Hvorfor oppstår gnisting under transformatorimpulsavslutningstester?

Sparking eller lysbue under transformatorimpulsavslutningstester er vanligvis assosiert med følgende fysiske fenomener og operasjonelle forhold. Årsakene blir analysert nedenfor under forskjellige scenarier:

 

1. Forbigående prosess under lukkende øyeblikk: Gjeldende bølge og elektromagnetisk energiutgivelse

Nåværende inrush: Under impulslukking blir transformatorviklingene brått energisk, noe som får strømmen til å bølge fra null til en stabil tilstand. Peak Inrush -strømmen kan nå 6–8 ganger den nominelle strømmen. Slike høyfrekvente endringer med høy amplitude kan indusere gnister ved:

Bytt kontakthull: Mekaniske brytere (f.eks. Husbrytere) kan generere korte buer på grunn av kontaktvibrasjon, overdreven kontaktmotstand eller lokaliserte høye temperaturer som forårsaker metalldampionisering under stenging.

Løse terminalforbindelser: Høy strøm gjennom oksiderte eller dårlig tilkoblede terminaler kan raskt øke kontaktmotstanden, noe som fører til gnister.

Eksempel: Alderen av effektbrytere eller utilstrekkelig lukkehastighet kan føre til asynkron kontaktlukking, ledsaget av gnister og poppinglyder.

 

2. Isolasjonsdefekter eller delvis utladning

Indre svak isolasjon: Isolasjonsfeil (f.eks. Aldre olje, bobler, forurensninger) skaper lokaliserte elektriske feltkonsentrasjoner under impulsspenning, og utløser delvis utslipp. Svake gnister kan observeres ved gjennomføringer eller tankfuger, ledsaget av susende lyder, ozonlukt eller infrarøde/ultralydsignaler. Alvorlige tilfeller kan eskalere til isolasjonsfordeling.

Overflatesporing: Forurensede eller fuktede gjennomføringer kan danne lekkasje strømbaner langs overflater, og forårsake krypende utslippsgnister. Remedial handling: Rengjør eller erstatt isolasjonskomponenter.

 

3. Elektromagnetisk induksjon og teller Elektromotiv kraft (EMF)

Sekundær kretsavbrudd: Ved et uhell å koble fra sekundærsiden (f.eks. Målere) under testing induserer høyspennings-EMF i den åpne kretsen på grunn av brå primære strømforandringer. Sparking kan oppstå ved hull eller feilkontakter.

Formel: 𝑉=𝐿⋅𝑑𝑖𝑑𝑡v=l⋅dtdi (høyere 𝑑𝑖𝑑𝑡dtdi øker indusert spenning).

Eksempel: Open-Circuiting Current Transformer (CT) sekundærterminaler kan generere Kilovolt-EMF på kilovoltnivå, forårsake lysbue og skader på utstyret.

 

4. Dårlige jording eller flytende potensialer

Feil jording: Løst nøytralt punkt- eller tankegoding fører til lading av akkumulering og flytende potensialer, noe som resulterer i bakkeutladning (vanlig i ikke-effektivt jordede systemer, f.eks. IT-systemer). Kontroller jordingsmotstand (mindre enn eller lik 4 Ω).

Kapasitiv kobling: Distribuert kapasitans mellom viklinger eller viklinger til bakken under impulsspenning kan generere forbigående strømmer. Impedans -misforhold kan indusere lokaliserte utslipp.

 

5. Å skille normale fenomener kontra feil

Normale forbigående gnister: Millisekundskala mindre buer (f.eks. Under stenging av bryter) uten vedvarende utslipp eller unormale vibrasjoner; Ingen handlinger nødvendig.

Feilindikatorer: Umiddelbar nedleggelse påkrevd hvis gnister er ledsaget av:

Kontinuerlig utladning lyder/brennende lukt

Beskyttelsesreléaktivering (f.eks. Differensial, Buchholz)

Abnormal dissolved gas analysis (DGA), e.g., elevated 𝐶2𝐻2C2​H2​ (>1 μL/L).

 

Anbefalinger

Switchgear -inspeksjon: Sørg for rene kontakter, riktig justering og riktig driftshastighet for effektbrytere/frakoblinger.

Isolasjonstesting: Utfør diagnostikk før/post-test (svingemotstand, isolasjonsresistens, tanΔ, delvis utslipp).

Jording verifisering: Mål nøytralt punkt- og tank forankringsmotstand for å eliminere flytende potensialer.

Miljøkontroll: Opprettholde tørre testforhold (fuktighet<80%) and avoid contamination.