نادراً ما يعلن التفريغ الجزئي عن نفسه بضجة. يبدأ الأمر كانهيار كهربائي مجهري داخل المادة العازلة، وهي شرارة تدوم نانو ثانية وتتكرر آلاف المرات في الدقيقة، مما يؤدي إلى كربنة الورق أو الراتنج أو الزيت بهدوء حتى يصبح العزل غير قادر على الاحتفاظ بالجهد الكهربي. يعد اختبار التفريغ الجزئي على المحول هو الطريقة العملية لاكتشاف هذه العملية مبكرًا، إما في المصنع قبل شحن الوحدة أو في الموقع قبل فترة طويلة من فشلها.

يستعرض هذا الدليل ماهية التفريغ الجزئي حقًا، والطرق الرئيسية لقياسه، وما يوفره لك كل من اختبار المصنع والاختبار في الموقع، وكيفية قراءة النتائج دون المبالغة في رد الفعل على رقم واحد. إنه مكتوب للمهندسين ومديري المشاريع وفرق المشتريات الذين يتعين عليهم التوقيع على محول والتعايش مع العواقب.

ما هو التفريغ الجزئي في الواقع؟

التفريغ الجزئي هو انهيار عازل موضعي لا يسد مسافة العزل الكاملة بين قطبين كهربائيين. علبة الكتاب المدرسي عبارة عن فراغ مملوء بالغاز محصور داخل الراتنج المصبوب، أو فقاعة معلقة في زيت المحولات. يتمتع الغاز بسماحية أقل من المواد الصلبة أو السائلة المحيطة به، لذلك يتركز المجال الكهربائي داخل هذا التجويف الصغير. بمجرد أن يتجاوز الضغط المحلي قوة انهيار الغاز، فإنه يتأين ويفرغ ثم يتعافى، فقط ليتم تفريغه مرة أخرى في نصف الدورة التالية.

ينقل كل حدث كمية صغيرة جدًا من الشحنة، والتي يتم قياسها كشحنة واضحة ويتم التعبير عنها بالبيكوكولوم (pC). لا شيء في الوحدة يبدو خاطئًا من الخارج. وهذا هو بالضبط سبب أهمية الاختبار: فهو يكتشف آلية التحلل قبل سنوات من حدوث خطأ في التيار أو إنذار الغاز.

عندما يتحدث المهندسون عن اختبار التفريغ الجزئي لعزل المحولات، فإنهم عادةً ما يطرحون ثلاثة أسئلة منفصلة. هل التفريغ موجود فوق عتبة محددة؟ بأي جهد يبدأ ويتوقف، وهو ما نسميه البداية والانقراض؟ ومن أين تأتي الشحنة داخل اللف أو اللب أو الجلبة؟

الطرق الرئيسية لكشف وقياس التفريغ

لا توجد أداة واحدة تجيب على كل سؤال. تجمع معظم برامج الاختبار بين تقنيتين أو أكثر، لأن كل واحدة منها تتاجر بالحساسية مقابل المناعة ضد الضوضاء ودقة الموقع.

اختبار قبول المصنع: خط الأساس

بالنسبة لمحول طاقة جديد، فإن القياس المرجعي عبارة عن اختبار جهد مستحث مع قياس التفريغ المتزامن، ويتم إجراؤه في حجرة محمية باستخدام نظام قياس معاير. يتم رفع الجهد إلى مستوى ما قبل الإجهاد لتكييف العزل، ويتم الاحتفاظ به لفترة محددة، ثم يتم تخفيضه إلى مستوى القياس حيث يتم أخذ القراءات. يتبع الملف التعريفي الدقيق والحد المطبق المعيار الذي يحدده مشروعك والمواصفات الفنية للمشتري.

كتوجيه تقريبي، تبدأ الحدود المعلنة في الصناعة عادةً بحوالي 100 pC عند فئة جهد 72.5 كيلو فولت وترتفع إلى 200 pC أو أكثر مع ارتفاع فئة الجهد. الحد له معنى فقط مع الجهد الذي يتم قياسه، لذا اقرأ الاثنين معًا دائمًا.

