ఆయిల్-ఇమ్మర్స్‌డ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లలో పాక్షిక ఉత్సర్గం: అధిక PD స్థాయిల స్వభావం మరియు సాధారణ కారణాలు

01 పరిచయం

ఆయిల్-ఇమ్మర్స్‌డ్‌లో పాక్షిక ఉత్సర్గం (పిడి) పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ పరిశ్రమలో ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా గుర్తించబడిన సవాలుగా మిగిలిపోయింది. PD-సంబంధిత వైఫల్యాల కారణంగా అనేక తయారీదారులు గణనీయమైన నష్టాలను చవిచూశారు.

ఫ్యాక్టరీ పరీక్షల సమయంలో, థర్డ్-పార్టీ తనిఖీల సమయంలో, లేదా కస్టమర్ సైట్‌లలో PD ఉల్లంఘనలు సంభవించవచ్చు. PD మూలాలను గుర్తించడం తరచుగా "గడ్డివాములో సూదిని వెతకడం" లాంటిది, ఇది రోజులు లేదా నెలల తరబడి కొనసాగే పునఃపనికి దారితీస్తుంది, దీనివల్ల తయారీదారులకు లేదా తుది వినియోగదారులకు గణనీయమైన నాణ్యత నష్టాలు కలుగుతాయి.

అందువల్ల, అధిక PD యొక్క కారణాలను శాస్త్రీయంగా నిర్ధారించి, వేగంగా గుర్తించడం చాలా కీలకం.

02 నిర్వచనం మరియు స్వభావం

అధికారిక నిర్వచనం ఏదీ లేనప్పటికీ, రచయిత PDని ఈ విధంగా నిర్వచించారు:
[ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లోని నిర్దిష్ట ప్రదేశాలలో సంభవించే డిశ్చార్జ్, ఇది ఇంకా తక్షణ ఇన్సులేషన్ బ్రేక్‌డౌన్ లేదా ఫ్లాష్‌ఓవర్‌కు కారణం కాలేదు.]

PD దృశ్యాలు విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటాయి కానీ ఒక సాధారణ సారాంశాన్ని పంచుకుంటాయి:
ఇన్సులేషన్ వ్యవస్థలోని నిర్మాణ, పదార్థ, లేదా తయారీ లోపాల వల్ల, ఆ బిందువు వద్ద ఉన్న విద్యుద్వాహక బలాన్ని మించిపోయే స్థానిక విద్యుత్ క్షేత్ర వక్రీకరణ ఏర్పడి, పునరావృతమయ్యే, సూక్ష్మస్థాయి, చొచ్చుకుపోని అయనీకరణ విచ్ఛిన్నానికి దారితీస్తుంది.

సంక్షిప్తంగా, PD యొక్క స్వభావం, PD ఆరంభ క్షేత్ర బలాన్ని మించిన స్థానికీకరించిన విద్యుత్ క్షేత్ర సాంద్రతలో ఉంటుంది.

03 ప్రాథమిక కారణాలు

PD యంత్రాంగాల ఆధారంగా, అధిక స్థానిక విద్యుత్ క్షేత్రాలకు కారణమయ్యే ఏ కారకమైనా PD ఉల్లంఘనలను ప్రేరేపించవచ్చు.

3.1 PD స్థానాలు
PD దీని నుండి ఉద్భవించవచ్చు:

బుషింగ్‌లు

 

OLTC/DETC ట్యాప్ ఛేంజర్లు

 

లీడ్స్

 

వైండింగ్‌లు

 

గ్రౌండింగ్ భాగాలు

 

ఇన్సులేషన్ ఉపరితలాలు/అంతర్గత లోపాలు

 

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఆయిల్

అత్యంత హాని కలిగించే సైట్లు:ఘన ఇన్సులేషన్‌లో గాలి ఖాళీలు లేదా నూనెలో గ్యాస్ బుడగలు.
కారణం:వోల్టేజ్ ఒత్తిడిలో, విద్యుత్ క్షేత్ర తీవ్రత విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (ε) కు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

కాగితపు ఇన్సులేషన్ ε ≈ 4.4

 

గాలి ఖాళీలు ε ≈ 2.0
→ గాలి ఖాళీలు సుమారుగా 2.2 రెట్లు అధిక క్షేత్ర బలాన్ని అనుభవిస్తాయి.
తక్కువ విచ్ఛేదన బలంతో (AC ≈2kV/mm), శూన్యాలు/బుడగలు PD ప్రారంభానికి బలహీనమైన ప్రదేశాలుగా మారతాయి.

