IV. Sausā transformatora daļējas izlādes tests

1. Daļējas izlādes viļņu formas analīze

Spriegums pāri detektēšanas impedancei Zm (tas ir, detektēšanas signālam) ir diezgan mazs un tas ir jāpastiprina, lai instrumentā iegūtu skaidru rādījumu. Pastiprinātāja pastiprinātā impulsa signāla maksimālo vērtību var izmērīt ar osciloskopu. Turklāt osciloskops var arī redzēt, kura izlādes fāze notiek jaudas frekvencē, noteikt impulsa viļņu formu un izlādes laikus, kā arī novērot visas daļējās izlādes raksturlielumus. Lai noteiktu aptuveno izlādes atrašanās vietu un raksturu, osciloskopus var skenēt horizontāli un eliptiski. Horizontālā skenēšana tiek veikta ar pilna ekrāna novirzi, kas atbilst vienam ciklam, un sinhronizēta ar testa spriegumu, lai noteiktu impulsa fāzi. Eliptiskā skenēšana ir līdzvērtīga arī vienam testa sprieguma ciklam katrā skenēšanas ciklā. 4.-1. attēls. Viļņu formas shematiska diagramma ekrānā divos skenēšanas režīmos.

4.–1. attēls

Daļējas izlādes testā papildus izolācijas iekšējai daļējai izlādei var rasties arī vada, elektriskā kontakta un dienasgaismas spuldzes savienojums, augstsprieguma elektroda korona u. c. var ietekmēt daļējas izlādes viļņu formu. Šim nolūkam ir jānošķir daļējas izlādes viļņu formas no citiem traucējumiem izolācijas iekšpusē. 4.-2. attēlā ir parādītas vairākas tipiskas viļņu formas.

4.–2. attēls

2. Daļējas izlādes spektra identifikācija

4.-3. attēlā parādīti dažādi daļējas izlādes oscilogrammu veidi, kas iegūti sākotnējā sprieguma tuvumā. (a), (b), (c) un (d) attēlos redzamas daļējas izlādes pamatmodeļi, bet (e), (f) un (g) attēlos redzamas interferences viļņu pamatmodeļi.

4.–3. attēls

(a) gadījumā izolācijas struktūrā ir tikai viena gaisa sprauga, kas ir perpendikulāra elektriskā lauka virzienam, un izlādes impulss ir uzlikts pozīcijā starp pozitīvo un negatīvo pīķi. Impulsa amplitūda un frekvence abās simetrijas pusēs būtībā ir vienāda. Tomēr dažreiz 3:1 asimetrijas augšējā un apakšējā amplitūda joprojām ir normāla. Izlādes un testa sprieguma saistība ir tāda, ka pēc sākotnējās izlādes izlāde palielinās līdz noteiktam līmenim, un izlāde paliek nemainīga, palielinoties testa spriegumam. Dzēšanas spriegums ir aptuveni vienāds ar sākuma spriegumu vai nedaudz zemāks par to.

(B) attēlā izolācijas struktūra satur dažāda izmēra gaisa spraugas, kas pārsvarā ir liejamas izolācijas struktūras. Kad izlādes impulss tiek uzlikts uz pozīciju pirms pozitīvā un negatīvā maksimuma, impulsa simetrisko divu pušu amplitūda un frekvence būtībā ir vienāda, taču dažreiz augšējās un apakšējās amplitūdas asimetrija 3:1 joprojām ir normāla. Izlādes sākumā izlādes impulsu var izšķirt, un pēc tam spriegums pieaug, daži izlādes impulsi virzās testa sprieguma nulles pozīcijas virzienā, vienlaikus radot lielāku impulsu, impulsa izšķirtspēja pakāpeniski samazinās, līdz to vairs nevar izšķirt. Pēc sākotnējās izlādes izlāde vienmērīgi palielinās, palielinoties spriegumam, un dzēšanas spriegums būtībā ir vienāds ar sākotnējo spriegumu vai zemāks par to.

(c) gadījumā izolācijas struktūrā ir tikai viena gaisa sprauga. Gaisa spraugas izlādes reakcija uz elektroda virsmas atšķiras no tās, kas atrodas dielektriķa virsmā. Izlādes impulss ir uzklāts uz sprieguma pozitīvajiem un negatīvajiem pīķiem, un abu pušu amplitūda nav simetriska, lielās amplitūdas frekvence ir zema, bet mazās amplitūdas frekvence ir augsta. Attiecība parasti ir lielāka par 3:1 un dažreiz 10:1. Var atšķirt kopējo izlādes reakciju. Kad izlāde sākas, izlādes daudzums praktiski nemainās un tam nav nekāda sakara ar sprieguma pieaugumu. Dzēšanas spriegums ir vienāds ar sākuma spriegumu vai nedaudz zemāks par to.
 
