بوش ترانسفورماتور: انواع، تست (Tan Delta، C1/C2)

بوش ترانسفورماتور: انواع، قطعات، تست (C1/C2، Tan Delta)، و خرابی های رایج

یک بوش ترانسفورماتوریکی از آن اجزایی است که تا زمانی که مشکلی پیش نیاید توجه زیادی به آن نمی شود. این مسیر عایق است که بههادی ولتاژ بالا-با خیال راحت از مخزن زمین شده یک ترانسفورماتور برق عبور کنید تا واحد بتواند به آن متصل شودباسبار، کابل، یا خطوط هواییاز آنجایی که این بوش‌ها تحت فشار شدید الکتریکی قرار می‌گیرند، با آب و هوا در بیرون و گرما در داخل مقابله می‌کنند، به‌طور شگفت‌انگیزی یک مقصر رایج در هنگام از کار افتادن ترانسفورماتورها هستند. مراقب آنها باشید و بیشتر مشکلات قابل کنترل می‌مانند. آنها را نادیده بگیرید و عواقب آن می‌تواند به سرعت گران شود.

این راهنما در مورد اینکه بوشینگ ترانسفورماتور واقعاً چیست، چگونه کار می کند، انواع اصلی که با آنها مواجه خواهید شد (OIP، RIP، RIS)، روش های معمول شکست آنها، و تست های تشخیصی که بیشترین اهمیت را دارند-خازن، ضریب توان/مثل قهوهای مایل به زرد و آن اندازه گیری های C1/C2 را توضیح می دهد.

به بیان ساده، بوش ترانسفورماتور یک دستگاه عایق است که به یک هادی ولتاژ بالا اجازه می‌دهد-از طریق مخزن فلزی زمین‌دار وارد ترانسفورماتور شده یا از آن خارج شود، بدون اینکه باعث فلاش اوور یا خرابی شود. این میدان الکتریکی اطراف هادی را شکل می‌دهد، از وقوع فلاش‌اورهای سطحی جلوگیری می‌کند و تنش‌های عایق را در محدوده طراحی نگه می‌دارد.

آن را به عنوان دروازه عایق بین سیم پیچ داخلی ترانسفورماتور و سیستم قدرت بیرونی در نظر بگیرید.

بوشینگ ها چندین کار را همزمان انجام می دهند:

آنها هادی ولتاژ بالا را از مخزن زمین عایق نگه می دارند.بدون آن، شما یک کوتاهی مرده خواهید داشت.

آنها استرس الکتریکی را کنترل می کنند.در ولتاژ بالا، میدان دوست دارد در اطراف لبه‌ها و رابط‌ها جمع شود، بنابراین بیشتر بوش‌های مدرن از درجه‌بندی خازنی (طراحی کندانسور) برای پخش یکنواخت‌تر تنش استفاده می‌کنند.

سطح بیرونی-سوله های چینی یا پلیمری-فاصله خزش کافی را فراهم می‌کند تا باران، آلودگی، نمک، یا گرد و غبار باعث ایجاد فلاش اوور نشود.

آنها پشتیبانی مکانیکی را برای هادی فراهم می‌کنند و نیروهایی را که از اتوبوس‌های متصل یا رویدادهای مدار کوتاه- وارد می‌شوند، کنترل می‌کنند.

بسیاری از طرح ها شامل یک شیر تست (یا شیر ولتاژ) برای تشخیص یا نظارت آنلاین هستند.

برخی حتی ترانسفورماتور جریان بوشینگ را برای اندازه گیری یا حفاظت در خود جای داده اند.

هر جایی که یک هادی پرانرژی باید از یک مانع زمینی عبور کند:پایانه های HV و LV، نقاط خنثی، ترانسفورماتورهای پله{0} ژنراتور، راکتورهای شنت، و چند برنامه کلید که از همان ایده اولیه استفاده می کنند.

