ООО ЭКОПРОМСТРОЙ
электротехническая компания
8(928)270-15-54, 8(8636)22-54-54

 
"Экопромстрой" - это электротехническая компания, главной целью которой является удовлетворение потребностей наших клиентов в приобретении электротехнического оборудования. Конкурентоспособные цены, высокое качество и долгосрочные договорные отношения - основные принципы нашей работы.
Главная
Каталог продукции
Фото продукции
Контакты
Заявка
Спецпредложение
Лицензии

 Масляные выключатели
 Приводы выключателей
 Трансформаторные подстанции
 Распределительные устройства
 Конденсаторные установки
 Разъединители
 Опросные листы
 Инструкции по эксплуатации
 Схемы
 Новости
 Тематические статьи

Тепло- и влагообмен в трансформаторах

Диэлектрические свойства масловолокнистой изоляции трансформаторов зависят в основном от влажности, температуры и влияния электрического поля. Электрическое поле в определенных условиях может вызывать самоосушение изоляции, что впервые было обнаружено В. В. Пучковским.
Между изоляцией трансформатора и средой всегда существует тепловлагообмен. При увеличении нагрузки и нагрева даже при значительной влажности окружающего воздуха влага переходит из трансформатора в окружающую среду и трансформатор осушается, при снижении нагрузки происходит обратный процесс и трансформатор увлажняется. Влага из окружающей среды через масло адсорбируется твердой изоляцией трансформатора. Но увлажнение и осушение трансформатора ведут к изменению его диэлектрических характеристик, в частности таких, как сопротивление изоляции, угол потерь и др.
Сопротивление изоляции трансформаторов не нормируется, его значение указывает завод-изготовитель в паспорте трансформатора. В эксплуатации допускается снижение сопротивления не более чем на 30%, при дальнейшем его снижении требуется выключать трансформатор из работы и сушить его. В процессе эксплуатации допускается повышение tgδ трансформатора в 1,5 раза, при дальнейшем его увеличении трансформатор необходимо сушить.
Исследования, проведенные на реальных трансформаторах в режимах, полностью имитирующих график нагрузки в сельских сетях, показали, что изменения диэлектрических характеристик работающих трансформаторов значительно превышают нормы (табл. 22) и зависят от температуры окружающей среды.
Интересно отметить, что интервалы и кратности изменения характеристик значительны при всех температурах. Большие значения кратностей установлены по трансформатору с лучшими первоначальными характеристиками, а меньшие —- по более увлажненному.
Сопоставлять между собой измеряемые диэлектрические характеристики трансформаторов необходимо при строгом соблюдении температуры нагрева трансформатора. Желательно делать эти измерения в периоды, наименьшей влажности окружающей среды.
Таблица 22

Чтобы охарактеризовать трансформатор, недостаточно знать характеристики R60 и tgδ. Для этого проводят физико-химические и электрические испытания масла; определяют серию характеристик трансформатора, отключенного от сети: R60, R60/R15, tgδ, С2/С50, С70/С20, ДС/С и др. При необходимости трансформатор вскрывают, берут и исследуют образцы главной и витковой изоляции (при этом разрушается изоляция трансформатора).
Состарившаяся запекшаяся изоляция может иметь высокое электрическое сопротивление и механическую прочность, и трансформатор по этим данным может быть включенным в сеть. Но его изоляция мгновенно разрушится от динамических усилий, возникших при первом сквозном коротком замыкании, трансформатор выйдет из строя и потребует капитального ремонта. В другом же случае трансформатор не может быть включен в работу, хотя и имеет свежую изоляцию, но по неизвестной причине сопротивление его изоляции низкое (действие увлажнения, наличие местного дефекта, плохое состояние масла и т. п.).
Не случайно поэтому аварийность трансформаторов после ревизии значительна и составляет в среднем 7,6 на 100 единиц трансформаторов в год. Периодичность и объем испытаний трансформаторов устанавливают но увлажнению, однако, как было показано выше, увлажнение не может быть основой для прогнозирования состояния трансформатора. Внутри объема трансформатора всегда происходит массообмен, о тепловлагообмене мы уже говорили выше. Продукты окисления масла проникают в твердую изоляцию, а после замены окислившегося масла свежим эти продукты окисления, сохранившиеся в твердой изоляции, будут возвращаться в масло. Продукты старения твердой изоляции также проникают в масло.
Л. М. Рыбаков проанализировал корреляционные зависимости, определил наиболее значимые факторы и провел многофакторную обработку характеристик трансформаторов. Проанализированы следующие факторы для твердой изоляции: степень полимеризации и механическая прочность, содержание влаги, электрическая прочность, tgδ, удельное объемное сопротивление и срок эксплуатации; для масла проанализированы: содержание водорастворимых кислот, кислотное число, содержание влаги, вязкость, удельное объемное сопротивление, tgδ при 20°С (293 К) и 70°С (343 К), срок эксплуатации.

