В журнале «Вестник ИГЭУ» № 4 за 2020 год опубликована статья «Исследование влияния волокон целлюлозы на электрическую прочность трансформаторного масла».
Авторы: О.С. Мельникова, М.В. Прусаков, А.А. Жолобов (Ивановский Государственный энергетический университет имени В.И. Ленина).
Стр.: 23-33.
Полный текст.
Состояние вопроса. Электрическая прочность трансформаторного масла является первым параметром при испытаниях изоляции трансформаторов. Такие испытания производятся в стандартном разряднике по значениям пробивных напряжений. Резкое снижение электрической прочности имеет место при загрязнении масла механическими примесями. Наибольшее влияние на напряженность электрического поля оказывают волокна целлюлозы, которые обладают повышенной проводимостью, образование мостика из них особенно сильно искажает поле между электродами. В то же время влияние таких частиц не учитывается при испытаниях. Сложность заключается в том, что экспериментально трудно определить влияние таких примесей на пробивную напряженность. В связи с этим в исследованиях поставлены и решены задачи по определению электрической прочности трансформаторного масла в стандартном разряднике при наличии волокон целлюлозы.
Материалы и методы. Для моделирования напряженностей электрического поля использован программный комплекс ANSYS. За основу 3D модели была принята стандартная измерительная ячейка для определения пробивного напряжения, построенная с учетом граничных условий в форме куба, в котором находится электродная система, и учитывающая значения напряженности электрического поля в центре электродной системы.
Результаты. Проведены расчеты напряженности электрического поля между электродами с учетом влияния повышенной проводимости волокон целлюлозы. Показано существенное влияние на снижение электрической прочности масляных промежутков увлажненных волокон длинной более 200 мкм, что при проведении испытаний трансформаторного масла на пробой в стандартной ячейке не учитывается и приводит к снижению точности результатов определения электрической прочности трансформаторного масла в действующем оборудовании.
Выводы. Результаты исследования могут быть использованы эксплуатационными службами для улучшения оценки качества трансформаторного масла, используемого в силовых трансформаторах в качестве изоляции. Также полученные результаты могут быть использованы при исследованиях механизмов электрофизических процессов, происходящих в жидких диэлектриках при наличии волокон.