Gedeeltelijke ontlading kondigt zich zelden met een knal aan. Het begint als een microscopisch kleine elektrische storing in de isolatie, een vonk die nanoseconden duurt en zich duizenden keren per minuut herhaalt, waarbij papier, hars of olie stilletjes carboniseert totdat de isolatie geen spanning meer kan vasthouden. Een gedeeltelijke ontladingstest op een transformator is de praktische manier om dat proces vroegtijdig te onderkennen, hetzij in de fabriek voordat de eenheid wordt verzonden, hetzij ter plaatse lang voordat deze uitvalt.

In deze gids wordt uitgelegd wat gedeeltelijke ontlading werkelijk is, wat de belangrijkste manieren zijn om dit te meten, wat fabriekstests en testen op locatie u opleveren, en hoe u de resultaten kunt aflezen zonder overdreven te reageren op een enkel getal. Het is geschreven voor de ingenieurs, projectmanagers en inkoopteams die een transformator moeten ondertekenen en met de gevolgen moeten leven.

Wat gedeeltelijke ontlading eigenlijk is

Gedeeltelijke ontlading is een plaatselijke diëlektrische doorslag die niet de volledige isolatieafstand tussen twee elektroden overbrugt. De schoolkast is een met gas gevulde leegte gevangen in giethars, of een bel gesuspendeerd in transformatorolie. Gas heeft een lagere permittiviteit dan de vaste stof of vloeistof eromheen, dus het elektrische veld concentreert zich in die kleine holte. Zodra de lokale spanning de doorslagsterkte van het gas overschrijdt, ioniseert het, ontlaadt zich en herstelt zich vervolgens, om vervolgens tijdens de volgende halve cyclus weer te ontladen.

Elke gebeurtenis brengt een zeer kleine hoeveelheid lading over, die wordt gekwantificeerd als een schijnbare lading en uitgedrukt in picocoulombs (pC). Van buitenaf ziet niets aan het apparaat er verkeerd uit. Dat is precies waarom de test ertoe doet: hij detecteert een degradatiemechanisme jaren voordat een foutstroom of een gasalarm dat zou doen.

Wanneer ingenieurs praten over een gedeeltelijke ontladingstest op transformatorisolatie, stellen ze meestal drie afzonderlijke vragen. Vindt er afvoer plaats boven een bepaalde drempel? Bij welke spanning begint en stopt het, wat we aanvang en uitsterven noemen? En waar in de wikkeling, kern of bus komt de lading vandaan?

De belangrijkste manieren om ontlading te detecteren en te meten

Er bestaat niet één instrument dat alle vragen beantwoordt. De meeste testprogramma's combineren twee of meer technieken, omdat elke techniek de gevoeligheid inruilt tegen ruisimmuniteit en locatienauwkeurigheid.

Fabrieksacceptatietesten: de basislijn

Voor een nieuwe vermogenstransformator is de referentiemeting een inductiespanningstest met gelijktijdige ontladingsmeting, uitgevoerd in een afgeschermde ruimte met een gekalibreerd meetsysteem. De spanning wordt verhoogd tot een voorspanningsniveau om de isolatie te conditioneren, wordt gedurende een bepaalde periode vastgehouden en vervolgens verlaagd tot het meetniveau waarop metingen worden gedaan. Het exacte profiel en de limiet die van toepassing is, volgen de norm die uw project specificeert en de technische specificatie van de koper.

Ter ruwe oriëntatie: de in de industrie aangegeven limieten beginnen gewoonlijk rond 100 pC bij een spanningsklasse van 72,5 kV en lopen op tot 200 pC of meer naarmate de spanningsklasse stijgt. Een limiet heeft alleen betekenis in combinatie met de spanning waarbij deze wordt gemeten, lees deze twee daarom altijd samen.

Routinetesten versus typetesten

De routinetest bewijst dat dit specifieke apparaat geen schadelijke ontladingen op het gespecificeerde niveau heeft. Typetesten, zoals een langdurige AC geïnduceerde spanningstest met ontladingsmeting of een impulstest met ontladingsregistratie, worden eenmalig op een ontwerp uitgevoerd om aan te tonen dat het isolatiesysteem zelf deugdelijk is. Samen vertellen ze je of het ontwerp goed is en of het productieproces dit consistent heeft opgeleverd.

In de praktijk komen bij fabriekstests gietholtes, droge plekken in met olie geïmpregneerd papier, scherpe elektroderanden en onvolledige impregnering aan het licht. Als je ze hier vindt, moet je ze opnieuw bewerken. Als u ze ter plaatse vindt, betekent dit dat u moet afsluiten.

