"Самоосушение" изоляционной системы "твердая изоляция - масло" силового трансформатора РЫБАКОВ Л.М., АХМЕТШИН Р.С.

В эксплуатации известно явление «самоосу­шения» изоляции обмоточного оборудования, которое представим на реальном примере с силовым трансформатором с напряжением ВН, равным 220 кВ. Внутренняя изоляция силовых трансформаторов состоит из жидкого транс­форматорного масла, которое, в свою очередь, бывает органическим и синтетическим, а также из твердого изоляционного материала, такого как дерево, бумага, ткань и пластик. В процессе длительной эксплуатации в трансформаторном масле образуются области с органическими кислотами, щелочами, со сложными многоцепными формулами молекулярного соединения. Эти области мигрируют в общей массе изоляционного материала от разности температур или разности потенциалов смежных областей. Они способны мигрировать при сопутствующих упомянутых выше условиях из твердой изоляции в жидкую и наоборот. Такое явление можно наблюдать при включении под напряжение после дли­тельного резервного хранения отключенного трансформатора на срок от нескольких месяцев до нескольких лет, а также при отключении рабочего напряжения на длительный срок. Причем резервный трансформатор может оставаться невостребованным длительное время. При необходимости использования резервного трансформатора его подвергают детальному осмотру, необходимым измерениям и испытаниям согласно требованиям Правил технической эксплуатации электроустановок [1] и Правил устройства электроустановок [2] (в частности, измеряют tg δ угла диэлектрических потерь, который, например, оказался отличным от допустимого при измерении ВН–бак, ВН–НН и НН–бак [3]). Если резервный трансформатор длительно хранится, то области с низко- и высокомолекулярными органическими щелочами и кислотами капиллярно проникают в структуру твердой изоляции, в частности в витковую, слоевую, катушечную или межобмоточную изоляцию. В этом случае при испытании изоляции трансформатора, когда на вводы подают высокое напряжение 6 кВ для замера tg δ, получают его неудовлетворительные значения. В рассматрива­емом случае предварительно подали на обмотки ВН напряжение, по величине равное напряжению короткого замыкания, и держали под этим напря­жением испытываемый трансформатор в среднем рабочую неделю. После чего при повторном измерении величина tg δ была на допустимом уровне, по величине меньше нормируемого значения. Измерения показали явление так называемого самоосушения изоляции. Физический процесс предположительно представляется следующей расчетной моделью: при появлении электромагнитного переменного поля в основной массе жидкой изоляции и тока в проводниках обмотки, а также области с разной температурой, малые объемы с высокой диэлектрической про­ницаемостью, с низко- и высокомолекулярными органическими щелочами или кислотами из капилляров твердого изоляционного материала переходят в основную, жидкую изоляционную массу и, циркулируя в системе радиаторного охлаждения, рассредоточиваются по всей мас­се масла, понижая концентрацию объемов с высокой диэлектрической проницаемостью на единицу основного объема изолирующей массы. Разрушаются пути утечки токов ис­пытательного напряжения при измерении tg δ. Результаты испытания показывают удовлетво­рительные величины состояния изоляции по параметру измерения tg δ. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК Правила технической эксплуатации электрических станций сетей Российской Фе­дерации. Министерство энергетики РФ. – СПб.: Барс, 2003. – 276 с. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. 2-й выпуск (с изм. и доп., по состоянию на 1 ноября 2005 г.) – Новосибирск: Сибирский университет, 2005. – 854 с., илл. Объем и нормы испытаний электро­оборудования / Под общ. ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца. – 6-е изд., с изм. и доп. – М.: НЦ ЭНАС, 2001. – 256 с. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электромагнитное поле. – М.: Высшая школа, 1986. – 263 с.

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010