Kısmi deşarj testi, yüksek gerilim varlıklarının sağlığını belirlemek ve bunlardaki arızaları teşhis etmek için güçlü bir tekniktir. Ancak birçok mühendis ve teknisyen için bu teknik nispeten yeni ve yabancıdır, bu nedenle destek ekibimiz için çok sayıda soru oluşturması şaşırtıcı değildir. İşte bu sorulardan en sık sorulan bazılarının yanıtları.
S: Yüksek gerilimli bir varlıkta kısmi deşarj aktivitesi olup olmadığını nasıl belirleyebilirim?
C: Bunu yapmak için çeşitli yöntemler vardır ve bunlar iki gruba ayrılabilir: geleneksel testler ve geleneksel olmayan testler. Konvansiyonel test yöntemi IEC 60270 standardı tarafından tanımlanır ve ölçüm devresi PD aktivitesini ayırmak için bir kuplaj kapasitöründen, ölçüm sistemi için bir giriş empedansı ve filtresinden ve ölçüm cihazından oluşur. Bu yöntem, pC cinsinden ölçülen test terminallerindeki görünür yükün, test terminallerinde görüldüğü gibi varlıkta gerçekleşen gerçek deşarjları temsil ettiğinden emin olmak için ölçüm sistemi kurulduktan sonra kalibrasyon gerektirir.
Bu test yöntemini kullanırken, PD ile ilgili sorunları araştırmanın en etkili yollarından biri, yalnızca deşarjların büyüklüğüne ve sayısına değil, aynı zamanda faz çözümlü kısmi deşarj (PRPD) modeline de bakmaktır. PRPD modeli, pC cinsinden genliğin ve deşarj sayısının uygulanan voltajın faz açısıyla üst üste bindirilmesine olanak tanıyarak kusurun türü ve ciddiyeti hakkında fikir verir.
Optik, elektromanyetik, kimyasal ve akustik algılama yöntemleri dahil olmak üzere çeşitli PD test yöntemleri geleneksel olmayan gruba girer. Elektromanyetik ve akustik yöntemler en yaygın olanlarıdır. Kısmi deşarjlar, endüktif ve kapasitif sensörler ve özel olarak tasarlanmış alan probları aracılığıyla yakalanabilen yüksek frekanslı geçici sinyaller yayar.
Bu yöntem kullanılarak yapılan ölçümler pC yerine dBμV veya dBm cinsindendir, çünkü bu yöntem kalibre edilemez. Kısmi deşarjlar ayrıca piezoelektrik transdüserler gibi özel sensörler kullanılarak ayrıştırılabilen ve ölçülebilen basınç dalgaları üretir. Bu yöntem tipik olarak bir elektrik tetikleme sinyali ile birlikte, öncelikle transformatörler veya GIS ekipmanı gibi yüksek gerilim varlıklarındaki PD kusurlarını bulmak için kullanılır.
S: Makine sağlığını belirlemek için on-line ölçümler off-line ölçümlerden daha mı önemlidir, yoksa tam tersi mi geçerlidir?
C: Hem on-line hem de off-line ölçümler yalıtım sisteminin sağlığını ve durumunu belirlemek için kritik öneme sahiptir. Kalıcı olarak monte edilmiş kuplörlerle yapılan on-line ölçümler, varlıkların PD izlemesini gerçekleştirmenin tek yoludur. On-line izleme, verilerin sürekli olarak toplanmasını sağlar, bu da alarm eşiklerinin ayarlanabileceği ve eşiklerin aşılması durumunda kullanıcının otomatik olarak bilgilendirilmesi için düzenlemeler yapılabileceği anlamına gelir. On-line ölçüm, on-line izlemeye çok benzer, çünkü her ikisi de kalıcı olarak monte edilmiş kuplörler kullanır, ancak ölçümler sürekli değil periyodik olarak yapılır.
Hem on-line ölçümler hem de on-line izleme için çalışma koşulları dikkate alınmalıdır. Test edilen cihaz çalışma yüküne, neme, sıcaklığa ve gerilime maruz kalır. Çevrim dışı ölçümler test sırasında daha fazla özgürlük sağlar çünkü uygulanan voltaj, başlangıç (PDIV) ve sönme (PDEV) voltajlarını belirlemeye yardımcı olarak değiştirilebilir. Bağlayıcılar ayrıca çeşitli testler gerçekleştirmek için hareket ettirilebilir ve sıcaklık ve nem gibi ortam koşulları genellikle değiştirilebilir.
S: Güç frekansı ve Çok Düşük Frekans (VLF) PD test yöntemleri farklıdır, ancak farklılıklar özellikle sinüzoidal VLF testi için mi geçerlidir yoksa Sönümlü AC (DAC) ve kosinüs dikdörtgen testlerini de kapsar mı?
C: Güç frekansı ölçümleri sırasında, uygulanan voltaj döngüleri besleme frekansına bağlı olarak saniyede 50 veya 60 kezdir. Ancak VLF testi tipik olarak hat frekansından 500/600 kat daha yavaş olan 0,1 Hz'de gerçekleştirilir. Kısmi deşarj aktivitesi büyük ölçüde dV/dt'ye veya zamana göre voltajdaki değişime bağlıdır, bu nedenle sinüzoidal VLF ile test yapmak daha uzun test sürelerine yol açabilir ve uyarabileceği PD aktivitesi miktarı sınırlı olabilir. DAC veya kosinüs dikdörtgen test teknikleri kullanılırken, dV/dt sinüsoidal VLF testinden çok daha büyüktür ve kısmi deşarj aktivitesine neden olma olasılığı daha yüksektir.
