Daļēja izlāde ir elektriskā izlāde, kas rodas nelielā izolācijas laukumā, kur elektriskā lauka stiprums pārsniedz materiāla sabrukšanas spēku. Tas var rasties tukšumos cietā izolācijā, gar izolācijas materiāla virsmu, gāzes burbuļu iekšpusē šķidrā izolācijā.
Daļējas izlādes cēloņi
Saskaņā ar starptautisko standartu pieņemto definīciju daļēja izlāde ir elektriskā izlāde, kas lokāli šuntē izolāciju atsevišķā konstrukcijas daļā.
Šis process notiek gāzes vai šķidruma dielektriķa jonizācijas dēļ, un tas var notikt saskarnē starp diviem materiāliem un izolācijas iekšpusē. Rašanās un attīstība ir atkarīga no dielektriķa veida un objekta izolācijas dizaina iezīmēm. Daļējas izlādes izolācijā ir neviendabīgumu klātbūtnes sekas dielektriķa struktūrā un uz to iedarbojošā sprieguma īpašībām. Šādas neviendabības var būt dažādi piemaisījumi un piemaisījumi, gāzes dobumi, mitrināšanas zonas. Šādi defekti parasti veidojas izolācijas konstrukcijātā izgatavošanas procesa pārkāpuma rezultātā un iekārtu darbības laikā (mehāniskās iedarbības, deformācijas, vibrācijas ietekmē).
Kas ir koki un to veidošanās izolācijas materiāla struktūrā
Izolācijas materiālā no tajā esošā dobuma veidojas kokam līdzīga struktūra - koku veidošanās. Daļējas izplūdes veidojas koku zaros. Elektriskā lauka un izlāžu ietekmē koku veidojumi palielinās un palielinās, tādējādi palielinot polimēru materiāla noārdīšanās pakāpi. Dendritiem ir palielināta vadītspēja un tie izraisa pakāpenisku dielektriķa iznīcināšanu.
Tā kā daļējai izlādei gāzveida vidē ir nepieciešams zemāks spriegums nekā jebkurai ietekmei šķidrā vai cietā svešķermeņa ieslēgumā, šādu defektu klātbūtne izolācijā var būt visticamākais iemesls šīs izolācijas iznīcināšanai. materiāls. Tas ir saistīts ar faktu, ka dobumā, kas piepildīts ar gāzi, elektriskā lauka stiprums ir lielāks nekā cietā vai šķidrā vietā un gāzveida vides elektriskās stiprības vērtība ir zemāka nekā citām izolācijas frakcijām.
Koku veidi
Elektriskās izcelsmes virknes veidojas, pakļaujot maiņstrāvas un impulsa spriegumam, kā arī pie ļoti lielām vērtībām. Iekārtas darbības laikā šīs vērtības neizraisa tūlītēju izolācijas noārdīšanos, bet var izraisīt gāzes jonizācijuneviendabīgums. Ja materiāla struktūrā nav pietiekami lielu dobumu, dendrīti var veidoties salīdzinoši ilgu laiku.
Lielizmēra burbuļu klātbūtne izraisa daļēju izlādi, kad kabelis tiek darbināts ar nominālo spriegumu.
Ūdens koki veidojas, mitrumam nokļūstot izolācijas iekšpusē difūzijas rezultātā vai caur materiāla mikroplaisām.
Mitrumam kondensējoties ieslēgumos, šeit veidojas dendrīti, pēc kuriem sākas to intensīva veidošanās un augšana, jo parādās papildu tukšumi. Tas noved pie dielektriķa elektriskās stiprības samazināšanās un kabeļa pārrāvuma.
Galvenie izolācijas degradācijas cēloņi ietver gan elektrisko novecošanos, ko izraisa daļēja izlāde, kas notiek ieslēgumos pie pārsprieguma un nominālajā darbības režīmā, gan materiāla termiskā novecošana.
Daļēju izlāžu ietekmē sākas izolācijas iznīcināšanas process, palielinās skartās vietas izmērs.
Daļējas izlādes rašanās apstākļi ir atkarīgi no izolācijas konstrukcijas elektromagnētiskā lauka formas un materiāla konkrētas zonas elektriskajām īpašībām.
Daļējas izlādes parasti neizraisa izolācijas caurlaidību, taču tās izraisa izmaiņas dielektriķa struktūrā un, pietiekami ilgi darbojoties sistēmai, var izraisīt izolācijas caurlaidību. slānis. To rašanās vienmēr norāda uz lokālu neviendabīgumu.dielektrisks. Daļējo izlāžu raksturojums ļauj diezgan labi spriest par izolācijas konstrukcijas defektu pakāpi.
