તેલમાં ડૂબેલા ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં આંશિક સ્રાવ: અતિશય પીડી સ્તરની પ્રકૃતિ અને સામાન્ય કારણો

01 પરિચય

તેલમાં ડૂબેલા પાણીમાં આંશિક ડિસ્ચાર્જ (PD) પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ ટ્રાન્સફોર્મર ઉદ્યોગમાં વૈશ્વિક સ્તરે માન્યતા પ્રાપ્ત પડકાર છે. પીડી-સંબંધિત નિષ્ફળતાઓને કારણે અસંખ્ય ઉત્પાદકોને નોંધપાત્ર નુકસાન થયું છે.

ફેક્ટરી પરીક્ષણ, તૃતીય-પક્ષ નિરીક્ષણો દરમિયાન અથવા ગ્રાહક સ્થળોએ PD ની અતિશયતાઓ થઈ શકે છે. PD સ્ત્રોતો શોધવાનું ઘણીવાર "ઘાસની ગંજીમાંથી સોય શોધવા" જેવું હોય છે, જેના કારણે પુનઃકાર્ય દિવસો કે મહિનાઓ સુધી ચાલે છે, જેના કારણે ઉત્પાદકો અથવા અંતિમ વપરાશકર્તાઓ માટે ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર નુકસાન થાય છે.

તેથી, અતિશય પીડીના કારણોનું વૈજ્ઞાનિક રીતે નિદાન કરવું અને ઝડપથી ઓળખવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

02 વ્યાખ્યા અને પ્રકૃતિ

જ્યારે કોઈ સત્તાવાર વ્યાખ્યા અસ્તિત્વમાં નથી, લેખક PD ને આ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરે છે:
[ટ્રાન્સફોર્મરની અંદર સ્થાનિક સ્થાનો પર ડિસ્ચાર્જ થાય છે જેના કારણે તાત્કાલિક ઇન્સ્યુલેશન બ્રેકડાઉન અથવા ફ્લેશઓવર થયું નથી.]

પીડી દૃશ્યો વ્યાપકપણે બદલાય છે પરંતુ એક સામાન્ય સાર શેર કરે છે:
[ઇન્સ્યુલેશન સિસ્ટમમાં માળખાકીય, સામગ્રી અથવા ઉત્પાદન ખામીઓ તે બિંદુએ ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ કરતાં વધુ સ્થાનિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર વિકૃતિનું કારણ બને છે, જેના પરિણામે પુનરાવર્તિત, સૂક્ષ્મ-સ્કેલ, બિન-ભેદી આયનીકરણ ભંગાણ થાય છે.]

ટૂંકમાં, PD ની પ્રકૃતિ PD શરૂઆત ક્ષેત્ર શક્તિ કરતાં વધુ સ્થાનિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર સાંદ્રતામાં રહેલી છે.

03 પ્રાથમિક કારણો

PD મિકેનિઝમ્સના આધારે, અતિશય સ્થાનિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રોનું કારણ બનતું કોઈપણ પરિબળ PD અતિરેકને ઉત્તેજિત કરી શકે છે.

૩.૧ પીડી સ્થાનો
પીડી આમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે:

બુશિંગ્સ

 

OLTC/DETC ટેપ ચેન્જર્સ

 

લીડ્સ

 

વિન્ડિંગ્સ

 

ગ્રાઉન્ડિંગ ઘટકો

 

ઇન્સ્યુલેશન સપાટીઓ/આંતરિક ખામીઓ

 

ટ્રાન્સફોર્મર તેલ

સૌથી સંવેદનશીલ સાઇટ્સ:ઘન ઇન્સ્યુલેશનમાં હવાના ખાલી જગ્યાઓ અથવા તેલમાં ગેસ પરપોટા.
કારણ:વોલ્ટેજ તણાવ હેઠળ, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તીવ્રતા ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક (ε) ના વ્યસ્ત પ્રમાણસર હોય છે.

કાગળનું ઇન્સ્યુલેશન ε ≈ 4.4

 

હવા ખાલી જગ્યાઓ ε ≈ 2.0
→ હવાના ખાલી સ્થાનો ≈2.2× વધુ ક્ષેત્ર શક્તિ અનુભવે છે.
ઓછી બ્રેકડાઉન તાકાત સાથે (એસી ≈2kV/મીમી), ખાલી જગ્યાઓ/પરપોટા PD ની શરૂઆત માટે નબળા બિંદુઓ બની જાય છે.