طرح‌ها براساس کلاس ولتاژ و سازنده متفاوت است، اما بیشتر واحدهای ولتاژ بالا{0}}این قطعات اصلی را به اشتراک می‌گذارند:

هادی مرکزی- جریان بار را از سیم پیچ به بیرون منتقل می کنداتصال خارجی

بدنه عایق اصلی- عایق داخلی اولیه (کاغذ، رزین، یا مصنوعی).

لایه های درجه بندی خازنی (هسته کندانسور)- فویل های رسانا تعبیه شده در عایق که میدان الکتریکی را از هادی به بیرون به فلنج زمین شده توزیع می کند.

عایق بیرونی (مسکن)- پرسلن یا پلیمر با سوله برای عملکرد خزش و آلودگی.

فلنج- پایه اتصال زمینی که به مخزن می پیچد.

تست شیر ​​/ شیر ولتاژ- متصل به یک لایه خازنی خاص؛ برای اندازه گیری ها و گاهی اوقات نظارت مداوم استفاده می شود.

مهر و موم و واشر- روغن را در داخل نگه دارید و رطوبت را خارج کنید.

ترمینال اتصال- انتهای بالایی که به باسبار، کابل یا سخت افزار خط متصل می شود.

بوش ها معمولاً بر اساس فناوری عایق داخل طبقه بندی می شوند.

1) بوش های OIP (روغن-کاغذ آغشته شده)اینها از کاغذ آغشته به روغن استفاده می کنند و معمولاً سیستم روغن ترانسفورماتور را به اشتراک می گذارند. آنها یک فناوری قدیمی-تثبیت شده با سابقه کار در ولتاژ بالا هستند. جنبه های منفی؟ نشت روغن در اطراف واشرها یا رابط های چینی می تواند حاشیه دی الکتریک را فرسایش دهد، و نفوذ رطوبت باعث افزایش تلفات (ضریب قدرت / دلتای قهوه ای مایل به زرد) و سرعت پیری می شود. ارزیابی شرایط به شدت بر تست های دی الکتریک متداول و بررسی های بصری تکیه دارد.

2) بوش های RIP (رزین-کاغذ آغشته شده)در اینجا کاغذ با رزین آغشته می شود و ساختار عایق تا حد زیادی جامد ایجاد می کند. شما در مقایسه با OIP با خطر نشت روغن کمتری مواجه می شوید، که آنها را برای بسیاری از طرح های مدرن و مقاوم سازی جذاب می کند. کیفیت ساخت بسیار مهم است-حفره ها می توانند به صورت جزئی-محل تخلیه نسبی{4} و بیش از حد نیاز به گرما بیش از حد نیاز داشته باشند.

3) بوشینگ های RIS (رزین-آغشته مصنوعی)این کاغذها را با یک سیستم مصنوعی آغشته به رزین{0}}تعویض می‌کنند. آنها برای کلاس‌های ولتاژ خاص یا نیازهای عملکردی انتخاب می‌شوند و اغلب به‌عنوان یک جایگزین مدرن قرار می‌گیرند. مانند هر نوع دیگری، نتایج واقعی جهانی هنوز به کیفیت طراحی، شرایط خدمات و میزان نظارت شما بستگی دارد.

همچنین بوش هایی را خواهید شنید که توسط محفظه بیرونی توضیح داده شده است:

چینیدارای چندین دهه خدمات ثابت شده است. سنگین تر است و می تواند در اثر ضربه شدید خرد شود.

پلیمر (کامپوزیت)سبک‌تر است، اغلب آلودگی را بهتر کنترل می‌کند، و به همان روش خرد نمی‌شود. پیری سطح و انتخاب مواد برای محیط محلی هنوز نیاز به تماشا دارد.

این تصمیم معمولاً به سطوح آلودگی، ریسک مکانیکی، محدودیت وزن و آنچه که شرکت ترجیح می‌دهد بستگی دارد.

