Teilentladung (TE) ist eine kritische versteckte Gefahr, die den sicheren Betrieb verschiedener Leistungstransformatoren beeinträchtigt, einschließlich des 10-kV-Verteilungstransformators und des 150-kVA-Dreiphasentransformators von JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD. Als professioneller Hersteller von Energieübertragungs- und -verteilungsgeräten produziert JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD hauptsächlich Öltransformatoren, trockene -Leistungstransformatoren, ölgefüllte dreidimensionale Spulentransformatoren, trockene-dreidimensionale Spulentransformatoren, explosionssichere Trockentransformatoren-für den Bergbau, explosionssichere mobile Umspannwerke für den Bergbau, Leistungstransformatoren aus amorphen Legierungen, Leistungstransformatoren zur Lastkapazitätsregelung, Lokomotiv-Trockentransformatoren sowie vorgefertigte Umspannwerke, modulare Umspannwerke, kastenförmige Umspannwerke für Windenergie, Hoch- und Niederspannungsschaltanlagen und andere Übertragungs- und Verteilungsgeräte. Für elektrische Geräte wie z10-kV-Verteilungstransformatorund 150-kVA-3-Phasen-Transformator ist das Verständnis von Teilentladungskenntnissen unerlässlich, um die Lebensdauer zu verlängern und einen stabilen Betrieb sicherzustellen. In diesem Artikel werden die Grundlagen der Teilentladung von Transformatoren erläutert, einschließlich ihrer Definition, Ursachen, Gefahren, Erkennungsmethoden und Präventionsmaßnahmen.
1. Was ist eine Transformator-Teilentladung?
Unter Teilentladung (Partial Discharge, PD) versteht man das Phänomen des lokal wiederholten Durchschlags und Auslöschens, das an schwachen Isolationspunkten in der Isolationsstruktur des Transformators unter einer bestimmten angelegten Spannung auftritt, ohne dass es sofort zu einem vollständigen Isolationsdurchschlag kommt. Diese Art der auf lokale Stellen (Schwachstellen) der Isolierung beschränkten Entladung wird Teilentladung genannt. Die Teilentladungskapazität ist relativ schwach, mit der menschlichen Intuition schwer wahrnehmbar und kann nur mit professionellen Prüfgeräten gemessen werden. Bei wichtigen Geräten wie einem 10-kV-Verteilungstransformator und einem 150-kVA-3-Phasen-Transformator beeinträchtigt selbst eine geringfügige Teilentladung deren Lebensdauer und Betriebssicherheit, wenn nicht rechtzeitig damit umgegangen wird.
2. Ursachen der Teilentladung von Transformatoren
Es gibt viele Ursachen für Teilentladungen in Transformatoren, die mehrere Aspekte umfassen, darunter hauptsächlich die folgenden Kategorien, die auch auf 10-kV-Verteilungstransformatoren und 150-kVA-Dreiphasentransformatoren anwendbar sind:
2.1 Aus Sicht der Dämmstoffe und der Struktur selbst
(1) Defekte wie Blasen, Verunreinigungen und Risse beeinträchtigen die Isolationsleistung von Materialien und führen zu Teilentladungen. (2) Die Dielektrizitätskonstante von Blasen ist normalerweise niedriger als die von Isolatoren, sodass die von Blasen getragene elektrische Feldstärke viel höher ist als die von angrenzenden Isoliermaterialien, die mit größerer Wahrscheinlichkeit zerstört werden und so eine Entladung verursachen. (3) Unangemessenes Design der Isolationsstruktur. Beispielsweise ist die Zwischenschicht- oder Windungsfeldstärke der Isolationsstruktur eines Trockentransformators vom --Typ während der Konstruktion zu hoch, was ebenfalls zu einer Teilentladung führen kann. (4) Isolatoren, Metallkörper und andere Teile in Transformatoren weisen häufig scharfe Ecken und Grate auf, die zu einer Konzentration der elektrischen Feldstärke an bestimmten Stellen und damit zu einer Teilentladung führen.
2.2 Aus Sicht des Betriebsablaufs
(1) Langfristiger Betrieb und Lastwechsel führen zu Alterung und Verschleiß der Isoliermaterialien im Transformator, zum Verlust der ursprünglichen Isolierleistung und leicht zum Auftreten von Teilentladungen. (2) Überspannung. Überspannungen in Stromnetzen sind eine der Hauptursachen für Teilentladungen von Transformatoren. Überspannung kann durch äußere Faktoren (z. B. Blitzeinschläge) oder interne Faktoren (z. B. Schalterbetätigungen) verursacht werden. Wenn die Spannung die Durchbruchspannung des Materials überschreitet, kommt es zu einer Teilentladung.
2.3 Aus Sicht der Installation und des Prozesses
(1) Unvollkommener Produktionsprozess, z. B. schlechte Vakuumkontrolle im Trocknungsprozess, unzureichende Trocknungszeit und -temperatur, was zu Restgas in der Spule führt. Im Produktionsprozess eines 150-kVA-Dreiphasentransformators tritt dieses Problem besonders dann auf, wenn der Prozess nicht streng kontrolliert wird. (2) Die Isolierung des Transformators kann während der Installation beschädigt werden oder der Wassergehalt der Isoliermaterialien überschreitet den Standardwert aufgrund längerer Nichtbenutzung, was zu einer Gesamtfeuchtigkeit des Transformatorgehäuses führt, die sich auf die Teilentladungskapazität auswirken kann. (3) Ein unzureichender Wicklungsgussprozess und ein schlechter Montageprozess (z. B. Grate bei der Herstellung von Hoch- und Niederspannungsleitungen oder falscher Abstand) können sich ebenfalls auf die Teilentladungskapazität auswirken. Auch der 10-kV-Verteilungstransformator, der in Stromverteilungssystemen weit verbreitet ist, ist aufgrund von Installations- und Prozessproblemen anfällig für Teilentladungen.