Kosinüs dikdörtgen testinde, uygulanan voltaj hala 0,1 Hz'lik bir temel frekansa sahiptir, ancak polaritenin tersine çevrilmesi sırasında dV/dt, bir güç frekansı sinüs dalgasınınkine yakındır. Bu, VLF dayanım ve PD testlerinin aynı anda gerçekleştirilmesini sağlar. Sinüzoidal VLF yöntemi kullanıldığında test süreleri daha uzun olabilir, ancak polarite değişiminin dV/ dt'si güç frekansı dalga formuna yakın olduğundan, PD aktivitesine neden olan kusurların tespit edilmesi daha kolay olmalıdır.
DAC metodolojisi ile gerilim kısa süreli uyarımlarda uygulanır ve frekans sistemin endüktans ve kapasitansına bağlıdır. Bu, PD aktivitesini belirlemek için sabit bir stres uygulamak istemediğiniz kablolarda teşhis için idealdir, ancak yine de güç frekansı ile karşılaştırılabilir sonuçları korur. Her bir yöntemden elde edilen sonuçlar, yanıltıcı analizlerden kaçınmak için aynı yöntem kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmalıdır.
S: Transformatörler için uygulanan gerilim PD testi ile indüklenen gerilim PD testi arasındaki prosedür farkı nedir?
C: Uygulanan gerilim PD testinde, test edilen sargıların tüm terminalleri birbirine kısa devre edilir ve bir güç frekansı kaynağına bağlanır. Diğer tüm sargı terminalleri birbirine kısa devre yaptırılır ve toprağa bağlanır. Test sırasında, sargının ve uçların tüm parçaları toprağa ve diğer sargılara göre aynı voltajdadır. Test yapılırken, voltaj maksimum voltajın dörtte biri veya daha azından başlatılmalı ve 15 saniyeden fazla olmamak üzere kademeli olarak maksimuma kadar artırılmalıdır. 1 dakika tutulduktan sonra, voltaj 5 saniyeden fazla olmamak üzere kademeli olarak maksimum voltajın dörtte birine veya daha azına düşürülmeli ve devre açılmalıdır.
Endüklenmiş gerilim PD testi için, düşük gerilim terminallerine nominal frekansın iki katına eşit veya daha büyük üç fazlı bir gerilim uygulanır. Uygulanan gerilim testinden farklı olarak, nötr ve depo topraklanırken diğer tüm hat terminalleri açık bırakılır. Uygulanan gerilim, transformatörün gerilim sınıfına bağlıdır. Sınıf II transformatörler için, test voltajı yavaşça %150'ye yükseltilir ve 7200 döngü için yaklaşık %173'lük bir artış seviyesine yükseltilmeden önce birkaç dakika tutulur. Daha sonra %150'ye düşürülür ve 1 saat boyunca muhafaza edilir. Bu test sırasında PD ölçümleri her 5 dakikada bir kaydedilir. Her iki test için de geçme koşulu voltajda çökme olmaması ve duyulabilir iç ses olmamasıdır. Daha fazla bilgi IEEE standartları C57.12.01, C57.12.91 ve C57.113'te bulunabilir.
S: Erişilebilir nötrü olan bir motor veya jeneratör ile erişilebilir nötrü olmayan bir motor veya jeneratör üzerinde PD testi gerçekleştirirken yöntem farkı nedir?
C: Erişilebilir bir nötrü olan bir motor veya jeneratörde, tüm sargıyı toprağa ve ayrıca ayrı fazları toprağa enerjilendirmek mümkündür. Ölçümün, test edilmeyen terminaller topraklanırken münferit fazların (A1, B1, C1) hat terminallerinde yapılması önerilir. Daha derinlemesine ölçümler için ek sönümleme veya filtreleme sağlamak amacıyla nötrden gerilim enjekte edilmelidir. Örneğin, A fazı test edilirken, nötr tarafa (A2) voltaj uygulanırken, kuplaj kapasitörü ve ölçüm devresi hat tarafına (A1) bağlanır ve ek fazlar (B1 ve C1) topraklanır.
Erişilebilir bir nötrü olmayan bir motor veya jeneratör üzerinde PD testi gerçekleştirirken, testin yalnızca hat tarafı sargılarını kısa devre yaparak, bir voltaj uygulayarak ve bir ölçüm alarak gerçekleştirilebileceği görülebilir. Bu, tüm sargılar arasında ortalama bir ölçümle sonuçlanır ve potansiyel olarak bir sargıdaki sorunu maskeleyebilir. Bu nedenle, tek bir ölçüm yapmak yerine, örneğin A1'e voltaj uygulayıp B1'de ölçüm yaparak veya B1'e voltaj uygulayıp C1'i ölçerek ve bu şekilde devam ederek her bir sargıda ölçüm yapılması önerilir. Bu, nötr erişilemez olsa bile her bir sargının analiz edilmesini sağlar ve potansiyel sorunların maskelenmesini önlemeye yardımcı olabilir.