부분 방전이 갑자기 발생하는 경우는 거의 없습니다. 이는 절연체 내부의 미세한 전기 파손으로 시작됩니다. 스파크는 나노초 동안 지속되고 분당 수천 번 반복되며 절연체가 더 이상 전압을 유지할 수 없을 때까지 조용히 종이, 수지 또는 오일을 탄화시킵니다. 변압기에 대한 부분 방전 테스트는 장치가 배송되기 전 공장에서 또는 고장이 나기 오래 전에 현장에서 해당 프로세스를 조기에 파악하는 실용적인 방법입니다.

이 가이드에서는 부분방전이 실제로 무엇인지, 이를 측정하는 주요 방법, 공장 테스트 및 현장 테스트가 제공하는 내용, 단일 숫자에 과잉 반응하지 않고 결과를 읽는 방법을 안내합니다. 이는 변압기에 대한 승인을 받고 그 결과를 감수해야 하는 엔지니어, 프로젝트 관리자 및 조달 팀을 위해 작성되었습니다.

부분방전이 실제로 무엇인가요?

부분 방전은 두 전극 사이의 전체 절연 거리를 연결하지 않는 국부적인 절연 파괴입니다. 교과서 케이스는 주조 수지 내부에 갇힌 가스로 채워진 빈 공간이거나 변압기 오일에 떠 있는 기포입니다. 가스는 주변의 고체나 액체보다 유전율이 낮기 때문에 전기장은 작은 공동 내부에 집중됩니다. 국부적 응력이 가스의 파괴 강도를 초과하면 가스는 이온화되고 방전된 후 회복되어 다음 반주기에 다시 방전됩니다.

각 이벤트는 매우 적은 양의 전하를 전송하며, 이는 겉보기 전하로 정량화되고 피코쿨롱(pC)으로 표시됩니다. 장치에 관한 어떤 것도 외부에서 잘못된 것처럼 보이지 않습니다. 이것이 바로 테스트가 중요한 이유입니다. 결함 전류나 가스 경보가 발생하기 몇 년 전에 성능 저하 메커니즘을 감지합니다.

엔지니어들이 변압기 절연에 대한 부분 방전 테스트에 대해 이야기할 때 일반적으로 세 가지 질문을 합니다. 방전이 정의된 임계값 이상으로 존재합니까? 우리가 시작과 소멸이라고 부르는 전압은 어떤 전압에서 시작하고 멈추나요? 그리고 권선, 코어 또는 부싱 내부에서 전하는 어디에서 발생합니까?

방전을 감지하고 측정하는 주요 방법

모든 질문에 답할 수 있는 단일 도구는 없습니다. 대부분의 테스트 프로그램은 두 가지 이상의 기술을 결합합니다. 각 기술은 잡음 내성 및 위치 정확도에 대한 민감도를 교환하기 때문입니다.

공장 승인 테스트: 기준선

새로운 전력 변압기의 경우 기준 측정은 교정된 측정 시스템을 사용하여 차폐 베이에서 수행되는 동시 방전 측정을 통한 유도 전압 테스트입니다. 절연 상태를 조정하기 위해 전압을 스트레스 전 수준까지 높이고 정의된 기간 동안 유지한 후 판독값을 얻는 측정 수준으로 낮춥니다. 정확한 프로필과 적용되는 한도는 프로젝트가 지정하는 표준과 구매자의 기술 사양을 따릅니다.

대략적으로 업계에서 선언된 제한은 일반적으로 72.5kV 전압 등급에서 약 100pC에서 시작하여 전압 등급이 상승함에 따라 최대 200pC 이상으로 올라갑니다. 한계는 측정되는 전압과 함께만 의미가 있으므로 항상 두 가지를 함께 읽으십시오.

일상적인 테스트와 유형 테스트 비교

일상적인 테스트는 이 특정 장치가 지정된 수준에서 유해한 방전을 일으키지 않음을 증명합니다. 방전 측정을 통한 장기간 AC 유도 전압 테스트 또는 방전 기록을 포함한 임펄스 테스트와 같은 유형 테스트를 설계에 대해 한 번 수행하여 절연 시스템 자체가 건전함을 입증합니다. 이를 통해 디자인이 좋은지, 제조 공정이 일관되게 전달되는지 여부를 알 수 있습니다.