Tie rada vislielāko apdraudējumu, ja iekārtas tiek darbinātas ar maiņstrāvas un impulsa spriegumu.
Fizikālās parādības, kas pavada daļēju izlādi izolācijā
Izolācijas pārkaršana paātrina tās iznīcināšanas procesu, palielinot to punktu skaitu, kuros parādās jauni defekti, kā rezultātā palielinās dendrītu skaits un apjoms. Tas rada pastiprinātu spriedzi apgabala laukos.
Daļējai elektriskā izlādei ir termiska ietekme uz izolāciju, kā arī iznīcina to ar uzlādētām daļiņām un reaktīviem produktiem, kas rodas izlādes rezultātā.
Turklāt daļējas izlādes izraisa impulsu strāvu parādīšanos to radītajos kanālos. Bojājuma laikā to visu pavada elektromagnētiskais starojums, triecienviļņi, gaismas uzplaiksnījumi un izolācijas sadalīšanās molekulārā līmenī.
Daļēja izlāde ir viens no galvenajiem augstsprieguma iekārtu bojājumu cēloņiem. Tas izskaidrojams ar to, ka daļējas izlādes parādīšanās ir sākuma posms vairumam augstsprieguma izolācijas defektu.
Šo procesu rezultātā tiek radīti apstākļi izolācijas pārrāvuma rašanai.
Izlādes posmi
Ja tiek pārsniegts noteikts sprieguma slieksnis, iestatiet konkrētuizolācijas materiāls, tajā var tikt ierosinātas daļējas izlādes, kas neizraisa tūlītēju izolācijas izdegšanu, tāpēc tās var būt diezgan pieņemamas. Viņi ieguva nosaukumu - iniciālis.
Tālāka sprieguma palielināšanās, ieslēgumu izmēra un skaita palielināšanās, koku skaita palielināšanās iekārtas nepārtrauktas darbības procesā, izraisa krasu daļējo izlāžu intensitātes pieaugumu. To rašanās krasi samazina izolācijas glabāšanas laiku un var izraisīt tās sabrukšanu. Šādas izlādes tiek sauktas par kritiskām.
Izplūdes konstrukcijā ietekme uz aprīkojumu
Viens no galvenajiem transformatoru un elektrisko mašīnu dizaina elementiem ir tinumu izolācija. Tas ir nepārtraukti pakļauts tādiem destruktīviem faktoriem kā: termiskie efekti ilgstošas strāvas plūsmas dēļ; vibrācijas slodzes magnētiskās ķēdes (transformatoriem) un piedziņas mehānisma (elektriskajām mašīnām) darbības dēļ; iedarbināšanas strāvu un īsslēguma strāvu sekas.
Visi šie faktori izraisa izolācijas bojājumus un daļēju izlādi. Elektriskajām mašīnām tas ir visizplatītākais atteices cēlonis, savukārt transformatoriem tinuma izolācijas bojājuma dēļ atteice ir otrajā vietā pēc bukses bojājumiem.
Kāpēc ir jāmēra izplūdes
To procesu mērīšana, kas notiek, kad notiek daļēja izlāde, ir nepieciešams, lai varētu novērst izolācijas bojājumus un samazināt tos.intensitāte izolācijas materiālos.
Saistībā ar XLPE izolācijas izmantošanu elektrības kabeļu, energoiekārtu, augstsprieguma transformatoru, gaisvadu elektrolīniju būvniecībā nepieciešams pastāvīgi uzraudzīt daļējas izlādes, kas ietekmē to darbības drošību.
Izolācijas bojājumu novēršana un pārbaudes metodes
Ekspluatācijas laikā ir jāveic izolācijas materiāla stāvokļa pārbaudes, lai atklātu bojājumus un novērstu nejaušas atteices, ko izraisa daļēja aprīkojuma izlāde.
Lai kontrolētu augstsprieguma iekārtu izolācijas defektu pakāpi, ir:
- Pārbaudes ar paaugstinātu spriegumu, kas ir līdzvērtīgs tā iespējamajam pieaugumam darbības laikā. Tas ir nepieciešams, lai noteiktu izolācijas dielektriskās stiprības vērtības īslaicīga sprieguma pieauguma laikā.
- Nesagraujošās pārbaudes metodes, lai noteiktu tā darbības ilgumu.
