IV. Testul de descărcare parțială a transformatorului uscat

1. Analiza formei de undă a descărcării parțiale

Tensiunea pe impedanța de detecție Zm (adică semnalul de detecție) este destul de mică și trebuie amplificată pentru a oferi o indicație distinctă instrumentului. Valoarea de vârf a semnalului impulsului amplificat de amplificator poate fi măsurată de osciloscop. În plus, osciloscopul poate vedea și ce fază a descărcării are loc la frecvența industrială, poate determina forma de undă a impulsului și timpii de descărcare și poate observa caracteristicile întregii descărcări parțiale. Pentru a determina locația și natura aproximativă a descărcării, osciloscoapele pot fi scanate orizontal și eliptic. Scanarea orizontală se efectuează cu o deviere pe tot ecranul echivalentă cu un ciclu și sincronizată cu tensiunea de testare pentru a determina faza impulsului. Scanarea eliptică este, de asemenea, echivalentă cu un ciclu de tensiune de testare per ciclu de scanare. FIG. 4-1 Diagramă schematică a formei de undă pe ecran a două moduri de scanare.

FIG.4-1

În testul de descărcare parțială, pe lângă izolație, se poate produce o descărcare parțială internă, dar și conexiunea dintre cablu, contactul electric și lampa fluorescentă, coroana electrodului de înaltă tensiune etc. pot afecta forma de undă a descărcării parțiale. În acest scop, este necesar să se facă distincția între formele de undă ale descărcării parțiale și alte interferențe din interiorul izolației. FIG. 4-2 prezintă câteva forme de undă tipice.

FIG4-2

2. Identificarea spectrului descărcărilor parțiale

Figura 4-3 prezintă diferite tipuri de oscilograme de descărcare parțială, care se obțin în apropierea tensiunii inițiale. Figurile (a), (b), (c) și (d) reprezintă modelele de bază ale descărcării parțiale, iar (e), (f) și (g) reprezintă modelele de bază ale undelor de interferență.

FIG4-3

În (a), există un singur spațiu de aer perpendicular pe direcția câmpului electric în structura izolatoare, iar impulsul de descărcare este suprapus peste poziția dintre vârfurile pozitive și negative. Amplitudinea și frecvența impulsului pe ambele părți ale simetriei sunt practic egale. Dar uneori amplitudinea superioară și inferioară a asimetriei 3:1 este încă normală. Relația dintre descărcare și tensiunea de testare este că, după descărcarea inițială, descărcarea crește până la un anumit nivel, iar descărcarea rămâne neschimbată odată cu creșterea tensiunii de testare. Tensiunea de stingere este aproximativ egală sau puțin mai mică decât tensiunea de pornire.

În (b), structura izolatoare conține goluri de aer de diferite dimensiuni, care sunt în mare parte structuri izolatoare turnabile. Când impulsul de descărcare este suprapus peste poziția dinaintea vârfurilor pozitive și negative, amplitudinea și frecvența celor două laturi simetrice ale impulsului sunt practic egale, dar uneori asimetria amplitudinii superioare și inferioare de 3:1 este încă normală. La începutul descărcării, impulsul de descărcare poate fi rezolvat, iar apoi tensiunea crește, o parte din impulsul de descărcare se deplasează în direcția poziției zero a tensiunii de testare, în același timp va exista un impuls mai mare, rezoluția impulsului scăzând treptat, până când nu mai poate fi rezolvată. După descărcarea inițială, descărcarea crește constant odată cu creșterea tensiunii, iar tensiunea de stingere este practic egală sau mai mică decât tensiunea inițială.

În (c), există un singur spațiu de aer în structura izolatoare. Răspunsul de descărcare al spațiului de aer de pe suprafața electrodului este diferit de cel din dielectric. Impulsul de descărcare este suprapus peste vârfurile pozitive și negative ale tensiunii, iar amplitudinea ambelor părți nu este simetrică, frecvența amplitudinii mari este scăzută, iar frecvența amplitudinii mici este mare. Raportul este de obicei mai mare de 3:1 și uneori 10:1. Se poate distinge răspunsul total la descărcare. Odată ce descărcarea începe, cantitatea de descărcare este practic neschimbată și nu are nicio legătură cu creșterea tensiunii. Tensiunea de stingere este egală sau puțin sub tensiunea de pornire.
 
