كيفية تعظيم دقة اختبار جهد الانهيار (BDV) لزيت المحولات؟

يعمل زيت عزل المحولات كعازل ومبرد، ويجب أن يتمتع بقوة عزل كهربائية معينة أثناء التشغيل. لضمان التشغيل الآمن والموثوق للمحول، بالإضافة إلى حماية زيت العزل للمحول العامل لمنع شيخوخته المبكرة، يجب أخذ عينات الزيت للفحص بانتظام لفهم حالة جودة الزيت أثناء التشغيل. بالنسبة للمحولات المُنشأة حديثاً، يجب أيضاً أخذ عينة زيت العزل للفحص قبل التشغيل الجديد. يعد اختبار جهد الانهيار لزيت عزل المحولات أحد العناصر الرئيسية في فحص زيت المحولات. تتناول هذه المقالة فقط بعض المشكلات في اختبار جهد الانهيار.

أولاً: تأثير بيئة الاختبار على معالجة جهد الانهيار

ترتبط قوة العزل (المعروفة أيضاً بجهد الانهيار) لزيت عزل المحولات بالطقس والضغط الجوي لبيئة الاختبار. وهي مرتبطة بالضغط الجوي لبيئة الاختبار تحت 25 °مئوية. ينقسم الماء إلى حالة مستحلبة، لذا تنخفض قيمة جهد انهيار زيت العزل مع انخفاض درجة الحرارة.

ومع ذلك، عندما تكون درجة الحرارة أقل من 0°مئوية، يزداد جهد انهيار الزيت لأن كل الماء في الزيت يتحول إلى جليد. عموماً، يكون جهد الانهيار في أعلى مستوياته عندما تتراوح درجة حرارة الزيت بين 65 إلى 80 °مئوية. وذلك لأن مكون الرطوبة في الزيت يذوب في زيت العزل. إذا تجاوزت درجة الحرارة 80°مئوية، يبدأ جهد الانهيار في الانخفاض مرة أخرى. وذلك لأن طاقة الجزيئات القطبية مثل الملوثات في معلق الزيت تتسارع، مما يزيد من احتمالية الانهيار في الزيت. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط جهد انهيار الزيت أيضاً بضغط بيئة الاختبار، فكلما زاد الضغط، زادت قوة العزل.

ثانياً: التشغيل الطبيعي أثناء الاختبار

عند إجراء اختبار جهد انهيار زيت المحولات، يجب تعريض كوب من زيت العزل لاختبار جهد الانهيار عدة مرات، فكلما طالت الفترة الزمنية بين الاختبارات، ارتفع جهد الانهيار، وكلما قصرت الفترة، انخفض جهد الانهيار، وهذا هو الحال مع معدات الاختبار العامة. عندما ينهار الزيت، يتسبب القوس المتكون في فجوة الأقطاب في بقاء الجسيمات المشحونة الحرة، الفقاعات، وجزيئات الكربون في الزيت داخل فجوة الأقطاب، وعند تكرار الاختبار بفاصل زمني قصير، يكون من السهل لهذا الجزء من الشوائب تشكيل جسر، فتكون القيمة منخفضة، وكلما زاد وقت الفاصل K، فإن هذا الجزء من الأوساخ سيتشتت تدريجياً بعيداً عن فجوة الأقطاب بسبب الجاذبية، لذا تزداد قيمة الاختبار مع زيادة الفاصل الزمني ويزداد جهد الانهيار.

يجب أن يكون الإجراء الطبيعي: بعد ملء الزيت المخصص للاختبار، يُترك ليستقر لمدة 10 دقائق ثم يتم إجراء اختبار الرفع التدريجي للجهد. بعد كل انهيار، استخدم قضيب زجاجي نظيف مُعد مسبقاً للتحريك عدة مرات بين الأقطاب أو هز كوب الزيت برفق لتفكيك الجسر المتكون حديثاً بين الأقطاب، ثم يُترك لمدة 5 دقائق قبل الاختبار التالي.

يُوصى بتوصيل مقاومة محددة للتيار على التوالي مع الجانب ذي الجهد العالي للمحول للحد من التيار أثناء انهيار الفجوة. هذا يقصر الوقت بين فترتي الاختبار ويعطي قيمة دقيقة لجهد الانهيار.

ثالثاً: تحليل تغير قيمة جهد الانهيار

عند اختبار جهد الانهيار لزيت المحولات، يُختبر عادةً كوب من الزيت العازل 5 مرات، ويُؤخذ المتوسط.

1. تكون قيمة جهد الانهيار منخفضة جداً في المرة الأولى: قد يكون للاختبار الأول بعض العوامل الخارجية الناتجة عن تعبئة الزيت في الكوب أو على سطح قطب الكوب قبل صب الزيت العازل، مما يجعل القيمة الأولى منخفضة، لذا من الضروري إجراء اختبار سادس وأخذ متوسط المرات من 2 إلى 6.

2. يتزايد متوسط قيمة جهد الانهيار لـ 5 مرات تدريجياً: يُلاحظ هذا عادةً في عينات الزيت التي لم يتم تنظيفها أو معالجتها بشكل كافٍ لامتصاص الرطوبة. وهذا بسبب تحسن مستوى الرطوبة في الزيت بعد اختراقه.

3. تنخفض قيمة جهد الانهيار لـ 5 مرات تدريجياً: يظهر هذا عادةً عند اختبار زيت عازل أنقى، بسبب زيادة كمية جسيمات الإلكترونات المشحونة بحرية، والفقاعات، وشظايا الكربون المتولدة تباعاً، مما يضر بخصائص العزل للزيت.

4. تكون قيمة جهد الانهيار منخفضة في المنتصف ومنخفضة في الوسط: هذا طبيعي.

حالياً، غالباً ما يُلاحظ في زيت المحولات المورد من مصافٍ فردية ظاهرة اختلاف جهد الانهيار بنسبة 20-30% عن المرة السابقة، مما يُسمى بتشتت جهد الانهيار. وهذا ليس بالضرورة عيباً في جهاز الاختبار أو الطريقة، بل يتحدد بطبيعة عينة الزيت. يمكن تحسين ذلك من خلال تحسين جودة عينة الزيت.

JY6611 جهاز اختبار جهد الانهيار للزيت العازل

باستخدام المعالجات الدقيقة، يُكمل تلقائياً عمليات رفع الجهد، والحفاظ عليه، والتحريك، والثبات، والحساب، والطباعة، ويمكنه إجراء اختبار تحمل الزيت الدوري ضمن نطاق 0 إلى 80 كيلو فولت.

فيديو عرضي لجهاز اختبار جهد الانهيار (BDV) لزيت المحولات JY6611:

شركة كينغرون لأجهزة المحولات المحدودة