I. Oorzaak van gedeeltelijke ontlading

De transformatorisolator, de metalen behuizing en dergelijke hebben vaak scherpe hoeken en bramen, waardoor de elektrische ladingen onder invloed van de elektrische veldsterkte zich in de scherpe hoeken of op de braampunten concentreren en gedeeltelijke ontladingen veroorzaken.

Bij het vacuümgieten van een droge transformator met epoxyharsisolatie kan een gebrekkige procesbeheersing leiden tot interne luchtbellen en vervolgens tot partiële ontladingen. Doorgaans bevinden zich kleine luchtspleten in de epoxyharsisolatie. De diëlektrische constante van de luchtbellen is doorgaans veel lager dan die van de isolatie. Hierdoor is de elektrische veldsterkte van de luchtbel in de isolatie veel hoger dan die van het aangrenzende isolatiemateriaal. Dit maakt het gemakkelijker om doorbraak te bereiken en de luchtbellen als eerste te laten ontladen.

Als de elektrische verbinding tussen het geleidende lichaam slecht is, kan er gemakkelijk een elektrische ontlading ontstaan, wat het ernstigste probleem is bij metaalsuspensies.

Een hoge luchtvochtigheid, onvoldoende isolatie van een deel van de transformator, beschadiging van de transformatorisolatie tijdens de installatie, te lange stilstandtijden van de transformator, een te hoog vochtgehalte in het isolatiemateriaal en een vochtige transformatorbehuizing kunnen allemaal van invloed zijn op de partiële ontlading.

Bij het ontwerpen van een droge transformatorisolatiestructuur is de veldsterkte van de lagen of windingen te hoog. Een onredelijk ontwerp van de isolatiestructuur, het gebruik van isolatiemateriaal van lage kwaliteit, een gebrekkig wikkel-, droog- en gietproces, of een slechte assemblage, zoals bijvoorbeeld bramen of oneffenheden in de hoog- en laagspanningsdraden, kunnen allemaal de partiële ontlading verhogen.

II. Het gevaar van gedeeltelijke ontlading

Er bestaan ​​verschillende soorten partiële ontladingen. Een daarvan is een vorm van partiële ontlading die optreedt op een isolerend oppervlak. Bij een hoge energie zal het ontladingsspoor zichtbaar blijven op het isolatoroppervlak en de levensduur van de transformator beïnvloeden. Er bestaat ook een vorm van partiële ontlading met een hoge intensiteit, die optreedt in cavitatie of bij scherpe elektroden. Deze geconcentreerde partiële ontladingen vormen corrosieve ontladingen die diep in de isolatieplaat kunnen doordringen en uiteindelijk tot doorslag kunnen leiden.

Partiële ontlading is de belangrijkste oorzaak van isolatieveroudering en -doorbraak. De korte ontladingstijd veroorzaakt geen diëlektrische schade aan het gehele kanaal, maar de elektrolytische werking van de ontlading versnelt de oxidatie van de isolatie en corrodeert deze, waardoor de levensduur van de transformator wordt verkort. De mate van schade hangt af van de intensiteit van de ontlading en het schademechanisme van de isolatie tijdens de ontlading. Als de partiële ontlading van een droge transformator de norm ernstig overschrijdt, zal de interne isolatie na 3 tot 5 jaar veroudering en doorbraak vertonen. Daarom moet de partiële ontlading van droge transformatoren in China strikt worden gecontroleerd.

III. Regeling van partiële ontlading van droge transformatoren
Het belangrijkste isolatiemateriaal van droge transformatoren is epoxyhars. Dit materiaal is veilig en betrouwbaar en wordt veelvuldig gebruikt in elektriciteitsnetten onder de 35 kV. Er zijn veel factoren die partiële ontlading in droge transformatoren beïnvloeden, waaronder de keuze van grondstoffen, het ontwerp van de productstructuur en het wikkelproces. Gezien de langdurige aanpassingen in het ontwerp, de procesverbetering, de materiaalkeuze en de productiepraktijk van ons bedrijf, stellen we de volgende beheersmaatregelen voor.