Tas ļauj veikt uzticamu diagnostiku darbināmām iekārtām, neizslēdzot iekārtas, un tādējādi novērst ekonomiskos zaudējumus.
Esošās daļējas izlādes diagnostikas metodes ļauj atklāt defektu agrīnā tā attīstības stadijā un tādējādi novērst dārgu remontu vai bojātu iekārtu nomaiņu.
Dažas metodes ļauj lokalizēt defekta zonu, un tikai bojātās vietas tiks labotas.izolācija.
Pārbaudot iekārtas ar augstu spriegumu, izolācijas kvalitāte pasliktinās, ja tiek pakļauts spriegumam, kas vairākas reizes pārsniedz darba vērtības.
Diagnostikas metodes daļējas izlādes noteikšanai ļauj visprecīzāk novērtēt iekārtas atlikušās darbības pakāpi, neradot postošas ietekmes uz tās izolāciju. Daļēju izlāžu diagnostiku darbības laikā apgrūtina tas, ka parasti ap pārbaudāmo objektu atrodas citas iekārtas, kas ir traucējumu avots. Šie signāli var pēc parametriem neatšķirties no vēlamā objekta signāliem, jo tie var būt arī daļēja izlāde.
Tāpēc, lai atdalītu traucējumu signālus un izmērīto daļējo izlādi, vispirms ir jāmēra traucējumu signāli ar izslēgtu spriegumu pārbaudāmajam objektam un pēc tam jāmēra darbības režīmā.
Šajā gadījumā tiks ierakstīta daļējas izlādes signālu un fona summa.
Šo mērījumu atšķirība parādīs PD signāla vērtību.
Iegūtie raksturlielumi ļauj novērtēt defektu raksturu un pašu izlādi.
Daļējas izlādes metode nekaitē izolācijai un tiek plaši izmantota, jo testa procesā neizmanto augstu spriegumu, lai negatīvi ietekmētu izolāciju.
Elektriskās izlādes metode
Metodei nepieciešams mērinstrumenta kontakts ar izolāciju.
Tas ļauj definēt lielu skaitu daļējas izlādes raksturlielumu.
Šis ir visprecīzākais no visiemdaļējas izlādes mērīšanas metodes.
Akustiskā reģistrācijas metode
Šīs metodes pamatā ir mikrofonu izmantošana, kas uztver skaņas signālus no tiešraides aprīkojuma.
Sensori tiek uzstādīti sarežģītās sadales iekārtās un citās elektroenerģijas iekārtās un darbojas attālināti.
Trūkums: neliela apjoma daļējas izplūdes netiek reģistrētas.
Elektromagnētiskā vai tālvadības metode
Daļējas izlādes noteikšana, izmantojot mikroviļņu metodi, ir vienkāršs un efektīvs process. Šim nolūkam tiek izmantota virziena antenas ierīce.
Šīs metodes trūkums ir neiespējamība izmērīt izplūdes lielumu.
Īpašas izlādes transformatoros
Jaudīgi jaudas transformatori ir daļa no energosistēmām, un to tuvumā ir uzstādītas augstsprieguma iekārtas, kurās var būt daļējas izlādes. Signāli no tiem dažādos veidos tiek nosūtīti uz vadāmo transformatoru.
Ja transformators ir pievienots gaisvadu elektrolīnijām, kuras ir pakļautas zibens iedarbībai, signāli no tiem tiks reģistrēti, mērot transformatora izolācijā esošās daļējas izlādes raksturlielumus.
Kad transformators atrodas atklātā apakšstacijā, tā ārējās strāvu nesošās daļās periodiski rodas koronaizlādes atkarībā no temperatūras, mitruma un citiem faktoriem.
Slodzes izmaiņas un tādu ierīču klātbūtne transformatoros, kas regulē to parametrus darbības laikā, piemēram, ierīces, kasregulējot darbību zem slodzes, izraisa izmaiņas daļējās izlādes raksturlielumos, kas var samazināties vai palielināties.
Visi šie faktori noved pie tā, ka daudzi transformatoru mērījumi var parādīt izkropļotu izolācijas stāvokļa attēlu.
No testējamā transformatora iegūtie rādījumi tiks pārklāti ar blakus esošo iekārtu trokšņu impulsiem.
Šādos gadījumos ir jāizmanto pareizi izvēlēta mērīšanas tehnika, lai izslēgtu traucējumu ietekmi uz saņemtajiem datiem par daļējām izlādēm transformatoros.