الاختبارات الروتينية مقابل اختبارات النوع

يثبت الاختبار الروتيني أن هذه الوحدة بالذات لا يوجد بها تفريغ ضار عند المستوى المحدد. يتم إجراء اختبارات النوع، مثل اختبار الجهد المستحث بالتيار المتردد طويل الأمد مع قياس التفريغ أو اختبار النبض مع تسجيل التفريغ، مرة واحدة على التصميم لإثبات أن نظام العزل نفسه سليم. يخبرونك معًا ما إذا كان التصميم جيدًا وما إذا كانت عملية التصنيع قد سلمته بشكل متسق.

من الناحية العملية، اختبار المصنع هو المكان الذي تظهر فيه فراغات الصب والبقع الجافة في الورق المشرب بالزيت وحواف القطب الكهربائي الحادة والتشريب غير الكامل. العثور عليهم هنا يكلف إعادة صياغة. العثور عليهم في الموقع يكلف إيقاف التشغيل.

محول طاقة منخفض الفقد 100 ميجا فولت أمبير 220 كيلو فولت يدعم هذا المحول 100MVA 220kV خطوة جهد النقل والتوزيع مع الحماية من التيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة وتخفيف الضغط؛ ذات الصلة بمناقشات اختبار التفريغ في المصنع وفي الموقع. عرض المنتج →

الاختبار في الموقع بعد التثبيت

بمجرد تركيب المحول، يتغير الوضع. لا توجد منطقة اختبار محمية، ومستوى الضوضاء في الخلفية لا يمكن التنبؤ به، وغالبًا ما تكون الوحدة متصلة بشبكة حية. يتم إجراء اختبار التفريغ في الموقع عادةً لأحد الأسباب الأربعة: التشغيل بعد النقل وإعادة التجميع، والتحقق بعد الإصلاح أو معالجة الزيت، وإجراء مسح دوري للحالة، والمراقبة المستمرة عبر الإنترنت للأصول الحيوية.

يبدو الإجراء المعقول في الموقع كما يلي:

1. سجل خطًا أساسيًا لضوضاء الخلفية قبل تنشيط أي شيء، حتى تعرف ما تساهم به البيئة.
2. قم بمعايرة دائرة القياس باستخدام مولد نبض، وحقن شحنة معروفة في الأطراف، ثم سجل عامل القياس.
3. قم بتنشيط مستوى الجهد المتفق عليه باستخدام مصدر مستقل، أو قم بالقياس تحت جهد التشغيل العادي للإعداد عبر الإنترنت.
4. قم بتسجيل جهد البداية والجهد بشكل منفصل، مع رفع الجهد ثم خفضه على مراحل.
5. التقط البيانات التي تم حلها على الطور لفترة كافية لتمييز التفريغ المتكرر عن التداخل العشوائي.
6. أعد التحقق من المعايرة بعد الاختبار وقم بتوثيق الظروف المحيطة والرطوبة ودرجة الحرارة.

التكرار مهم أكثر من الدقة المطلقة هنا. يعد إجراء استطلاعين بنفس الإعداد ومقارنتهما ببعضهما البعض أكثر فائدة بكثير من تفسير استطلاع واحد بشكل منفصل.

حيث يبدأ التفريغ: الوحدات المغمورة بالزيت مقابل الوحدات الجافة

المحولات المغمورة بالزيت

في الوحدات المملوءة بالزيت، ينشأ التفريغ عادةً من فقاعات الغاز، والرطوبة الحرة، والجزيئات المعدنية، والحواف الحادة على الأقطاب الكهربائية أو الخيوط، وعزل الورق القديم عند نقاط الضغط العالي. ونظرًا لدوران النفط، تنتشر المنتجات الثانوية: يظهر الهيدروجين والميثان والأسيتيلين في النهاية مذابًا في النفط، ولهذا السبب غالبًا ما يتم إجراء تحليل الغاز المذاب وقياس التفريغ الكهربائي جنبًا إلى جنب. يمكن للوحدة اجتياز اختبار التفريغ اليوم، ولا تزال تواجه مشكلة لاحقًا إذا دخلت الرطوبة أو الجزيئات أثناء الخدمة.