실제로 공장 테스트에서는 주조 공극, 기름이 함침된 종이의 건조한 부분, 날카로운 전극 가장자리 및 불완전한 함침이 나타나는 곳입니다. 여기에서 찾는 데는 재작업이 필요합니다. 현장에서 찾는 데는 비용이 듭니다.

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설치 후 현장 테스트

변압기가 설치되면 상황이 달라집니다. 차폐된 테스트 베이가 없고 배경 소음 수준을 예측할 수 없으며 장치가 라이브 네트워크에 연결되는 경우가 많습니다. 현장 방전 테스트는 일반적으로 운송 및 재조립 후 시운전, 수리 또는 오일 처리 후 검증, 주기적인 상태 조사, 중요 자산에 대한 지속적인 온라인 모니터링 등 4가지 이유 중 하나로 수행됩니다.

합리적인 현장 절차는 다음과 같습니다.

1. 전원을 공급하기 전에 배경 소음 기준을 기록하여 환경이 어떤 영향을 미치는지 알 수 있습니다.
2. 펄스 발생기로 측정 회로를 교정하고 터미널에 알려진 전하를 주입하고 스케일 팩터를 기록합니다.
3. 독립적인 소스를 사용하여 합의된 전압 수준으로 전원을 공급하거나 온라인 설정을 위해 정상 작동 전압에서 측정합니다.
4. 시작 전압과 소멸 전압을 별도로 기록하고 단계적으로 전압을 올렸다가 내립니다.
5. 반복 방전과 무작위 간섭을 구별할 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 위상 분해 데이터를 캡처합니다.
6. 테스트 후 교정을 다시 확인하고 주변 조건, 습도 및 온도를 기록하십시오.

여기서는 절대적인 정확성보다 반복성이 더 중요합니다. 동일한 설정으로 실시한 두 개의 설문조사를 서로 비교하는 것이 하나의 설문조사를 따로 해석하는 것보다 훨씬 더 유용합니다.

방전이 시작되는 곳: 유침식 장치와 건식 장치 비교

침지 변압기

오일로 채워진 장치에서 방전은 일반적으로 기포, 자유 수분, 금속 입자, 전극 또는 리드의 날카로운 모서리, 높은 응력 지점의 노화된 종이 절연체에서 발생합니다. 오일이 순환하기 때문에 부산물이 퍼집니다. 즉, 수소, 메탄, 결국 아세틸렌이 오일에 용해된 것처럼 보입니다. 이것이 바로 용해 가스 분석과 전기 방전 측정이 종종 병행되는 이유입니다. 장치는 오늘 방전 테스트를 통과했지만 서비스 중에 습기나 입자가 유입되면 나중에 문제가 발생할 수 있습니다.

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건식 및 주조 수지 변압기

주조 수지 장치의 일반적인 원인은 주조 중에 갇힌 공극, 수지와 도체 사이의 박리, 권선 표면 전체에 걸쳐 트래킹을 유발하는 표면 오염입니다. 부산물을 운반할 오일이 없기 때문에 방전을 전기적 또는 음향적으로 포착해야 합니다. 이 분야의 수지 거동은 그 자체로 하나의 주제이며, 우리는 이에 대한 실제적인 측면을 다루었습니다. 주조 수지 변압기의 방전, 소음 및 절연 등급에 대한 참고 사항 .

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과잉 반응 없이 결과 읽기

단일 겉보기 요금 수치만으로는 그 자체로는 거의 알 수 없습니다. 정보를 전달하는 것은 매개변수의 조합입니다.

• 크기. 전하가 높을수록 일반적으로 결함이 더 크거나 에너지가 더 많다는 것을 의미하지만 센서 유형과 교정이 그 수를 좌우합니다.
• 개시 및 소멸 전압. 작동 전압보다 훨씬 낮은 수준에서 방전이 시작되면 결함이 활성화된 것입니다. 멸종이 시작보다 훨씬 낮으면 공동이 큽니다.
• 위상 위치. AC 사이클의 한 부분에 집중된 방전은 보이드 또는 표면 트랙과 같은 특정 결함 유형을 나타냅니다.
• 패턴 안정성. 안정적이고 반복 가능한 패턴은 실제 결함입니다. 날씨에 따라 변하는 패턴은 대개 간섭입니다.
• 경향. 2년에 걸쳐 세 차례에 걸쳐 실시된 설문조사에서 상승 추세를 보여주는 것은 절대값이 낮더라도 진정한 경고입니다.

합격 결정을 위해서는 표준 및 사양의 한계를 사용하십시오. 유지 관리 결정에는 추세를 사용하십시오.

