelektritev. Visokonapetostni ščit in konec visokonapetostne žice, nizkonapetostna žica in sponka morajo imeti zanesljivo povezavo, obdelava zaščite mora biti redno čista, plasti zaščite morajo biti gladke, brez zlomov in konic itd.

2. Navijanje tuljave, oblikovanje in nadzor procesa vakuumskega litja

Suha tuljava transformatorja je najpomembnejša, saj je uporaba transformatorja dobra ali ne, če pride do okvare tuljave. Učinek vakuumskega litja je prav tako zelo pomemben za lokalno sproščanje, saj tudi majhne pore vplivajo na lokalno sproščanje transformatorja, zato je treba postopek proizvodnje in litja tuljave strogo nadzorovati.

(1) Pri navijanju tuljave moramo biti seznanjeni z risbami in postopkom ter ne smemo poljubno spreminjati števila zavojev med plastmi in števila izolacijskih plošč med plastmi! Pri navijanju se prepričajte, da so vsi materiali čisti.

(2) Pri nameščanju varjenja priključkov kalupa bodite pozorni na poškodbe izolacije tuljave zaradi visoke temperature, varjena žica mora biti polirana z ostrimi robovi itd. Zagotovite, da so vsi kabli izolirani na zadostni razdalji, da jih je mogoče napolniti z epoksidno smolo in očistiti med postopkom montaže. Nameščena tuljava kalupa se suši strogo v skladu s postopkom sušenja.

(3) Sestavine epoksidne smole in postopek odplinjevanja ter postopek šaržiranja morajo strogo upoštevati tehnološke predpise, kot so material, mešalno razmerje, temperatura in čas odplinjevanja, stopnja viskoznosti pa mora biti natančno usklajena z ustreznimi stopnjami vakuuma, temperatura in pojav mehurčkov. Mešanje, temperatura in stopnja vakuuma vlivanja morajo v določenem postopku nadzorovati temperaturo tuljave (kalupa). Pri postopku ulivanja hitrost ne sme biti prehitra in ne sme povzročati mehurčkov. Pri dinamičnem ulivanju je treba paziti na čas med dodajanjem sestavin in zaključkom ulivanja, da se prepreči prevelika viskoznost smole.

3. Izbira in nadzor surovin

(1) Pri izbiri elektromagnetne žice lahko izbirate med emajlirano izolacijo iz ploščate bakrene žice ali okroglo bakreno žico; dobavitelji elektromagnetne žice v proizvodnji morajo imeti posebno opremo za odstranjevanje robov in naprave za zaznavanje ter si prizadevati za zmanjšanje robov na minimum.

(2) Izbira materialov epoksi smol: različne epoksi smole imajo različne lastnosti, lokalno sproščanje izdelka in odlično celovito delovanje, zato je treba izbrati smolo z majhno viskoznostjo, dobro žilavostjo in visoko izolacijsko trdnostjo ter različne modele smol in tehnični oddelek za razvoj ustreznih procesnih specifikacij.

(3) Nadzor izolacijskega materiala v tuljavi. Kakovost izolacijskega materiala med plastmi suhega transformatorja je neposredno povezana z velikostjo lokalne količine. Zato je treba izbrati dolgoročne in stabilne dobavitelje surovin, saj po zamenjavi materiala transformator v kratkem času ne bo imel težav.
(Nadaljevanje sledi)