IV. Gedeeltelijke ontladingstest van een droge transformator

1. Golfvormanalyse van partiële ontlading

De spanning over de detectie-impedantie Zm (dat wil zeggen, het detectiesignaal) is vrij klein en moet worden versterkt om een ​​duidelijke indicatie op het instrument te geven. De piekwaarde van het door de versterker versterkte pulssignaal kan met de oscilloscoop worden gemeten. Daarnaast kan de oscilloscoop ook de fase van de ontlading in de netfrequentie weergeven, de pulsgolfvorm en ontladingstijden bepalen en de kenmerken van de gehele partiële ontlading observeren. Dit om de geschatte locatie en aard van de ontlading te bepalen. Oscilloscopen kunnen horizontaal en elliptisch scannen. Horizontaal scannen gebeurt met een volledige schermuitslag die overeenkomt met één cyclus en is gesynchroniseerd met de testspanning om de fase van de puls te bepalen. Elliptisch scannen komt ook overeen met één cyclus van de testspanning per scancyclus. Figuur 4-1: Schematisch diagram van de golfvorm op het scherm bij twee scanmodi.

FIG.4-1

Bij een partiële-ontladingstest kunnen, naast de interne partiële ontlading in de isolatie, ook de aansluitingen van draden, elektrische contacten en TL-lampen, corona-ontladingen van hoogspanningselektroden, enz. de golfvorm van de partiële ontlading beïnvloeden. Daarom is het noodzakelijk om de golfvormen van de partiële ontlading te onderscheiden van andere storingen binnen de isolatie. Figuur 4-2 toont enkele typische golfvormen.

FIG4-2

2. Spectrumidentificatie van partiële ontladingen

Figuur 4-3 toont verschillende typen oscillogrammen van partiële ontladingen, die worden verkregen nabij de beginspanning. Figuren (a), (b), (c) en (d) zijn de basispatronen van partiële ontladingen, en (e), (f) en (g) zijn de basispatronen van interferentiegolven.

FIG4-3

In (a) is er slechts één luchtspleet loodrecht op de richting van het elektrische veld in de isolerende structuur, en de ontladingspuls is gesuperponeerd op de positie tussen de positieve en negatieve pieken. De pulsamplitude en -frequentie aan beide zijden van de symmetrie zijn in principe gelijk. Maar soms is de amplitude van de bovenste en onderste 3:1-asymmetrie nog steeds normaal. De relatie tussen de ontlading en de testspanning is dat na de initiële ontlading de ontlading toeneemt tot een bepaald niveau, en dat de ontlading onveranderd blijft bij een verhoging van de testspanning. De uitdovingsspanning is ongeveer gelijk aan of iets lager dan de startspanning.

In (b) bevat de isolatiestructuur luchtspleten van verschillende groottes, die voornamelijk bestaan ​​uit gietbare isolatiestructuren. Wanneer de ontladingspuls wordt gesuperponeerd op de positie vóór de positieve en negatieve pieken, zijn de amplitude en frequentie van de twee symmetrische zijden van de puls in principe gelijk, maar soms is de asymmetrie van de bovenste en onderste amplitude van 3:1 nog steeds normaal. Aan het begin van de ontlading kan de ontladingspuls worden onderscheiden, waarna de spanning stijgt. Sommige ontladingspulsen bewegen zich in de richting van de nulpositie van de testspanning, terwijl er tegelijkertijd een grotere puls ontstaat. De pulsresolutie neemt geleidelijk af, totdat deze niet meer kan worden onderscheiden. Na de initiële ontlading neemt de ontlading gestaag toe met de spanningsstijging, en de uitdovingsspanning is in principe gelijk aan of lager dan de initiële spanning.

In (c) is er slechts één luchtspleet in de isolerende structuur. De ontladingsrespons van de luchtspleet op het oppervlak van de elektrode is anders dan die in het diëlektricum. De ontladingspuls is gesuperponeerd op de positieve en negatieve pieken van de spanning, en de amplitude aan beide zijden is niet symmetrisch; de frequentie van de grote amplitude is laag en de frequentie van de kleine amplitude is hoog. De verhouding is meestal groter dan 3:1 en soms 10:1. De totale ontladingsrespons kan worden onderscheiden. Zodra de ontlading begint, blijft de ontladingshoeveelheid in principe onveranderd en heeft deze niets te maken met de spanningsstijging. De uitdovingsspanning is gelijk aan of iets lager dan de startspanning.
 