محول طاقة مغمور بالزيت 35 ك.ف.أ 20000 ك.ف.أ محول مغمور بالزيت للتوزيع الداخلي بقدرة 35 كيلو فولت والاستخدام الصناعي بحجم أصغر وتسرب أقل وعزل أفضل؛ يناسب مناقشات التفريغ المملوءة بالنفط وتحليل الغاز المذاب. عرض المنتج →

المحولات من النوع الجاف والراتنج المصبوب

في وحدات الراتنج المصبوب، الأسباب المعتادة هي الفراغات المحاصرة أثناء الصب، والفصل بين الراتنج والموصل، وتلوث السطح الذي يؤدي إلى التتبع عبر سطح اللف. ونظرًا لعدم وجود زيت لنقل المنتجات الثانوية بعيدًا، يجب احتجاز التفريغ كهربائيًا أو صوتيًا. يعد سلوك الراتنج المصبوب في هذا المجال موضوعًا في حد ذاته، وقد قمنا بتغطية الجانب العملي منه ملاحظتنا حول فئة التفريغ والضوضاء والعزل في محولات الراتنج المصبوب .

محول من النوع الجاف المصبوب بالراتنج 1000 كيلو فولت أمبير 11 كيلو فولت محول من النوع الجاف من الراتنج المصبوب للتوصيلات ذات الجهد العالي باستخدام العزل الإيبوكسي لضمان الموثوقية وانخفاض الصيانة؛ ذات صلة بسلوك تفريغ الراتنج المصبوب وتفسير الشحنة الواضحة. عرض المنتج →

قراءة النتائج دون المبالغة في رد الفعل

يخبرك رقم الشحنة الواضح بالقليل جدًا من تلقاء نفسه. ما يحمل المعلومات هو مجموعة المعلمات:

• الحجم. الشحن الأعلى يعني عمومًا وجود عيب أكبر أو أكثر نشاطًا، لكن نوع المستشعر والمعايرة يهيمن على الرقم.
• جهد البداية والانقراض. إذا بدأ التفريغ أقل بكثير من جهد التشغيل، فهذا يعني أن الخلل نشط أثناء الخدمة. وإذا كان الانقراض أقل بكثير من البداية، يكون التجويف كبيرًا.
• موقف المرحلة. يشير التفريغ المتركز في جزء واحد من دورة التيار المتردد إلى نوع عيب محدد، مثل الفراغ أو المسار السطحي.
• استقرار النمط. النمط المستقر والمتكرر هو عيب حقيقي. النمط الذي يتغير مع الطقس عادة ما يكون التداخل.
• اتجاه. وتُعد ثلاثة دراسات استقصائية أجريت على مدار عامين، والتي أظهرت وجود اتجاه صاعد، بمثابة تحذير حقيقي، حتى عند القيم المطلقة المنخفضة.

بالنسبة لقرارات القبول، استخدم الحد الموجود في المعيار والمواصفات. لاتخاذ قرارات الصيانة، استخدم الاتجاه.

نصائح عملية للبيانات النظيفة في البيئات الصاخبة

1. قم بإجراء الاختبار ليلاً أو أثناء إغلاق المصنع إذا كان الموقع يسمح بذلك، وقارن مستويات الضوضاء قبل الالتزام.
2. استخدم مقاومة قياس محمية مناسبة ومرجع أرضي أحادي النقطة؛ تعمل المسارات الأرضية المتعددة على إنشاء حلقات تشبه التفريغ.
3. أبقِ مولد نبض المعايرة قريبًا من نقطة الحقن وكرر المعايرة بعد القياس.
4. التصفية حسب نطاق التردد وليس حسب السعة وحدها؛ تقع معظم ضوضاء الموقع في نطاق مختلف عن إشارة الخلل.
5. استخدم وصلات الألياف الضوئية لنقل الإشارة عبر مسافات طويلة لتجنب التقاط ضوضاء التبديل.
6. سجل كل شيء: الجهد ودرجة الحرارة والرطوبة وموضع الصنبور والمعدات المتصلة. بدون سياق، لا يمكن مقارنة البيانات لاحقًا.
7. بالنسبة للأصول الحيوية، انتقل من المسوحات الدورية إلى المراقبة المستمرة حتى يتم تسجيل الاتجاه تلقائيًا.