100MVA 220kV-stroomtransformator met laag verlies Deze 100MVA 220kV-transformator ondersteunt transmissie- en distributiespanningsstappen met bescherming tegen overstroom, oververhitting en drukontlasting; relevant voor discussies over ontladingstests in de fabriek en op locatie. Bekijk Product →

Testen op locatie na installatie

Zodra een transformator is geïnstalleerd, verandert de situatie. Er is geen afgeschermde testruimte, het achtergrondgeluidsniveau is onvoorspelbaar en het apparaat is vaak verbonden met een live netwerk. Ontladingstesten ter plaatse worden normaal gesproken om een ​​van de volgende vier redenen uitgevoerd: inbedrijfstelling na transport en hermontage, verificatie na een reparatie of oliebehandeling, een periodiek toestandsonderzoek en continue online monitoring van kritieke activa.

Een verstandige procedure ter plaatse ziet er als volgt uit:

1. Neem een basislijn van achtergrondgeluid op voordat u iets activeert, zodat u weet wat de omgeving bijdraagt.
2. Kalibreer het meetcircuit met een pulsgenerator, injecteer een bekende lading op de klemmen en noteer de schaalfactor.
3. Activeer het apparaat tot het overeengekomen spanningsniveau met behulp van een onafhankelijke bron, of meet onder normale bedrijfsspanning voor een online opstelling.
4. Registreer de aanvangs- en uitdovingsspanningen afzonderlijk, waarbij u de spanning stapsgewijs verhoogt en vervolgens verlaagt.
5. Leg fase-opgeloste gegevens lang genoeg vast om herhaalde ontladingen te onderscheiden van willekeurige interferentie.
6. Controleer de kalibratie opnieuw na de test en documenteer de omgevingsomstandigheden, vochtigheid en temperatuur.

Herhaalbaarheid is hier belangrijker dan absolute nauwkeurigheid. Twee enquêtes die met dezelfde opzet zijn afgenomen en met elkaar worden vergeleken, zijn veel nuttiger dan één enquête die afzonderlijk wordt geïnterpreteerd.

Waar het lossen begint: in olie ondergedompelde versus droge eenheden

In olie ondergedompelde transformatoren

In met olie gevulde eenheden is de ontlading meestal afkomstig van gasbellen, vrij vocht, metaaldeeltjes, scherpe randen van elektroden of leidingen en verouderde papierisolatie op punten met hoge spanning. Omdat de olie circuleert, verspreiden de bijproducten zich: waterstof, methaan en uiteindelijk acetyleen lijken opgelost in de olie. Daarom worden de analyse van opgeloste gassen en het meten van elektrische ontladingen zo vaak naast elkaar uitgevoerd. Een unit kan vandaag een ontladingstest doorstaan ​​en later toch een probleem krijgen als er tijdens bedrijf vocht of deeltjes binnendringen.

35kV olie-ondergedompelde stroomtransformator 20000KVA In olie ondergedompelde transformator voor 35 kV binnendistributie en industrieel gebruik met kleinere afmetingen, lagere lekkage en betere isolatie; geschikt voor discussies over oliegevulde ontladingen en analyse van opgeloste gassen. Bekijk Product →

Droge transformatoren en gietharstransformatoren

Bij gietharseenheden zijn de gebruikelijke boosdoeners holtes die vastzitten tijdens het gieten, delaminatie tussen de hars en de geleider, en oppervlakteverontreiniging die leidt tot spoorvorming over het wikkeloppervlak. Omdat er geen olie is die bijproducten afvoert, moet de ontlading elektrisch of akoestisch worden opgevangen. Gietharsgedrag op dit gebied is een onderwerp op zich en we hebben de praktische kant ervan besproken onze opmerking over ontlading, geluid en isolatieklasse bij gietharstransformatoren .

1000KVA 11KV harsgegoten droge transformator Droge gietharstransformator voor hoogspanningsverbindingen met epoxy-isolatie voor betrouwbaarheid en weinig onderhoud; relevant voor het ontladingsgedrag van giethars en de interpretatie van de schijnbare lading. Bekijk Product →

De resultaten lezen zonder overdreven te reageren

Eén enkel schijnbaar ladingscijfer zegt op zichzelf heel weinig. Wat informatie bevat, is de combinatie van parameters:

• Omvang. Een hogere lading betekent over het algemeen een groter of energetisch defect, maar het sensortype en de kalibratie domineren het aantal.
• Inceptie- en uitstervingsspanning. Als de ontlading ruim onder de bedrijfsspanning begint, is het defect actief tijdens gebruik. Als het uitsterven veel lager is dan het begin, is de holte groot.
• Fase positie. Ontlading geconcentreerd in één deel van de AC-cyclus wijst op een specifiek type defect, zoals een leegte of een oppervlaktespoor.
• Patroonstabiliteit. Een stabiel, herhaalbaar patroon is een echt defect. Een patroon dat verandert met het weer is meestal interferentie.
• Trend. Drie enquêtes over een periode van twee jaar die een stijgende trend laten zien, zijn een echte waarschuwing, zelfs bij lage absolute waarden.

