IV. Száraz transzformátor részleges kisülési vizsgálata

1. Részleges kisülés hullámforma-elemzése

A Zm detektálási impedancián (azaz a detektálási jelen) eső feszültség meglehetősen kicsi, és erősíteni kell, hogy a műszeren egyértelmű kijelzést adjon. Az erősítő által erősített impulzusjel csúcsértéke oszcilloszkóppal mérhető. Ezenkívül az oszcilloszkóp azt is láthatja, hogy a kisülés melyik fázisa történik a teljesítményfrekvenciában, meghatározhatja az impulzushullám-alakzatot és a kisülési időket, valamint megfigyelheti a teljes részleges kisülés jellemzőit. A kisülés hozzávetőleges helyének és jellegének meghatározásához az oszcilloszkópok vízszintesen és ellipszis alakban is szkennelhetők. A vízszintes szkennelés egy ciklusnak megfelelő teljes képernyős eltérítéssel történik, és a tesztfeszültséggel szinkronizálva meghatározzák az impulzus fázisát. Az ellipszis szkennelés szintén egy tesztfeszültség ciklusnak felel meg sweep ciklusonként. 4-1. ÁBRA: A hullámforma vázlatos rajza a képernyőn két szkennelési módban.

4-1. ÁBRA

Részleges kisülési vizsgálat során a szigetelésen belüli részleges kisülés mellett a vezeték, az elektromos érintkező és a fénycső, a nagyfeszültségű elektróda koronakisülése stb. is befolyásolhatja a részleges kisülés hullámformáját. Ennek érdekében meg kell különböztetni a részleges kisülés hullámformáit és a szigetelésen belüli egyéb interferenciákat. A 4-2. ábra néhány tipikus hullámformát mutat.

4-2. ÁBRA

2. Részleges kisülés spektrumazonosítása

A 4-3. ábra a kezdeti feszültség közelében kapott különböző típusú részleges kisülési oszcillogramokat mutatja. Az (a), (b), (c) és (d) ábrák a részleges kisülés alapvető mintázatait, az (e), (f) és (g) ábrák pedig az interferenciahullámok alapvető mintázatait mutatják.

4-3. ÁBRA

Az (a) ábrán csak egyetlen, a szigetelőszerkezetben az elektromos tér irányára merőleges légrés található, és a kisülési impulzus a pozitív és negatív csúcsok közötti helyre szuperponálódik. Az impulzus amplitúdója és frekvenciája a szimmetria mindkét oldalán alapvetően egyenlő. De néha a 3:1 aszimmetria felső és alsó amplitúdója még mindig normális. A kisülés és a tesztfeszültség közötti kapcsolat az, hogy a kezdeti kisülés után a kisülés egy bizonyos szintig növekszik, és a tesztfeszültség növekedésével a kisülés változatlan marad. Az oltási feszültség megközelítőleg megegyezik vagy kissé alacsonyabb a kezdőfeszültségnél.

A (b) ábrán a szigetelőszerkezet különböző méretű légréseket tartalmaz, amelyek többnyire önthető szigetelőszerkezetek. Amikor a kisülési impulzus a pozitív és negatív csúcsok előtti pozícióra szuperponálódik, az impulzus szimmetrikus két oldalának amplitúdója és frekvenciája alapvetően egyenlő, de néha a felső és alsó amplitúdó 3:1 arányú aszimmetriája még normális. A kisülés kezdetén a kisülési impulzus felbontható, majd a feszültség emelkedik, néhány kisülési impulzus a tesztfeszültség nulla pozíciója felé mozdul el, ugyanakkor nagyobb impulzus lesz, az impulzusfelbontás fokozatosan csökken, amíg már nem lehet felbontani. A kezdeti kisülés után a kisülés a feszültség növekedésével folyamatosan növekszik, és az oltófeszültség alapvetően megegyezik vagy alacsonyabb a kezdeti feszültségnél.

A (c) ábrán csak egyetlen légrés található a szigetelőszerkezetben. Az elektróda felületén lévő légrés kisülési válasza eltér a dielektrikumban lévőtől. A kisülési impulzus a feszültség pozitív és negatív csúcsaira szuperponálódik, és a két oldal amplitúdója nem szimmetrikus, a nagy amplitúdó frekvenciája alacsony, a kis amplitúdó frekvenciája pedig magas. Az arány általában nagyobb, mint 3:1, néha pedig 10:1. A teljes kisülési válasz megkülönböztethető. A kisülés megkezdése után a kisülés mennyisége alapvetően változatlan, és semmi köze a feszültségemelkedéshez. Az oltási feszültség egyenlő vagy kissé alacsonyabb a kezdőfeszültségnél.
 
