Меню Закрыть

Метод расчета электрической прочности масляных каналов главной изоляции силовых трансформаторов

В журнале «Вестник ИГЭУ» № 5 за 2020 год опубликована статья «Метод расчета электрической прочности масляных каналов главной изоляции силовых трансформаторов».
Авторы: О.С. Мельникова, В.С. Кузнецов (Ивановский Государственный энергетический университет имени В.И. Ленина).
Стр.: 48-55.
Полный текст. http://vestnik.ispu.ru/sites/vestnik.ispu.ru/files/published/5-20-str.48-55.pdf

Состояние вопроса. К числу наиболее повреждаемых узлов силовых трансформаторов относится главная изоляция маслобарьерного типа. Нарушение такой изоляции происходит в результате пробоя масляного канала вблизи обмотки высшего напряжения. В соответствии с традиционными методиками расчета электрической изоляции, значение пробивной напряженности определяется с помощью эмпирических формул в зависимости от выбранной ширины канала. В существующих методиках не учитываются влияния объема канала, статистических характеристик прочности масла, конструктивных особенностей изоляции трансформаторов и не содержатся рекомендации по созданию расчетных моделей. В связи с этим актуальным является повышение точности расчета путем разработки метода оценки электрической прочности главной изоляции силовых трансформаторов с учетом объема и параметров распределения пробивной напряженности масла, особенностей конструкции.

Материалы и методы. Использованы результаты исследований пробивной напряженности в масляных каналах с различным объемом масла. Для повышения точности расчета и с учетом особенностей конструкции модель главной изоляции силовых трансформаторов выполнена в программе ANSYS с учетом граничных условий и с допущением линейного распределения напряжения по обмоткам трансформатора.

Результаты. Предложен метод расчета электрической прочности масляных каналов главной изоляции силовых трансформаторов c учетом объема и параметров распределения пробивной напряженности масла. В отличие от существующих методов, при расчете минимальной пробивной напряженности в модели главной изоляции учтены конструктивные особенности силовых трансформаторов и обоснованы допущения для повышения точности расчета. В соответствии с методикой выполнен расчет электрической прочности масла в масляном канале обмотки высшего напряжения и установлено, что по мере увеличения относительного значения пробивной напряженности электрическая прочность масляного канала уменьшается, что соответствует физическому смыслу формирования пробоя.

Выводы. Предложенный метод расчета электрической прочности трансформаторного масла может быть использован при выборе главной изоляции силовых трансформаторов в проектировании.