In (d) (1) bevindt zich een cluster van luchtspleten van verschillende groottes op het oppervlak van de elektrode, maar deze zijn van het gesloten type; (2) De elektrische spleet tussen de elektrode en het isolerende medium is niet gesloten. De amplitudeverhouding tussen beide zijden is gewoonlijk 3:1 en soms 10:1 voordat de ontladingspuls wordt gesuperponeerd op de negatieve piek van de spanning. Naarmate de spanning stijgt, beweegt een deel van de puls naar de nulpositie. Na de initiatie van de ontlading is de pulsresolutie redelijk. Bij verdere verhoging van de spanning neemt de resolutie af totdat deze niet meer te onderscheiden is. Na de initiële ontlading neemt de ontladingsomvang geleidelijk toe met de stijging van de spanning, en de uitdovingsspanning is gelijk aan of iets lager dan de initiële spanning. Als de spanning 10 minuten aanhoudt, zal de ontladingsrespons enigszins veranderen.

(e) De storingsbron is het vloeibare medium tussen de naaldpunt en de vlakke plaat of de aarde. Corona-ontlading vindt plaats bij een lagere spanning en de ontladingspuls wordt gesuperponeerd op de piekspanning. Bijvoorbeeld bij de negatieve piek. Het ontladingsvermogen is dan hoog; als het zich op de positieve piek bevindt, is de voedingsspanning laag. Dit helpt bij het bepalen van de nulpositie van de spanning, en een paar pulsen verschijnen symmetrisch bij de positieve of negatieve spanningspieken, met gelijke intervallen voor elke cluster van ontladingspulsen. De amplitude en het tijdsinterval van de twee clusters zijn echter verschillend, en de kleinere cluster heeft dezelfde amplitude en is dichter. Een grotere puls heeft een lagere beginspanning en de ontlading neemt toe met de spanning. De beginspanning van een cluster van kleinere pulsen is hoger en de ontladingshoeveelheid is onafhankelijk van de spanning en blijft onveranderd. Naarmate de spanning stijgt, neemt de pulsfrequentiedichtheid toe, maar blijft deze nog steeds onderscheidbaar. Naarmate de spanning verder stijgt, wordt deze ononderscheidbaar.

(f) Naaldpunt tegen een vlak of aards gasmedium. Corona-ontlading vindt plaats bij een lagere spanning, en de ontladingspuls wordt gesuperponeerd op de piekspanning. Bijvoorbeeld, bij een negatieve piek is de voedingsspanning hoog; als deze zich bij een positieve piek bevindt, is de voedingsspanning laag. Dit helpt bij het bepalen van het nulpunt van de spanning. Na de initiële ontlading neemt de spanning toe en blijft de ontladingshoeveelheid onveranderd, maar de pulsdichtheid verspreidt zich naar beide kanten en de ontladingsfrequentie neemt toe, maar is nog steeds onderscheidbaar. Naarmate de spanning toeneemt, neemt de ontladingspulsfrequentie toe totdat deze geleidelijk onherkenbaar wordt.

(g) Ophangingspotentiaalontlading. Een elektrische ontlading tussen twee opgehangen metalen voorwerpen in een elektrisch veld, of tussen een metalen voorwerp en de aarde.

Er zijn twee soorten golfvormen:

1. De positieve en negatieve zijde hebben dezelfde pulsamplitude, een gelijk interval en dezelfde frequentie;

2 De pulsen aan beide zijden verschijnen in paren, met dezelfde tussenruimte tussen de paren, en bewegen soms heen en weer over de basislijn.

Er zijn drie soorten eerste ontslag uit het ziekenhuis:

(1) De ontladingshoeveelheid blijft onveranderd, onafhankelijk van de spanning, en de uitdovingsspanning is volledig gelijk aan de startspanning.

(2) De spanning blijft stijgen en bij een bepaalde spanning verdwijnt de ontlading plotseling. Wanneer de spanning blijft stijgen en vervolgens daalt, zal de ontlading opnieuw plaatsvinden bij de spanning waarbij de ontlading eerder verdween.

(1)Met de toename van de spanning neemt het ontladingsvermogen geleidelijk af en neemt de ontladingspuls toe.