Gebruik bij acceptatiebeslissingen de limiet in de norm en de specificatie. Gebruik de trend voor onderhoudsbeslissingen.

Praktische tips voor schone gegevens in luidruchtige omgevingen

1. Test 's nachts of tijdens een fabriekssluiting als de locatie dit toestaat, en vergelijk de geluidsniveaus voordat u zich ertoe verbindt.
2. Gebruik een goede afgeschermde meetimpedantie en een éénpunts aardreferentie; meerdere grondpaden creëren lussen die op ontlading lijken.
3. Houd de kalibratiepulsgenerator dicht bij het injectiepunt en herhaal de kalibratie na de meting.
4. Filter op frequentieband in plaats van alleen op amplitude; de meeste locatieruis bevindt zich in een andere band dan het defecte signaal.
5. Gebruik glasvezelverbindingen voor signaaloverdracht over lange afstanden om te voorkomen dat u schakelruis opmerkt.
6. Registreer alles: spanning, temperatuur, luchtvochtigheid, kraanstand en aangesloten apparatuur. Zonder context kunnen de gegevens later niet worden vergeleken.
7. Voor kritieke activa kunt u overstappen van periodieke onderzoeken naar continue monitoring, zodat de trend automatisch wordt geregistreerd.

Hoe wij ontladingstesten op onze transformatoren ondersteunen

Wij zijn Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd., een transformatorfabrikant gevestigd in de Haian Development Zone in Jiangsu, China. Ons productassortiment omvat in olie ondergedompelde en droge transformatoren, eenheden van amorfe legeringen, op pads gemonteerde en geprefabriceerde onderstations, faseverschuivende gelijkrichtertransformatoren en schakelapparatuur, met vermogenstransformatorlijnen die zich uitstrekken tot 110 kV en 220 kV en een aangegeven jaarlijkse productiecapaciteit van 50.000 MVA. We werken volgens de managementsystemen ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 en ISO 19011, en klanten zijn van harte welkom om de fabriek te bezoeken en de testafspraken te bekijken voordat een bestelling wordt geplaatst.

Als uw specificatie een ontladingslimiet bevat, vertel ons dan de norm, de spanning waarbij deze wordt gemeten en de limiet zelf. We zullen de testopstelling bevestigen, de meetwaarden opnemen in het routinematige testrapport en alles uitleggen wat er ongebruikelijk uitziet vóór verzending in plaats van erna.

U kunt ons engineeringteam bereiken via de contactpagina met uw spanningsklasse, classificatie en testvereisten.

Veelgestelde vragen

Wat is een typische ontladingslimiet voor een vermogenstransformator?

Dit is afhankelijk van de spanningsklasse en de geldende norm. Limieten variëren gewoonlijk van ongeveer 100 pC bij 72,5 kV tot 200 pC of 300 pC bij hogere klassen, altijd vermeld samen met de meetspanning. Uw projectspecificatie is het laatste woord.

Kunnen ontladingstests worden uitgevoerd terwijl de transformator in bedrijf blijft?

Ja. Online methoden op basis van UHF-sensoren of akoestische detectie kunnen continu werken zonder uitval, maar geven vergelijkende en trendmatige resultaten in plaats van een gekalibreerde pC-waarde. Off-line metingen blijven de referentiemethode.

Worden droge transformatoren op dezelfde manier getest?

Het principe is identiek, maar de waarschijnlijke defectbronnen verschillen. Gietharseenheden zijn gevoeliger voor gietholtes en oppervlaktesporen, en akoestische detectie wordt vaak toegevoegd omdat deze defecten goed aansluiten bij structuurgeluid.

Hoe vaak moet de test worden herhaald?

Voor een nieuwe unit, bij inbedrijfstelling. Daarna is het interval afhankelijk van de kriticiteit, leeftijd en geschiedenis. Een redelijk patroon voor belangrijke activa is een eerste onderzoek, daarna een herhaling na een jaar om een ​​trend vast te stellen, en vervolgens periodieke onderzoeken of continue monitoring.

Het testen van gedeeltelijke ontlading is geen magisch goed- of onvoldoende-stempel. Het is een meting van een degradatieproces en zoals elke meting verdient deze pas waarde als de opstelling is gekalibreerd, de omstandigheden zijn vastgelegd en de resultaten in de loop van de tijd zijn vergeleken. Als u deze drie dingen goed doet, weet u meer over de isolatie van uw transformator dan enig testrapport u kan vertellen.