3. Gefahren einer Teilentladung
Obwohl die Teilentladung von Transformatoren eine geringe Reichweite, geringe Energie und kurze Zeit hat, birgt sie auf lange Sicht auch Gefahren, die sich vor allem in Schäden an Isoliermaterialien widerspiegeln. Dies ist besonders wichtig für 10-kV-Verteilungstransformatoren und 150-kVA-Dreiphasentransformatoren, die in industriellen und zivilen Bereichen weit verbreitet sind:
Erstens bombardiert die Teilentladung direkt die Isolierung und verursacht lokale Isolationsschäden, die sich allmählich zu einem Isolationsdurchschlag entwickeln können. Der durch die Entladung erzeugte elektrolytische Effekt erzeugt aktive Gase wie Ozon und Stickstoffmonoxid, korrodiert die lokale Isolierung und verursacht allmählich Schäden an der Isolierung.
Zweitens erhöht die durch Teilentladung erzeugte Wärme auch die lokale Temperatur des Mediums und verursacht sogar eine Verkokung, was die Alterung von Isoliermaterialien weiter beschleunigt und die Lebensdauer von Transformatoren verkürzt.
4. Methoden zur Erkennung von Teilentladungen
Um Teilentladungen effektiv zu erkennen und potenzielle Gefahren zu vermeiden, sind professionelle Erkennungsmethoden erforderlich. Zu den gängigen Erkennungsmethoden für Teilentladungen gehören elektrische Messmethoden, Ultraschallmessmethoden und chemische Messmethoden, die bei der Erkennung von 10-kV-Verteilungstransformatoren weit verbreitet sind150 kVA 3-Phasen-Transformator:
Elektrische Messmethode: Verwenden Sie Oszilloskope, Teilentladungsinstrumente oder Funkinterferenzinstrumente, um die Entladungswellenform oder den Funkinterferenzpegel zu ermitteln. Dies ist eine gängige und genaue Erkennungsmethode gemäß der Norm IEC 60270.
Ultraschallmessmethode: Erkennen Sie die während der Entladung erzeugten Ultraschallwellen, wandeln Sie die Schallwellen zur Analyse in elektrische Signale um und realisieren Sie eine berührungslose Erkennung, die für die Erkennung von Transformatoren vor Ort geeignet ist.
Chemische Messmethode: Ermitteln Sie den Gehalt verschiedener in Öl gelöster Gase und deren zunehmende und abnehmende Änderungsregeln, die üblicherweise als „chromatographische Analyse“ bezeichnet werden und sich besonders für in Öl getauchte Transformatoren eignen, die von JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD. hergestellt werden.
5. Maßnahmen zur Verhinderung einer Teilentladung
Um die Gefahren einer Teilentladung zu vermeiden und den sicheren und stabilen Betrieb von Transformatoren wie dem 10-kV-Verteilungstransformator und dem 150-kVA-Dreiphasentransformator zu gewährleisten, können die folgenden vorbeugenden Maßnahmen ergriffen werden, die auch die wichtigsten Qualitätskontrollpunkte von JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD in der Transformatorproduktion sind:
(1) Wählen Sie Isoliermaterialien mit guter Isolierleistung, um das Auftreten von Teilentladungen grundsätzlich zu reduzieren.
(2) Überprüfen und warten Sie regelmäßig die Isoliermaterialien von Transformatoren und ersetzen Sie alternde und stark abgenutzte Komponenten rechtzeitig, um Isolationsfehler aufgrund von Materialproblemen zu vermeiden.
(3) Installieren Sie Überspannungsschutzgeräte, um Überspannungsphänomene rechtzeitig zu erkennen und zu unterdrücken und so die Auswirkungen von Überspannungen auf die Transformatorisolierung zu verringern.
(4) Installieren Sie Temperaturüberwachungsgeräte, um regelmäßig die Oberflächentemperaturänderung von Transformatoren zu erkennen und die verborgenen Gefahren einer Teilentladung durch Temperaturänderungen rechtzeitig herauszufinden.
Abschluss
Die Teilentladung von Transformatoren ist ein wichtiger Faktor für den sicheren Betrieb und die Lebensdauer von Leistungstransformatoren. Bei 10-kV-Verteilungstransformatoren und 150-kVA-Dreiphasentransformatoren kann die Beherrschung der Grundkenntnisse der Teilentladung und eine gute Arbeit bei der Erkennung und Prävention das Auftreten von Fehlern wirksam reduzieren.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, als professioneller Hersteller von Stromübertragungs- und -verteilungsgeräten, kontrolliert jeden Produktionsprozess streng, verwendet hochwertige Isoliermaterialien und reduziert wirksam die versteckte Gefahr von Teilentladungen in Transformatoren. So stellt das Unternehmen zuverlässige und sichere 10-kV-Verteilungstransformatoren, 150-kVA-Dreiphasentransformatoren und andere Übertragungs- und Verteilungsgeräte für globale Kunden bereit.