كيف ندعم اختبار التفريغ على محولاتنا

نحن شركة Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd.، شركة مصنعة للمحولات مقرها في منطقة Haian Development Zone في Jiangsu، الصين. تغطي مجموعة منتجاتنا المحولات المغمورة بالزيت والمحولات الجافة، ووحدات السبائك غير المتبلورة، والمحطات الفرعية المثبتة على الوسادة والمسبقة الصنع، ومحولات مقوم تحويل الطور والمفاتيح الكهربائية، مع خطوط محولات طاقة تمتد إلى 110 كيلو فولت و220 كيلو فولت وسعة إنتاجية سنوية محددة تبلغ 50000 ميجا فولت أمبير. نحن نعمل وفقًا لأنظمة الإدارة ISO 9001 وISO 14001 وISO 45001 وISO 19011، ونرحب بالعملاء لزيارة الأعمال ومراجعة ترتيبات الاختبار قبل تقديم الطلب.

إذا كانت المواصفات الخاصة بك تتضمن حدًا للتفريغ، فأخبرنا بالمعيار والجهد الذي يتم قياسه به والحد نفسه. سوف نقوم بتأكيد ترتيب الاختبار، وإدراج القراءات في تقرير الاختبار الروتيني، وشرح أي شيء يبدو غير عادي قبل الشحن وليس بعده.

يمكنك التواصل مع فريقنا الهندسي من خلال صفحة الاتصال مع فئة الجهد الخاص بك، ومتطلبات التقييم والاختبار.

الأسئلة المتداولة

ما هو حد التفريغ النموذجي لمحولات الطاقة؟

يعتمد ذلك على فئة الجهد والمعيار المطبق. تتراوح الحدود عادةً من حوالي 100 pC عند 72.5 كيلو فولت إلى 200 pC أو 300 pC في الفئات الأعلى، ويتم ذكرها دائمًا مع جهد القياس. مواصفات مشروعك هي الكلمة الأخيرة.

هل يمكن إجراء اختبار التفريغ أثناء بقاء المحول في الخدمة؟

نعم. يمكن للطرق عبر الإنترنت القائمة على أجهزة استشعار UHF أو الكشف الصوتي أن تعمل بشكل مستمر دون انقطاع، ولكنها تعطي نتائج مقارنة وموجهة بدلاً من قيمة pC معايرة. تظل القياسات خارج الخط هي الطريقة المرجعية.

هل يتم اختبار المحولات من النوع الجاف بنفس الطريقة؟

المبدأ متطابق، لكن مصادر الخلل المحتملة تختلف. تكون وحدات الراتنج المصبوب أكثر عرضة لصب الفراغات وتتبع السطح، وغالبًا ما تتم إضافة الكشف الصوتي لأن هذه العيوب تقترن جيدًا بالصوت المنقول بالهيكل.

كم مرة يجب تكرار الاختبار؟

لوحدة جديدة، في مرحلة التشغيل. بعد ذلك، يعتمد الفاصل الزمني على الأهمية والعمر والتاريخ. النمط المعقول للأصول المهمة هو المسح الأولي، ثم التكرار بعد عام واحد لتحديد الاتجاه، ثم المسوحات الدورية أو المراقبة المستمرة.

اختبار التفريغ الجزئي ليس تمريرة سحرية أو ختم فشل. إنه قياس لعملية التحلل، ومثل أي قياس، فإنه لا يحظى بالاحتفاظ به إلا عند معايرة الإعداد، وتسجيل الظروف ومقارنة النتائج بمرور الوقت. احصل على هذه الأشياء الثلاثة بشكل صحيح وستعرف المزيد عن عزل المحولات الخاصة بك أكثر مما يمكن أن يخبرك به أي تقرير اختبار واحد.