Bahagyang Paglabas ng Langis sa mga Transformer na Nakalubog sa Langis: Kalikasan at Karaniwang mga Sanhi ng Labis na Antas ng PD

01 Panimula

Bahagyang paglabas (PD) sa ilalim ng langis Mga Power Transformer ay nananatiling isang pandaigdigang kinikilalang hamon sa industriya ng transformer. Maraming tagagawa ang dumanas ng malalaking pagkalugi dahil sa mga pagkabigo na may kaugnayan sa PD.

Maaaring mangyari ang mga paglampas sa PD habang sinusuri ang mga produkto sa pabrika, mga inspeksyon ng ikatlong partido, o sa mga lokasyon ng mga customer. Ang paghahanap ng mga pinagmumulan ng PD ay kadalasang parang "paghahanap ng karayom ​​sa dayami," na humahantong sa muling paggawa na tumatagal nang ilang araw o kahit buwan, na nagdudulot ng malaking pagkawala ng kalidad para sa mga tagagawa o mga end-user.

Samakatuwid, napakahalaga ang siyentipikong pag-diagnose at mabilis na pagtukoy sa mga sanhi ng labis na PD.

02 Kahulugan at Kalikasan

Bagama't walang opisyal na kahulugan, binibigyang kahulugan ng may-akda ang PD bilang:
[May nagaganap na discharge sa mga lokal na posisyon sa loob ng isang transformer na hindi pa nagdudulot ng agarang pagkasira ng insulation o flashover.]

Ang mga sitwasyon ng PD ay magkakaiba ngunit may iisang diwa:
[Ang mga depekto sa istruktura, materyal, o paggawa sa sistema ng insulasyon ay nagdudulot ng lokal na pagbaluktot ng electric field na lumalagpas sa lakas ng dielectric sa puntong iyon, na nagreresulta sa paulit-ulit, maliit na sukat, at hindi tumatagos na pagkasira ng ionization.]

Sa madaling salita, ang katangian ng PD ay nakasalalay sa konsentrasyon ng lokal na electric field na lumalagpas sa lakas ng inception field ng PD.

03 Pangunahing mga Sanhi

Batay sa mga mekanismo ng PD, ang anumang salik na nagdudulot ng labis na lokalisadong mga electric field ay maaaring magdulot ng mga paglampas sa PD.

3.1 Mga Lokasyon ng PD
Ang PD ay maaaring magmula sa:

Mga Bushing

 

Mga tagapagpalit ng gripo ng OLTC/DETC

 

Mga Lead

 

Mga paikot-ikot

 

Mga bahagi ng grounding

 

Mga ibabaw ng insulasyon/mga panloob na depekto

 

Langis ng transpormer

Mga pinaka-mahinang lugar:Mga butas ng hangin sa solidong insulasyon o mga bula ng gas sa langis.
Dahilan:Sa ilalim ng voltage stress, ang intensity ng electric field ay inversely proportional sa dielectric constant (ε).

Insulation ng papel ε ≈ 4.4

 

Mga butas ng hangin ε ≈ 2.0
→ Ang mga void ng hangin ay nakakaranas ng ≈2.2× na mas mataas na lakas ng field.
May mababang lakas ng pagkasira (AC ≈2kV/mm), ang mga puwang/bula ay nagiging mga kahinaan para sa pagsisimula ng PD.

3.2 Mga Uri ng PD
Mga karaniwang uri ng PD sa Transformer na Nakalubog sa Langismga:

Paglabas ng bula ng gas

 

Paglabas na dulot ng kahalumigmigan(mamasa-masang pagkakabukod)

 

Biglang paglabas ng elektrod(mga dulo ng elektrod na may mataas na boltahe/ground)

 

Lumulutang na potensyal na paglabas

 

Paglabas ng puwang ng langis na hugis-wedge

 

Paglabas mula sa mga partikulo ng metal/kontaminante

 

Mga depekto sa pandikit(labis/mababang kalidad ng pandikit sa mga clamping plate/mga singsing sa dulo)

Pangunahing Pananaw:

Ang mga paglampas sa PD ay bihirang may kaugnayan sa disenyo (≈0.5% na posibilidad).
95%+ ay nagmumula sa mga depekto sa materyal, proseso, o paggawa.

Katwiran:Kapag ang mga overvoltage (LI, LIC, SI, LTAC) ay kinomberte sa katumbas na 1-min power-frequency resistant voltage (Pag-convert ng DIL), lahat ay lumalagpas sa PD test voltage (IVPD). Ang main/longitudinal insulation ay idinisenyo para sa pinakamataas na sitwasyon ng overvoltage.

Hindi.	Uri ng PD	Lokasyon	Mekanismo	Mga Karaniwang Kaso
1	Biglang Paglabas ng Elektrod	Mga bahagi ng pang-clamping, tangke, tumataas na bushing, mga terminal ng crimping na lead	Maliit na radius ng kurbada → mataas na densidad ng karga → matinding konsentrasyon ng larangan	Mga bolt na walang panangga malapit sa mga electrode ng HV; matutulis na gilid sa magnetic shielding
2	Bula ng Gas/Paglabas ng Void	Mga bula sa langis / mga puwang sa solidong insulasyon	Mababang dielectric constant (ε≈1) → mataas na stress sa field + mababang lakas ng breakdown (2kV/mm)	Hindi kumpletong vacuum; mabilis na pagpuno ng langis; sobra/mahinang pandikit sa mga dulong singsing/mga equalizing sphere
3	Paglabas na Dahil sa Kahalumigmigan	Mga winding, core insulation, mga lead	Binabawasan ng kahalumigmigan ang lakas ng dielectric ng 60-70%	Hindi sapat na pagpapatuyo ng core; labis na pagkakalantad sa nakapaligid na hangin habang binubuo
4	Lumulutang na Potensyal na Paglabas	Pressboard, mga suportang lead, magnetic shunt	Akumulasyon ng karga → biglaang pulso ng paglabas	Hindi naka-ground na magnetic shielding; hindi maayos na konektadong electrostatic rings
5	Paglabas ng Kontaminante	Tubig/mga hibla/mga partikulo ng metal sa langis	Ang pagbaluktot sa larangan + tubig ay nagpapataas ng stress sa larangan 2.9×	Hindi sapat na pagsasala ng langis; kontaminadong core; pagpasok ng kahalumigmigan

04 Pananaw

Ang pag-unawa sa mga karaniwang uri, mekanismo, lokasyon, at case study ng PD ay mahalaga para sa naka-target na pag-troubleshoot.

Kasama ang mga prinsipyo ng koneksyon ng transformer, disenyo ng istruktura, mga katangian ng PD waveform, lokalisasyon ng polarity, at mga diagnostic test, ang kaalamang ito ay nagbibigay-daan sa mabilis na pagtukoy ng ugat ng sanhi at binabawasan ang mga pagkawala ng kalidad.