În (d), (1) un grup de goluri de aer de diferite dimensiuni sunt situate pe suprafața electrodului, dar sunt de tip închis; (2) Distanța electrică dintre electrod și mediul izolator nu este închisă. Raportul de amplitudine dintre cele două părți este de obicei de 3:1 și uneori de 10:1 înainte ca impulsul de descărcare să se suprapună peste vârful negativ al tensiunii. Pe măsură ce tensiunea crește, o parte a impulsului se deplasează spre poziția zero. După inițierea descărcării, rezoluția impulsului este corectă. Creșterea continuă a presiunii, iar rezoluția scade până când devine imposibil de distins. După descărcarea inițială, puterea de descărcare crește treptat odată cu creșterea tensiunii, iar tensiunea de stingere este egală sau puțin mai mică decât tensiunea inițială. Dacă tensiunea durează 10 minute, răspunsul descărcării se va schimba oarecum.

(e) Sursa de interferență este mediul lichid dintre vârful acului și placa plană sau pământ. Descărcarea corona are loc la o tensiune mai mică, iar impulsul de descărcare se suprapune peste poziția tensiunii de vârf. De exemplu, la vârful negativ. Puterea de descărcare este la potențial ridicat; dacă este localizată în vârful pozitiv, sursa de alimentare este la potențial scăzut. Acest lucru ajută la determinarea poziției zero a tensiunii, iar o pereche de impulsuri apar simetric la vârfurile de tensiune pozitive sau negative, cu intervale egale pentru fiecare grup de impulsuri de descărcare. Cu toate acestea, amplitudinea și intervalul de timp al celor două grupuri sunt diferite, iar grupul mai mic are aceeași amplitudine și este mai dens. Un impuls mai mare are o tensiune inițială mai mică, iar descărcarea crește odată cu creșterea tensiunii. Tensiunea inițială a unui grup de impulsuri mai mici este mai mare, iar cantitatea de descărcare este independentă de tensiune și rămâne neschimbată. Pe măsură ce tensiunea crește, densitatea frecvenței impulsurilor crește, dar este încă distinctibilă. Pe măsură ce tensiunea crește, devine imposibil de distins.

(f) Vârful acului pe un mediu gazos plat sau terestru. Descărcarea corona are loc la o tensiune mai mică, iar impulsul de descărcare este suprapus peste poziția tensiunii de vârf. De exemplu, în cazul vârfului negativ, sursa de alimentare are un potențial ridicat; dacă este localizată la un vârf pozitiv, sursa de alimentare are un potențial scăzut. Acest lucru ajută la determinarea punctului zero al tensiunii. După descărcarea inițială, tensiunea crește, iar cantitatea de descărcare rămâne neschimbată, dar densitatea impulsului se difuzează în ambele părți, iar frecvența de descărcare crește, dar este încă distinctibilă. Pe măsură ce tensiunea crește, frecvența impulsului de descărcare crește până când devine treptat imposibil de distins.

(g) Descărcare la potențial de suspensie. O descărcare electrică între două obiecte metalice suspendate într-un câmp electric sau între un obiect metalic și pământ.

Există două tipuri de forme de undă:

1. Părțile pozitivă și negativă au aceeași amplitudine a impulsului, interval și frecvență egale;

2 Impulsurile de pe ambele părți apar în perechi, cu aceeași spațiere între perechi și uneori se mișcă înainte și înapoi de-a lungul liniei de bază.

Există trei tipuri de descărcare inițială:

(1) Cantitatea de descărcare rămâne neschimbată, independent de tensiune, iar tensiunea de stingere este complet egală cu tensiunea de pornire.

(2) Tensiunea continuă să crească, iar la o anumită tensiune, descărcarea dispare brusc. Când tensiunea continuă să crească și apoi să scadă, se va descărca din nou la tensiunea anterioară de dispariție.

(1) Odată cu creșterea tensiunii, puterea de descărcare scade treptat, iar impulsul de descărcare crește.