૩.૨ પીડી પ્રકારો
સામાન્ય પીડી પ્રકારો તેલમાં ડૂબેલું ટ્રાન્સફોર્મરએસ:

ગેસ બબલ ડિસ્ચાર્જ

 

ભેજ-પ્રેરિત સ્રાવ(ભીના ઇન્સ્યુલેશન)

 

તીવ્ર ઇલેક્ટ્રોડ ડિસ્ચાર્જ(ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ/ગ્રાઉન્ડ ઇલેક્ટ્રોડ ટીપ્સ)

 

ફ્લોટિંગ સંભવિત સ્રાવ

 

ફાચર આકારનું તેલ ગેપ ડિસ્ચાર્જ

 

ધાતુ/દૂષિત કણોમાંથી સ્રાવ

 

એડહેસિવ ખામીઓ(ક્લેમ્પિંગ પ્લેટ્સ/એન્ડ રિંગ્સમાં વધુ પડતો/ખરાબ-ગુણવત્તાવાળો ગુંદર)

મુખ્ય સમજ:

PD અતિરેક ભાગ્યે જ ડિઝાઇન-સંબંધિત હોય છે (≈0.5% સંભાવના).
૯૫%+ સામગ્રી, પ્રક્રિયા અથવા ઉત્પાદન ખામીઓને કારણે થાય છે.

તર્ક:જ્યારે ઓવરવોલ્ટેજ (LI, LIC, SI, LTAC) ને સમકક્ષ 1-મિનિટ પાવર-ફ્રિકવન્સી ટકી રહેલા વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે (DIL રૂપાંતર), બધા PD ટેસ્ટ વોલ્ટેજ (IVPD) કરતાં વધુ છે. મુખ્ય/રેખાંશિક ઇન્સ્યુલેશન સૌથી વધુ ઓવરવોલ્ટેજ દૃશ્ય માટે રચાયેલ છે.

ના.	પીડી પ્રકાર	સ્થાન	મિકેનિઝમ	સામાન્ય કિસ્સાઓ
૧	તીવ્ર ઇલેક્ટ્રોડ ડિસ્ચાર્જ	ક્લેમ્પિંગ ભાગો, ટાંકી, રાઇઝિંગ બુશિંગ, લીડ ક્રિમિંગ ટર્મિનલ્સ	નાની વક્રતા ત્રિજ્યા → ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતા → આત્યંતિક ક્ષેત્ર સાંદ્રતા	HV ઇલેક્ટ્રોડ્સ પાસે અનશીલ્ડ બોલ્ટ્સ; ચુંબકીય શિલ્ડિંગ પર તીક્ષ્ણ ધાર
૨	ગેસ બબલ/રદબાતલ સ્રાવ	તેલમાં પરપોટા / ઘન ઇન્સ્યુલેશનમાં ખાલી જગ્યાઓ	નીચું ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક (ε≈1) → ઉચ્ચ ક્ષેત્ર તણાવ + ઓછી ભંગાણ શક્તિ (2kV/mm)	અપૂર્ણ શૂન્યાવકાશ; ઝડપી તેલ ભરણ; એન્ડ રિંગ્સ/સમાન ગોળાઓમાં વધુ પડતું/નબળું એડહેસિવ
૩	ભેજ-પ્રેરિત સ્રાવ	વિન્ડિંગ્સ, કોર ઇન્સ્યુલેશન, લીડ્સ	ભેજ ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિને 60-70% ઘટાડે છે	કોરનું અપૂરતું સૂકવણી; એસેમ્બલી દરમિયાન આસપાસની હવામાં વધુ પડતું સંપર્ક
૪	ફ્લોટિંગ પોટેન્શિયલ ડિસ્ચાર્જ	પ્રેસબોર્ડ, લીડ સપોર્ટ, મેગ્નેટિક શન્ટ્સ	ચાર્જ સંચય → અચાનક ડિસ્ચાર્જ પલ્સ	જમીન વગરનું ચુંબકીય કવચ; નબળી રીતે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિંગ્સ
૫	દૂષિત સ્રાવ	તેલમાં પાણી/રેસા/ધાતુના કણો	ક્ષેત્ર વિકૃતિ + પાણી ક્ષેત્ર તણાવ 2.9× વધારે છે	અપૂરતું તેલ ગાળણ; દૂષિત કોર; ભેજનું પ્રવેશ

04 આઉટલુક

લક્ષિત મુશ્કેલીનિવારણ માટે સામાન્ય પીડી પ્રકારો, પદ્ધતિઓ, સ્થાનો અને કેસ સ્ટડીઝને સમજવું જરૂરી છે.

ટ્રાન્સફોર્મર કનેક્શન સિદ્ધાંતો, માળખાકીય ડિઝાઇન, પીડી વેવફોર્મ લાક્ષણિકતાઓ, ધ્રુવીયતા સ્થાનિકીકરણ અને ડાયગ્નોસ્ટિક પરીક્ષણો સાથે જોડાયેલું, આ જ્ઞાન મૂળ કારણને ઝડપી ઓળખવા સક્ષમ બનાવે છે અને ગુણવત્તાના નુકસાનને ઘટાડે છે.