Анализ показал высокую корреляционную связь между tgδ масла и степенью старения твердой изоляции, между tgδ масла и содержанием водорастворимых кислот, между tgδ масла и влагой в масле.
Таким образом, на значение tgδ оказывают влияние влага, количество водорастворимых кислот и количество продуктов старения твердой изоляции.
Начальное значение tgδo свежезалитого в трансформатор масла весьма мало, в процессе эксплуатации под влиянием названных трех факторов tgδ растет до значения tgδt. Имея соотношение tgδ% /tgδo=fes, можно судить о состоянии изоляционной системы трансформатора.
Эксперименты по старению изоляционной системы бумага - масло с применением современных методов исследования показали, что по мере деструкции бумаги на основе целлюлозы в масло диссоциируют продукты окисления, которые влияют на рост tgδ; таким образом, tgδ масла — достаточно хороший показатель старения не только масла, но и твердой изоляции на основе целлюлозы.
Исследованиями Л. М. Рыбакова также доказано, что наиболее точно состояние масла отражает количественное содержание в нем водорастворимых кислот, которое можно использовать в качестве единственного отбраковочного показателя кислотности масла, исключив из объема сокращенного химического анализа масла определение кислотного числа. На рисунке 56 показаны изменения степени полимеризации образцов твердой изоляции и tgδ масла в зависимости от длительности старения.

Рис. 56. Изменение степени поляризации твердой изоляции и tgδ масла в зависимости от длительности старения. 1, 2, 3 —степень поляризации образцов соответственно электрокартона, кабельной бумаги и витковой изоляции; 4 — трансформаторного масла; 5 — k масла, старившегося без твердой изоляции трансформатора. Доказано, что значение kb и количество водорастворимых кислот в масле могут служить критериями состояния трансформатора. Установлено, что при = 12...14 можно говорить об увлажнении трансформатора, при кb —16...18 — об окислении масла и при kb — = 22...26 — о старении изоляционной системы трансформатора и необходимости вывода его в ремонт, при хорошей изоляционной системе = 3...4.

Опробованный на большом числе трансформаторов I и II габаритов, этот метод прогнозирования состояния трансформаторов уже нашел широкое применение в Горьковской энергосистеме и безусловно является очень перспективным.

ГлавнаяЭлектробезопасностьЭлектрические схемы
КаталогЭлектроснабжениеЭлектросбережение
КонтактыРемонт и обслуживаниеЭлектротехнологии
НовостиЭксплуатация оборудованиякарта сайта

Контактные данные ООО Экопромстрой
телефоны: 8(8636)22-54-54, 8(863)270-15-54
адрес e-mail: eproms@mail.ru, ros-inter@mail.ru
почтовый адрес: 346500 Ростовская область г.Шахты, ул.Пролетарская, д.117
Любое копирование и использование материалов сайта запрещено без письменного разрешения администрации сайта.

Яндекс.Метрика
Rambler's Top100