Transformatörlerdeki Kısmi Deşarj (PD), yüksek voltaj stresi altında yalıtım sisteminin küçük bir bölümünde yerel dielektrik bozulmanın meydana geldiği bir olguyu ifade eder. Bu deşarjlar elektrotları köprülemez, yalnızca yalıtım zayıflıklarının olduğu alanlarda meydana gelir. PD genellikle çok zayıftır ve insan duyuları tarafından tespit edilemez, bu nedenle özel ölçüm ekipmanı gerektirir.
Transformatörlerde Kısmi Deşarjın Nedenleri
Transformatörlerde kısmi deşarjın nedenleri çok yönlüdür ve birkaç yönü kapsar:
1. Yalıtım Malzemesi ve Yapısı:
Kabarcıklar, kirlilikler ve çatlaklar gibi kusurlar:Bu kusurlar malzemenin yalıtım performansını bozarak kısmi boşalmaya neden olur.
Kabarcıkların alt dielektrik sabiti: Kabarcıklar, bitişik yalıtım malzemesine kıyasla daha yüksek elektrik alanı şiddetine maruz kaldıklarından, bozulmaya ve deşarj olmaya daha yatkındırlar.
Mantıksız yalıtım yapı tasarımı:Kuru tip trafolarda kötü tasarımdan kaynaklanan aşırı katmanlar arası veya dönüş alanı şiddeti kısmi deşarja neden olabilir.
Keskin kenarlar ve çapaklar: Keskin kenarlı veya çapaklı yalıtkan ve metalik bileşenler, yerel elektrik alan yoğunlaşmasına neden olarak kısmi deşarjı tetikleyebilir.
2. Operasyonel Faktörler:
Uzun vadeli çalışma ve yük değişimleri:Bu etkenler transformatörün iç izolasyon malzemelerinin eskimesine ve yıpranmasına, izolasyon özelliklerinin azalmasına ve kısmi deşarja neden olur.
Aşırı gerilim:Güç sisteminde, dış etkenlerden (yıldırım gibi) veya iç etkenlerden (anahtarlama işlemleri gibi) kaynaklanan aşırı gerilim, malzemelerin arıza gerilimini aşarak kısmi deşarja yol açabilir.
3. Kurulum ve Proses Faktörleri:
Yetersiz üretim süreçleri: Kurutma sırasında vakum kontrolünün zayıf olması, yetersiz kurutma süresi ve sıcaklık gereksinimleri bobinlerde artık gaz bırakabilir.
Kurulum hasarı: Montaj sırasında yalıtım zarar görebilir veya uzun süreli kullanılmama durumları yalıtım malzemelerindeki nem oranını artırarak deşarj seviyelerini etkileyebilir.
Uygunsuz sarım ve montaj süreçleri:Yüksek ve düşük voltajlı kablolarda çapaklar veya montaj sırasında uygun olmayan mesafeler gibi sorunlar kısmi deşarj seviyelerini etkileyebilir.
Kısmi Deşarjın Tehlikeleri
Transformatörlerde kısmi deşarj, lokal ve zayıf olmasına rağmen, özellikle yalıtım malzemelerinin hasar görmesi yoluyla, uzun vadede önemli tehlikeler oluşturur:
1. Yalıtımın doğrudan hasar görmesi: Sürekli kısmi deşarj, yalıtımı kademeli olarak aşındırır ve zamanla potansiyel olarak tamamen bozulmaya yol açar. Elektrokimyasal etkiler, ozon ve nitrik oksit gibi reaktif gazlar üretir ve yalıtımı daha da aşındırır.
2. Yerel ısıtma:Kısmi deşarj ısı üretir, bu da dielektriğin yerel sıcaklığını artırabilir, hatta karbonizasyona neden olabilir.
Kısmi Deşarj İçin Tespit Yöntemleri
Kısmi deşarjın tespit yöntemleri genellikle elektriksel, ultrasonik ve kimyasal teknikleri içerir:
1. Elektriksel Yöntemler:Deşarj dalga formlarını veya radyo girişim seviyelerini gözlemlemek için osiloskoplar, kısmi deşarj dedektörleri veya radyo girişim ölçerler kullanmak.
2. Ultrasonik Yöntemler:Deşarj sonucu oluşan ultrasonik dalgaların algılanması ve bu dalgaların analiz için elektrik sinyallerine dönüştürülmesi.
3. Kimyasal Yöntemler:Yağda çözünmüş çeşitli gazların içeriklerinin ve değişim desenlerinin analiz edilmesi, yaygın olarak "kromatografik analiz" olarak bilinir.
Kısmi Deşarj İçin Önleyici Tedbirler
Kısmi deşarjın tehlikelerinden kaçınmak için çeşitli önleyici tedbirler alınabilir:
1. Yüksek kaliteli yalıtım malzemelerinin seçilmesi.
2. Düzenli muayene ve bakım: Eskimiş ve aşırı yıpranmış parçaların zamanında değiştirilmesi.
3. Aşırı gerilim koruma cihazlarının kurulumu: Aşırı gerilim durumlarını tespit etmek ve bastırmak.
4. Sıcaklık izleme cihazlarının kurulumu:Trafo yüzeyindeki sıcaklık değişimlerini düzenli olarak kontrol etmek.
Bu önlemler kısmi deşarjların oluşmasını etkili bir şekilde önler ve azaltır, trafoların güvenli ve kararlı çalışmasını sağlar.