(d) punktā (1) uz elektroda virsmas atrodas dažāda izmēra gaisa spraugu kopums, taču tās ir slēgta tipa; (2) elektriskā sprauga starp elektrodu un izolācijas vidi nav slēgta. Amplitūdas attiecība starp abām pusēm parasti ir 3:1 un dažreiz 10:1, pirms izlādes impulss pārklājas ar sprieguma negatīvo maksimumu. Pieaugot spriegumam, daļa impulsa virzās uz nulles pozīciju. Pēc izlādes sākuma impulsa izšķirtspēja ir taisnīga. Turpinot palielināt spiedienu, izšķirtspēja samazinās, līdz tā kļūst neatšķirama. Pēc sākotnējās izlādes izlādes spriegums pakāpeniski palielinās, pieaugot spriegumam, un dzēšanas spriegums ir vienāds ar sākotnējo spriegumu vai nedaudz zemāks par to. Ja spriegums ilgst 10 minūtes, izlādes reakcija nedaudz mainīsies.

(e) Traucējumu avots ir šķidra vide starp adatas galu un plakano plāksni vai zemi. Koronas izlāde notiek pie zemāka sprieguma, un izlādes impulss ir uzlikts uz maksimālā sprieguma pozīciju. Piemēram, negatīvajā maksimumā. Izlādes jauda ir pie augsta potenciāla; ja tas atrodas pozitīvajā maksimumā, barošanas avots ir pie zema potenciāla. Tas palīdz noteikt sprieguma nulles pozīciju, un impulsu pāris parādās simetriski pie pozitīvajiem vai negatīvajiem sprieguma maksimumiem ar vienādiem intervāliem katram izlādes impulsu klasterim. Tomēr abu klasteru amplitūda un laika intervāls ir atšķirīgs, un mazākajam klasterim ir vienāda amplitūda un tas ir blīvāks. Lielākam impulsam ir zemāks sākotnējais spriegums, un izlāde palielinās, palielinoties spriegumam. Mazāku impulsu klastera sākotnējais spriegums ir lielāks, un izlādes daudzums nav atkarīgs no sprieguma un paliek nemainīgs. Pieaugot spriegumam, impulsa frekvences blīvums palielinās, bet tas joprojām ir atšķirams. Pieaugot spriegumam, tas kļūst neatšķirams.

(f) Adatas gals pret plakanu vai zemes gāzes vidi. Koronas izlāde notiek pie zemāka sprieguma, un izlādes impulss ir uzlikts uz maksimālā sprieguma pozīciju. Piemēram, negatīvajā maksimumā barošanas avotam ir augsts potenciāls; ja tas atrodas pozitīvā maksimumā, barošanas avotam ir zems potenciāls. Tas palīdz noteikt sprieguma nulli. Pēc sākotnējās izlādes spriegums palielinās un izlādes daudzums paliek nemainīgs, bet impulsa blīvums izkliedējas uz abām pusēm un izlādes frekvence palielinās, bet to joprojām var atšķirt. Pieaugot spriegumam, izlādes impulsa frekvence palielinās, līdz tā pakāpeniski kļūst nešķirama.

(g) Suspensijas potenciāla izlāde. Elektriskā izlāde starp diviem suspendētiem metāla objektiem elektriskajā laukā vai starp metāla objektu un zemi.

Ir divu veidu viļņu formas:

1. Pozitīvajai un negatīvajai pusei ir vienāda impulsa amplitūda, vienāds intervāls un frekvence;

2 Impulsi abās pusēs parādās pa pāriem ar vienādu pāru atstarpi un dažreiz pārvietojas uz priekšu un atpakaļ pāri bāzes līnijai.

Ir trīs sākotnējās izlādes veidi:

(1) Izlādes daudzums paliek nemainīgs neatkarīgi no sprieguma, un dzēšanas spriegums ir pilnībā vienāds ar sākuma spriegumu.

(2) Spriegums turpina pieaugt, un pie noteikta sprieguma izlāde pēkšņi izzūd. Kad spriegums turpina pieaugt un pēc tam kristies, izlāde atkal notiks ar iepriekšējo izzūdošo spriegumu.

(1) Palielinoties spriegumam, izlādes jauda pakāpeniski samazinās, izlādes impulss palielinās.