Memahami Pembuangan Parsial: Penyebab, Efek, dan Solusi

Penyebab Pembebasan Parsial

Pelepasan parsial (PD) terjadi pada bahan isolasi ketika tegangan listrik lokal melebihi kekuatan dielektrik bahan di area tertentu, biasanya dalam celah udara, film minyak,atau permukaanPenyebab utama termasuk:

1. Konsentrasi medan listrik lokal:

   • PD dipicu ketika kekuatan medan lokal di gas, cairan, atau daerah dielektrik lemah melebihi kekuatan medan pemecahan.Hal ini sering terjadi pada struktur isolasi dengan tepi tajam atau ketidaksempurnaan.
   • Contoh: medan listrik terkonsentrasi di tepi elektroda atau slot dari kumparan motor tegangan tinggi.

2. Ketidaksempurnaan Manufaktur:

   • Selama pembuatan, bahan isolasi dapat mengembangkan gelembung udara, film minyak, atau kekosongan yang menurunkan kekuatan pemecahan dibandingkan dengan isolasi padat.
   • Contoh: Dalam transformator cor, kabel plastik, dan sistem isolasi yang direndam minyak, cacat seperti itu umum terjadi.

3. Tekanan Listrik:

   • Tegangan AC: PD paling sering terjadi di bawah tegangan sinusoidal AC karena tekanan terus-menerus yang dikenakan oleh siklus bergantian.
   • Tegangan DC: Meskipun kurang sering, PD di bawah tegangan DC masih dapat terjadi tetapi pada tingkat pengulangan yang jauh lebih rendah daripada AC.

4. Pembuatan Corona:

   • Di tepi elektroda yang terbuka, pelepasan korona di udara menghasilkan produk sampingan reaktif seperti ozon, yang dapat secara kimia merusak bahan sekitarnya.

Dampak Pembuatan Parsial

Pengeluaran parsial secara signifikan mempengaruhi umur dan keandalan sistem isolasi listrik.

1. Degradasi Isolasi:

   • Dampak Fisik: Setiap pelepasan menghasilkan elektron energi tinggi, menyebabkan retakan mikro, melemahkan struktur isolasi.
   • Reaksi Kimia: Partikel bermuatan dan gas reaktif yang dihasilkan oleh PD (misalnya, ozon) merusak struktur molekul isolasi.

2. Pelepasan internal dan permukaan:

   • Penghapusan Internal: Terjadi di dalam rongga, gelembung, atau film minyak, menyebabkan kerusakan isolasi lokal.
   • Pengeluaran permukaan: Terjadi di sepanjang antarmuka isolasi dan udara atau minyak, terutama di daerah dengan distribusi medan yang tidak merata.

3. Kerusakan Komponen Kritis:

   • Umum di peralatan tegangan tinggi seperti trafo, kabel, kapasitor, dan gulungan motor.
   • Seiring waktu, aktivitas PD berulang mempercepat penuaan isolasi, menyebabkan kegagalan peralatan.

4. Keandalan Sistem:

   • Kegagalan isolasi yang terkait dengan PD adalah penyebab utama kegagalan dalam sistem tenaga tegangan tinggi, terutama di transformator tegangan ultra tinggi.

Solusi untuk Pembuatan Parsial

Mengatasi pembuangan parsial membutuhkan strategi desain, pemantauan, dan pengujian yang proaktif.

1. Perbaikan Desain

• Minimalkan konsentrasi medan dengan menggunakan tepi elektroda bulat dan struktur isolasi yang dioptimalkan.
• Menghilangkan kekosongan dan celah udara selama pembuatan dengan menerapkan teknik impregnasi vakum dalam isolasi kertas minyak.

2. Pengujian dan Deteksi

• Pengujian Pabrik:
  • Selama pembuatan, lakukan pengujian PD pada setiap unit untuk memastikan integritas isolasi.
  • Pastikan kekuatan medan kerja di bawah kekuatan medan pelepasan awal dari bahan isolasi.
• Pengujian di Lokasi:
  • Melakukan uji debit parsial selama pemasangan dan penyerahan trafo untuk mengidentifikasi cacat laten.
  • Memantau kandungan gas dalam minyak trafo; konsentrasi gas yang tinggi menunjukkan kerusakan isolasi.

3Pemantauan Online

• Pemantauan real-time sistem isolasi memberikan peringatan dini terhadap aktivitas PD dalam kondisi operasi.
• Sistem pemantauan online modern melacak sinyal PD dan tren pembentukan gas, membantu mencegah kegagalan yang tidak terduga.

4. Praktik pemeliharaan

• Gunakan penguji debit parsial untuk penilaian berkala, terutama untuk trafo dengan nilai lebih dari 110 kV.
• Melakukan perbaikan atau retrofitting sesuai kebutuhan untuk mengurangi kelemahan yang terdeteksi selama pengujian.

5. Standar dan pemeliharaan reguler

• Ikuti standar internasional (misalnya, IEC 60270) untuk pengujian dan pemantauan PD.
• Menerapkan siklus pemeliharaan reguler untuk memeriksa dan membersihkan permukaan isolasi, memastikan kinerja yang optimal.

Kesimpulan

Pengeluaran parsial adalah faktor penting dalam degradasi peralatan listrik tegangan tinggi, secara langsung mempengaruhi keandalan dan keselamatan.dan solusi sangat penting untuk manajemen isolasi yang efektifMelalui pengujian yang ketat, pemantauan lanjutan, dan pemeliharaan yang tepat, insinyur dapat mengurangi risiko yang ditimbulkan oleh PD, memastikan kinerja jangka panjang dan keandalan sistem tenaga.