1. Ontwerp van de wikkelstructuur
(1) De belangrijkste isolatieafstand moet bij het ontwerp van de transformatorwikkeling ervoor zorgen dat er voldoende isolatieafstand is tussen de hoog- en laagspanningsspoel, tussen de hoogspanningsspoel onderling en tussen de hoogspanningsspoel en de aarde. Onder de toelaatbare omstandigheden geldt: hoe groter de isolatieafstand, hoe kleiner de afstand waarop het veld wordt aangelegd. De wandisolatie van de hoogspanningsspoel kan op passende wijze worden verhoogd om de externe veldsterkte effectief te verminderen.
(2) Ontwerp van de hoogspanningsspoel tussen lagen en secties, wat neerkomt op het beheersen van de veldsterkte van de spoel. Als de hoogspanningswikkeling gebruikmaakt van koperfolie met subsecties, is de spanning tussen de lagen gelijk aan de spanning tussen de windingen, over het algemeen slechts 10 tot 20 V. De spanning tussen de lagen van de elektromagnetische draadstructuur bedraagt ​​400 tot 800 V, waardoor het aantal secties groter moet zijn. Zo is voor een droge transformator van 35 kV een aantal secties van meer dan 16 tot 18 wenselijk. Dit brengt uiteraard veel problemen met zich mee voor het wikkelproces.
(3) Afschermingscontrole: zorg voor effectieve afscherming, waarbij snijranden, bramen en luchtspleten binnen de afscherming worden opgevuld. Dit voorkomt effectief elektrische ontladingen bij de scheurtip en vermindert partiële ontladingen. De HV-afscherming en het uiteinde van de HV-draad, en de LV-draad en de klem moeten betrouwbaar met elkaar verbonden zijn. De afscherming moet schoon blijven en de afschermingslagen moeten glad zijn, zonder breuken of oneffenheden, enz.

2. Controle van het spoelwikkel-, vorm- en vacuümgietproces

De droge transformatorspoel is het meest kritieke onderdeel; voor een goede werking van de transformator is spoelfalen het cruciaal. Het effect van vacuüm gieten is ook zeer belangrijk voor de lokale ontlading; zelfs kleine poriën beïnvloeden de lokale ontlading van de transformator. Daarom moeten het productie- en gietproces van de spoel strikt gecontroleerd worden.

(1) Bij het wikkelen van de spoel moeten we vertrouwd zijn met de tekeningen en het proces, en mogen we het aantal windingen tussen de lagen en het aantal isolatieplaten tussen de lagen niet willekeurig wijzigen! Zorg ervoor dat alle materialen schoon zijn tijdens het wikkelen.

(2) Let bij het lassen van de matrijsdraadaansluitingen op schade aan de spoelisolatie door hoge temperaturen. De lasdraad moet worden gepolijst om scherpe hoeken en bramen te verwijderen. Zorg ervoor dat alle draden voldoende geïsoleerd zijn en dat de epoxyhars wordt gebruikt om de isolatie te vullen en dat de spoel gedurende het gehele montageproces schoon blijft. De geïnstalleerde matrijsspoel moet strikt volgens het droogproces worden gedroogd.

(3) De ingrediënten en het ontgassen van de epoxyhars, het mengproces en de batchverwerking moeten strikt volgens de voorschriften worden uitgevoerd, zoals materiaal, mengverhouding, temperatuur en ontgassingstijd. De viscositeit moet nauwlettend in de gaten worden gehouden. Ook de vacuümgraad, de temperatuur en de aanwezigheid van bellen moeten tijdens het mengen en gieten worden gecontroleerd. De temperatuur en vacuümgraad van de gietvorm moeten binnen de voorgeschreven temperatuurcontrole blijven. Tijdens het gieten mag de snelheid niet te hoog zijn om bellenvorming te voorkomen. Bij dynamisch gieten moet er aandacht worden besteed aan de tijd tussen het toevoegen van de ingrediënten en het volledig gieten om te voorkomen dat de viscositeit van de hars te hoog wordt.

3. Selectie en controle van grondstoffen

(1) Bij de keuze van elektromagnetische draad kan men kiezen voor geëmailleerde draadisolatie, platte koperdraad of ronde koperdraad met wikkeling; leveranciers van elektromagnetische draad moeten tijdens de productie beschikken over speciale ontbraamapparatuur en detectieapparaten en ernaar streven bramen tot een minimum te beperken.

(2) De keuze van epoxyharsmaterialen: verschillende epoxyharsen hebben verschillende eigenschappen, de lokale afgifte van het product en de algehele impact op de prestaties zijn ook groot. Er moet gekozen worden voor een hars met een lage viscositeit, goede taaiheid en hoge isolatiesterkte. Voor elk harsmodel moet de technische afdeling de bijbehorende processpecificaties ontwikkelen.

(3) Controle van het isolatiemateriaal in de spoel: de kwaliteit van het isolatiemateriaal tussen de lagen van de droge transformator is direct gerelateerd aan de grootte van de lokale hoeveelheid. Daarom moeten er langetermijnleveranciers met stabiele grondstoffen worden geselecteerd, omdat er na het vervangen van het materiaal op korte termijn geen problemen met de transformator mogen optreden.
(Wordt vervolgd)