IV. Випробування на частковий розряд сухого трансформатора

1. Аналіз форми хвилі часткового розряду

Напруга на імпедансі детектування Zm (тобто сигнал детектування) досить мала і повинна бути посилена, щоб дати чітку індикацію на приладі. Пікове значення імпульсного сигналу, посиленого підсилювачем, можна виміряти осцилографом. Крім того, осцилограф також може бачити, яка фаза розряду відбувається на частоті живлення, визначати форму імпульсу та час розряду, а також спостерігати характеристики всього часткового розряду. Щоб визначити приблизне місцезнаходження та характер розряду, осцилографи можуть сканувати горизонтально та еліптично. Горизонтальне сканування виконується з повноекранним відхиленням, еквівалентним одному циклу, та синхронізовано з випробувальною напругою для визначення фази імпульсу. Еліптичне сканування також еквівалентно одному циклу випробувальної напруги за цикл розгортки. РИС. 4-1 Принципова діаграма форми сигналу на екрані двох режимів сканування.

РИС. 4-1

Під час випробування на частковий розряд, окрім ізоляції, може виникнути внутрішній частковий розряд, також на форму хвилі часткового розряду можуть впливати з'єднання дроту, електричного контакту та люмінесцентної лампи, корона високовольтного електрода тощо. Для цього необхідно розрізняти форми хвиль часткового розряду та інші перешкоди всередині ізоляції. На Рис. 4-2 показано кілька типових форм хвиль.

FIG4-2

2. Спектральна ідентифікація часткового розряду

На рисунку 4-3 показано різні типи осцилограм часткових розрядів, отриманих поблизу початкової напруги. Рисунки (a), (b), (c) та (d) – це основні картини часткових розрядів, а (e), (f) та (g) – основні картини інтерференційних хвиль.

FIG4-3

У (а) в ізоляційній структурі є лише один повітряний зазор, перпендикулярний до напрямку електричного поля, а імпульс розряду накладається на положення між позитивним та негативним піками. Амплітуда та частота імпульсу з обох боків симетрії в основному рівні. Але іноді верхня та нижня амплітуда асиметрії 3:1 все ще є нормальною. Зв'язок між розрядом та випробувальною напругою полягає в тому, що після початкового розряду розряд збільшується до певного рівня, і розряд залишається незмінним зі збільшенням випробувальної напруги. Напруга гасіння приблизно дорівнює або трохи нижча за початкову напругу.

На малюнку (b) ізоляційна структура містить повітряні зазори різного розміру, які здебільшого є литими ізоляційними конструкціями. Коли імпульс розряду накладається на положення перед позитивним та негативним піками, амплітуда та частота симетричних двох сторін імпульсу в основному рівні, але іноді асиметрія верхньої та нижньої амплітуд 3:1 все ще є нормальною. На початку розряду імпульс розряду може бути розділений, а потім напруга зростає, деякі імпульси розряду рухаються в напрямку нульового положення випробувальної напруги, водночас спостерігається більший імпульс, роздільна здатність імпульсу поступово зменшується, доки не буде повністю розділена. Після початкового розряду розряд постійно зростає зі збільшенням напруги, а напруга гасіння в основному дорівнює або нижча за початкову напругу.

У (c) в ізоляційній структурі є лише один повітряний зазор. Розрядна реакція повітряного зазору на поверхні електрода відрізняється від реакції в діелектрику. Імпульс розряду накладається на позитивний та негативний піки напруги, а амплітуда обох сторін несиметрична, частота великої амплітуди низька, а частота малої амплітуди висока. Співвідношення зазвичай перевищує 3:1, а іноді й 10:1. Загальну розрядну реакцію можна розрізнити. Після початку розряду величина розряду практично не змінюється і не пов'язана зі зростанням напруги. Напруга гасіння дорівнює або трохи нижча за початкову напругу.
 
У (d), (1) на поверхні електрода розташовано кластер повітряних зазорів різного розміру, але вони є закритого типу; (2) Електричний зазор між електродом та ізолюючим середовищем не закритий. Співвідношення амплітуд між двома сторонами зазвичай становить 3:1, а іноді 10:1, перш ніж імпульс розряду накладається на негативний пік напруги. Зі зростанням напруги частина імпульсу рухається до нульового положення. Після початку розряду роздільна здатність імпульсу є задовільною. Продовжуйте збільшувати тиск, і роздільна здатність падає, доки не стане нерозрізненою. Після початкового розряду імператор розряду поступово збільшується зі зростанням напруги, а напруга гасіння дорівнює або трохи нижча за початкову напругу. Якщо напруга триває 10 хвилин, реакція розряду дещо зміниться.

(e) Джерелом перешкод є рідке середовище між кінчиком голки та плоскою пластиною або землею. Коронний розряд виникає при нижчій напрузі, і імпульс розряду накладається на положення пікової напруги. Наприклад, на негативному піку. Потужність розряду має високий потенціал; якщо розташований у місці позитивного піку, джерело живлення має низький потенціал. Це допомагає визначити нульове положення напруги, і пара імпульсів з'являється симетрично на позитивних або негативних піках напруги з рівними інтервалами для кожного кластера імпульсів розряду. Однак амплітуда та часовий інтервал двох кластерів різні, і менший кластер має однакову амплітуду та є більш щільним. Більший імпульс має нижчу початкову напругу, і розряд збільшується зі збільшенням напруги. Початкова напруга кластера менших імпульсів вища, а величина розряду не залежить від напруги та залишається незмінною. Зі зростанням напруги щільність частоти імпульсів збільшується, але все ще помітна. Зі зростанням напруги вона стає нерозрізненою.

(f) Кінчик голки проти плоского або земного газового середовища. Коронний розряд відбувається при нижчій напрузі, і імпульс розряду накладається на положення пікової напруги. Наприклад, при негативному піку джерело живлення має високий потенціал; якщо він розташований при позитивному піку, джерело живлення має низький потенціал. Це допомагає визначити нульову точку напруги. Після початкового розряду напруга зростає, а кількість розряду залишається незмінною, але щільність імпульсів розсіюється в обидві сторони, а частота розряду збільшується, але все ще помітна. Зі збільшенням напруги частота імпульсів розряду поступово збільшується до нерозрізненості.

(g) Розряд потенціалу підвішування. Електричний розряд між двома підвішеними металевими об'єктами в електричному полі або між металевим об'єктом та землею.

Існує два типи хвильової форми:

1. Позитивна та негативна сторони мають однакову амплітуду імпульсів, однаковий інтервал та частоту;

2 Імпульси з обох боків з'являються парами, з однаковою парною відстанню, та іноді рухаються вперед і назад по базовій лінії.

Існує три типи початкового виписування:

(1) Кількість розряду залишається незмінною, незалежно від напруги, а напруга гасіння повністю дорівнює пусковій напрузі.

(2) Напруга продовжує зростати, і при певній напрузі розряд раптово зникає. Коли напруга продовжує зростати, а потім падати, розряд знову відбудеться при попередній напрузі зникнення.

(1) Зі збільшенням напруги потужність розряду поступово зменшується, а імпульс розряду збільшується.