A (d) ábrán (1) az elektróda felületén különböző méretű légrések csoportja található, de ezek zárt típusúak; (2) az elektróda és a szigetelőközeg közötti elektromos rés nincs lezárva. A két oldal közötti amplitúdóarány általában 3:1, néha pedig 10:1, mielőtt a kisülési impulzus rávetül a feszültség negatív csúcsára. A feszültség növekedésével az impulzus egy része a nulla pozíció felé mozdul el. A kisülés megkezdése után az impulzus felbontása megfelelő. A nyomás folyamatos növelésével a felbontás addig csökken, amíg megkülönböztethetetlenné nem válik. A kezdeti kisülés után a kisülési impulzus fokozatosan növekszik a feszültség növekedésével, és az oltási feszültség megegyezik vagy kissé alacsonyabb lesz a kezdeti feszültségnél. Ha a feszültség 10 percig tart, a kisülési válasz némileg megváltozik.

(e) Az interferenciaforrás a tűhegy és a sík lemez vagy a föld közötti folyékony közeg. A koronakisülés alacsonyabb feszültségnél történik, és a kisülési impulzus a csúcsfeszültség pozíciójára szuperponálódik. Például a negatív csúcsnál. A kisülési teljesítmény magas potenciálon van; Ha a pozitív csúcson található, a tápegység alacsony potenciálon van. Ez segít meghatározni a feszültség nulla pozícióját, és egy impulzuspár jelenik meg szimmetrikusan a pozitív vagy negatív feszültségcsúcsokon, egyenlő időközönként minden kisülési impulzuscsoportnál. A két csoport amplitúdója és időintervalluma azonban eltérő, és a kisebb csoport azonos amplitúdóval rendelkezik és sűrűbb. Egy nagyobb impulzusnak alacsonyabb a kezdeti feszültsége, és a kisülés a feszültség növekedésével növekszik. Egy kisebb impulzuscsoport kezdeti feszültsége magasabb, és a kisülés mennyisége független a feszültségtől, és változatlan marad. A feszültség növekedésével az impulzusfrekvencia-sűrűsége növekszik, de továbbra is megkülönböztethető. A feszültség növekedésével megkülönböztethetetlenné válik.

(f) Tűhegy sík vagy földfelszíni gázközeggel szemben. A koronakisülés alacsonyabb feszültségen történik, és a kisülési impulzus a csúcsfeszültség pozíciójára szuperponálódik. Például a negatív csúcsban a tápegység magas potenciálon van; ha pozitív csúcson található, a tápegység alacsony potenciálon van. Ez segít meghatározni a feszültség nullpontját. A kezdeti kisülés után a feszültség növekszik, és a kisülés mennyisége változatlan marad, de az impulzussűrűség mindkét oldalra diffundál, és a kisülési frekvencia növekszik, de továbbra is megkülönböztethető. A feszültség növekedésével a kisülési impulzus frekvenciája fokozatosan megkülönböztethetetlenné válik.

(g) Szuszpenziós potenciálkisülés. Elektromos kisülés két felfüggesztett fémtárgy között elektromos térben, vagy egy fémtárgy és a föld között.

Kétféle hullámforma létezik:

1. A pozitív és negatív oldal azonos impulzusamplitúdóval, azonos intervallummal és frekvenciával rendelkezik;

2 Mindkét oldalon az impulzusok párokban jelennek meg, azonos párközzel, és néha oda-vissza mozognak az alapvonalon.

A kezdeti kiürítésnek három típusa van:

(1) A kisülési mennyiség változatlan marad, függetlenül a feszültségtől, és az oltási feszültség teljesen megegyezik a bekapcsolási feszültséggel.

(2) A feszültség folyamatosan emelkedik, majd egy bizonyos feszültségértéken a kisülés hirtelen eltűnik. Amikor a feszültség folyamatosan emelkedik, majd csökken, a kisülés az előző eltűnő feszültségen ismét megtörténik.

(1) A feszültség növekedésével a kisülési teljesítmény fokozatosan csökken, a kisülési impulzus pedig növekszik.