3.2 PD రకాలు
సాధారణ PD రకాలు ఆయిల్-ఇమ్మర్స్‌డ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు:

వాయు బుడగల విడుదల

 

తేమ ప్రేరిత ఉత్సర్గం(తేమ నిరోధకం)

 

పదునైన ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్సర్గం(అధిక-వోల్టేజ్/గ్రౌండ్ ఎలక్ట్రోడ్ చిట్కాలు)

 

తేలియాడే సంభావ్య ఉత్సర్గం

 

చీలిక ఆకారపు చమురు అంతరం ఉత్సర్గం

 

లోహ/కలుషిత కణాల నుండి విడుదల

 

అంటుకునే లోపాలు(క్లాంపింగ్ ప్లేట్లు/ఎండ్ రింగులలో అధికంగా/నాసిరకం జిగురు వాడటం)

కీలక అంతర్దృష్టి:

PD ఉల్లంఘనలు అరుదుగా డిజైన్‌కు సంబంధించినవి (≈0.5% సంభావ్యత).
95% కంటే ఎక్కువ సమస్యలు ముడిపదార్థం, ప్రక్రియ లేదా తయారీ లోపాల వల్ల తలెత్తుతాయి.

హేతుబద్ధత:ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లను (LI, LIC, SI, LTAC) సమానమైన 1-నిమిషం పవర్-ఫ్రీక్వెన్సీ విత్‌స్టాండ్ వోల్టేజ్‌గా మార్చినప్పుడు (DIL మార్పిడి), అన్నీ PD పరీక్ష వోల్టేజ్ (IVPD) ను మించి ఉంటాయి. ప్రధాన/నిలువు ఇన్సులేషన్ అత్యధిక ఓవర్‌వోల్టేజ్ దృశ్యం కోసం రూపొందించబడింది.

లేదు.	PD రకం	స్థానం	యంత్రాంగం	సాధారణ కేసులు
1	పదునైన ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్సర్గం	క్లాంపింగ్ భాగాలు, ట్యాంక్, రైజింగ్ బుషింగ్, లీడ్ క్రింపింగ్ టెర్మినల్స్	చిన్న వక్రతా వ్యాసార్థం → అధిక ఆవేశ సాంద్రత → తీవ్రమైన క్షేత్ర సాంద్రీకరణ	HV ఎలక్ట్రోడ్‌ల దగ్గర షీల్డ్ లేని బోల్ట్‌లు; అయస్కాంత షీల్డింగ్‌పై పదునైన అంచులు
2	గ్యాస్ బుడగ/శూన్య ఉత్సర్గం	నూనెలో బుడగలు / ఘన ఇన్సులేషన్‌లో ఖాళీలు	తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (ε≈1) → అధిక క్షేత్ర ప్రతిబలం + తక్కువ విచ్ఛేదన బలం (2kV/mm)	అసంపూర్ణ వాక్యూమ్; వేగవంతమైన నూనె నింపడం; చివరి రింగులు/సమతుల్య గోళాలలో అధిక/తక్కువ అంటుకునే పదార్థం
3	తేమ ప్రేరిత స్రావం	వైండింగ్‌లు, కోర్ ఇన్సులేషన్, లీడ్‌లు	తేమ విద్యుద్వాహక శక్తిని 60-70% తగ్గిస్తుంది	కోర్ సరిగా ఆరకపోవడం; అసెంబ్లీ సమయంలో పరిసర గాలికి అధికంగా గురికావడం
4	తేలియాడే సంభావ్య ఉత్సర్గం	ప్రెస్ బోర్డ్, లీడ్ సపోర్ట్స్, మాగ్నెటిక్ షంట్స్	ఛార్జ్ సంచయం → ఆకస్మిక డిశ్చార్జ్ పల్స్	గ్రౌండ్ చేయని అయస్కాంత కవచం; సరిగా అనుసంధానించబడని ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ రింగులు
5	కలుషిత విడుదల	నూనెలో నీరు/ఫైబర్‌లు/లోహ కణాలు	క్షేత్ర వక్రీకరణ + నీరు క్షేత్ర ఒత్తిడిని 2.9 రెట్లు పెంచుతాయి	సరిపోని ఆయిల్ ఫిల్ట్రేషన్; కలుషితమైన కోర్; తేమ ప్రవేశం

04 అవుట్‌లుక్

లక్షిత సమస్య పరిష్కారం కోసం, సాధారణ PD రకాలు, వాటి యంత్రాంగాలు, స్థానాలు మరియు కేస్ స్టడీలను అర్థం చేసుకోవడం అత్యవసరం.

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ కనెక్షన్ సూత్రాలు, నిర్మాణ రూపకల్పన, PD తరంగరూప లక్షణాలు, ధ్రువణత స్థాన నిర్ధారణ మరియు రోగనిర్ధారణ పరీక్షలతో కలిపి, ఈ జ్ఞానం మూల కారణాన్ని వేగంగా గుర్తించడానికి మరియు నాణ్యత నష్టాలను తగ్గించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.