시끄러운 환경에서 깨끗한 데이터를 위한 실용적인 팁

1. 현장에서 허용하는 경우 야간이나 공장 가동 중단 중에 테스트하고 실행하기 전에 소음 수준을 비교하십시오.
2. 적절한 차폐 측정 임피던스와 단일 지점 접지 기준을 사용하십시오. 다중 접지 경로는 방전처럼 보이는 루프를 생성합니다.
3. 교정 펄스 발생기를 주입 지점에 가깝게 유지하고 측정 후 교정을 반복하십시오.
4. 진폭만으로 필터링하기보다는 주파수 대역으로 필터링합니다. 대부분의 현장 소음은 결함 신호와 다른 대역에 위치합니다.
5. 스위칭 소음을 방지하려면 장거리 신호 전송에 광섬유 링크를 사용하십시오.
6. 전압, 온도, 습도, 탭 위치, 연결된 장비 등 모든 것을 기록하세요. 컨텍스트가 없으면 나중에 데이터를 비교할 수 없습니다.
7. 중요 자산의 경우 정기 조사에서 지속적인 모니터링으로 전환하여 추세가 자동으로 기록되도록 하세요.

변압기의 방전 테스트를 지원하는 방법

우리는 중국 장쑤성 하이안 개발구에 본사를 둔 변압기 제조업체인 Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd.입니다. 당사의 제품 범위에는 침지형 및 건식 변압기, 비정질 합금 장치, 패드 장착형 및 조립식 변전소, 위상 변이 정류기 변압기 및 개폐 장치가 포함되며 전력 변압기 라인은 110kV 및 220kV로 확장되고 연간 생산 능력은 50,000MVA입니다. 우리는 ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 및 ISO 19011 관리 시스템을 준수하며 고객은 주문하기 전에 작업장을 방문하고 테스트 준비를 검토할 수 있습니다.

사양에 방전 한계가 포함된 경우 표준, 측정되는 전압 및 한계 자체를 알려주십시오. 우리는 테스트 배열을 확인하고, 정기 테스트 보고서에 판독값을 포함하며, 배송 후가 아닌 배송 전에 이상해 보이는 모든 사항을 설명할 것입니다.

다음을 통해 당사 엔지니어링 팀에 연락할 수 있습니다. 연락처 페이지 귀하의 전압 등급, 정격 및 테스트 요구 사항에 따라.

자주 묻는 질문

전력 변압기의 일반적인 방전 한계는 무엇입니까?

전압 등급 및 해당 표준에 따라 다릅니다. 한계는 일반적으로 72.5kV에서 약 100pC, 상위 클래스에서 최대 200pC 또는 300pC 범위이며 항상 측정 전압과 함께 명시됩니다. 프로젝트 사양이 최종 결정입니다.

변압기가 작동 중인 동안 방전 테스트를 수행할 수 있습니까?

예. UHF 센서 또는 음향 감지를 기반으로 하는 온라인 방법은 중단 없이 지속적으로 실행할 수 있지만 보정된 PC 값보다는 비교 및 ​​추세 결과를 제공합니다. 오프라인 측정은 여전히 ​​참조 방법입니다.

건식 변압기도 동일한 방식으로 테스트됩니까?

원리는 동일하지만 가능한 결함 원인이 다릅니다. 주조 수지 장치는 주조 공극 및 표면 추적이 더 쉽게 발생하며 이러한 결함이 구조적 소음과 잘 결합되기 때문에 음향 감지가 추가되는 경우가 많습니다.

테스트는 얼마나 자주 반복되어야 합니까?

새 장치의 경우 시운전 시. 그 이후 간격은 중요도, 연령 및 기록에 따라 달라집니다. 중요한 자산에 대한 합리적인 패턴은 초기 조사를 실시하고 1년 후 반복하여 추세를 파악한 다음 정기적인 조사 또는 지속적인 모니터링을 수행하는 것입니다.

부분 방전 테스트는 합격 또는 불합격 스탬프가 아닙니다. 이는 성능 저하 과정을 측정하는 것이며, 다른 측정과 마찬가지로 설정이 보정된 경우에만 유지되며 조건이 기록되고 시간이 지남에 따라 결과가 비교됩니다. 이 세 가지 사항을 올바르게 수행하면 단일 테스트 보고서에서 알 수 있는 것보다 변압기 절연에 대해 더 많이 알게 될 것입니다.