مشکلات ممکن است در طی چند ماه یا سال رخ دهد یا به سرعت تشدید شوند. مشکوک معمول:

نفوذ رطوبت و پیری- مهر و موم های تخریب شده اجازه ورود رطوبت را می دهند؛ تلفات بالا می روند وکاغذ یا رزین شروع به خراب شدن می‌کند. افزایش ضریب قدرت/دلتای قهوهای مایل به زرد و جابجایی ظرفیت نشانه‌های کلاسیک هستند.

تخلیه جزئی- حفره ها، لایه لایه شدن، آلودگی، یا پیری می توانند فعالیت PD را شروع کنند که به آرامی عایق را می خورد و در نهایت می تواند آن را سوراخ کند.

مسائل حرارتی- اتصالات سست ترمینال نقاط داغ ایجاد می کند؛ هارمونیک ها و بارهای اضافی استرس را افزایش می دهند. اگر تلفات همچنان در حال افزایش باشد، می توانید به سمت فرار حرارتی بروید.

نشت روغن (عمدتا OIP)- کاهش کیفیت عایق داخلی، باز کردن درب به روی رطوبت و ایجاد سردردهای محیطی.

آلودگی خارجی و فلاش اور سطحی- نمک، آلودگی صنعتی، گرد و غبار و رطوبت یک لایه رسانا را روی محفظه تشکیل می دهند. ردیابی و فلاش اوور در هوای مرطوب به خطرات واقعی تبدیل می شوند.

آسیب مکانیکی- ترک‌های چینی ناشی از ضربه، نیروهای لرزه‌ای یا بارگذاری اتوبوس‌ها؛ ارتعاشات و چرخه حرارتی می‌توانند اتصالات را شل کرده و رابط‌ها را تخریب کنند.

تماشا کنید برای:

 نشت روغن یا لکه شدن اطراف فلنج یا مفاصل (OIP)

 ترک یا تراشه در پرسلن، سوله های پلیمری آسیب دیده

 گرمایش غیرمعمول در اتصال بالا یا فلنج (مادون قرمز در اینجا مفید است)

 هشدارهای مانیتورهای آنلاین که ظرفیت خازنی یا ضریب توان را ردیابی می کنند

 تغییرات خازنی ناگهانی در مقایسه با تاریخچه یا سایر فازها

 صدای قابل شنیدن یا ترشح قابل مشاهده-نادر است، اما آن را به عنوان یک وضعیت اضطراری در نظر بگیرید و مراحل ایمنی را رعایت کنید

بیشتر ارزیابی بوشینگ بر روی آزمایش‌های دی الکتریک الکتریکی به‌علاوه بررسی‌های حرارتی و بصری استوار است. ظرفیت خازنی و ضریب توان/دلتای قهوه‌ای مایل به زرد، اسب بخار کار هستند.

ظرفیت و ضریب توان / دلتای قهوهای مایل به زرداین آزمایش‌ها رطوبت، خرابی عایق، نقص‌های داخلی، و مشکلات در-مدار شیر آزمایش را نشان می‌دهند. نتایج معمولاً به‌عنوان ظرفیت (C) و ضریب توان (PF) یا دلتای قهوه‌ای مایل به زرد (tan δ)-دو روش برای بیان تلفات دی‌الکتریک نشان داده می‌شوند.

C1 و C2بسیاری از بوش های کندانسور دارای یک شیر آزمایشی هستند که به یک لایه خازنی خاص گره خورده است.

C1 مسیر اصلی عایق بین هادی مرکزی و لایه آزمایشی{1}}است.

C2 مسیر بین لایه آزمایشی-و فلنج زمین شده است.

تغییرات در C1 و PF/tan δ آن معمولاً نشان دهنده سلامت اولیه استعایق. خوانش‌های عجیب C2 می‌تواند به مشکلاتی در عایق شیر، آلودگی، رطوبت یا خود اتصال شیر اشاره کند. تغییرات ناگهانی گام نسبت به داده‌های تاریخی نگران‌کننده‌تر از جابجایی آهسته است. تصحیح دما و مقادیر پایه ثابت مهم هستند؛ روند در طول زمان بهترین عمل واقعی است.

ابزارهای مفید دیگر

DFR/FDS (پاسخ فرکانس دی الکتریک) هنگامی که نتایج معمولی شروع به نمایان شدن می کنند، رفتارهای مربوط به رطوبت را عمیق تر می کند.

ترموگرافی مادون قرمز اتصالات سست و الگوهای گرمایش غیرعادی را می گیرد.

آزمایش تخلیه جزئی (آنلاین یا آفلاین) زمانی که PF/tan δ در حال افزایش است یا واحد بحرانی- بالا است کمک می کند.

سیستم‌های مانیتورینگ آنلاین که به‌طور پیوسته ظرفیت خازنی و تلفات دی الکتریک را تغییر می‌دهند، اگر به درستی راه‌اندازی و هشدار داده شوند، می‌توانند هشدار اولیه- بدهند.

هیچ پاسخ واحدی وجود ندارد که برای هر ناوگان مناسب باشد. فرکانس معمولاً به بحرانی بودن، نوع بوش و سن، روندهای تاریخی، محیط (نمک ساحلی، آلودگی شدید، دمای شدید) و رویدادهای اخیر مانند-خطاها یا حمل و نقل بستگی دارد. توجه، خطرات کمتر-فواصل زمانی را افزایش می‌دهند-همیشه مطابق با دستورالعمل‌های OEM و استانداردهای داخلی.

چند اصل عملی که اکثر مهندسان از آنها پیروی می کنند:

روند همه چیز است-با خط پایه و تاریخچه خود بوشینگ مقایسه کنید.

به فازها در کنار هم نگاه کنید؛ تفاوت های بزرگ در همان ترانسفورماتور باعث افزایش پرچم می شود.

تغییرات مرحله ای در خازن یا افزایش شدید در PF/tan δ معمولا باعث بررسی فوری می شود.

خود شیر آزمایش را نادیده نگیرید{0}مشکلاتی که می‌توانند خوانش‌ها را تحریف کنند و مشکلات ایمنی ایجاد کنند.

از چندین نشانگر استفاده کنید: PF/tan δ + خازن + دمای مادون قرمز + تاریخچه عملکرد هر عدد واحدی را شکست می دهد.

IEC 60137 - بوشینگ های عایق برای ولتاژ AC بالاتر از 1 کیلو ولت

IEEE C57.19.00 / C57.19.01 - استانداردهای بوش که به طور گسترده در آمریکای شمالی ارجاع شده است

IEEE C57.152 - راهنمای آزمایش میدانی تشخیصی (شامل مفاهیم بوش)

همیشه نسخه قابل اجرا و الزامات اپراتور را برای کلاس ولتاژ و نوع دارایی که با آن سروکار دارید بررسی کنید.

بوش‌های ترانسفورماتور برای انتقال ایمن برق از سیم‌پیچ‌ها به دنیای خارج ضروری هستند. چه به طرح‌های OIP، RIP، یا RIS، محفظه‌های چینی یا پلیمری نگاه کنید، هدف یکسان است: مدیریت استرس الکتریکی و قرار گرفتن در معرض محیط. هر نوع مشخصات نگهداری و خطر خود را به همراه دارد. ابزارهای تشخیصی{3}قدرت، توان و ظرفیت C آزمایش-هنگامی که خطوط پایه خوبی داشته باشید و در واقع روند داده ها را در طول زمان داشته باشید، بهترین کار را انجام می دهند. تغییرات را زودتر مشاهده کنید و اکثر بوشینگ ها سال ها خدمات قابل اعتمادی را در اختیار شما قرار می دهند.

اکنون تماس بگیرید