Разработка методов оценки влияния частиц примесей на характеристики изоляции высоковольтного маслонаполненного оборудования

• Автор: Прусаков, Михаил Вячеславович
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 169 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.З
Глава 1. Изменение технического состояния внутренней изоляции маслонаполненного высоковольтного оборудования в эксплуатации

1.1. Повреждаемость маслонаполненного оборудования

в эксплуатации.

1.2. Образование частиц примесей в трансформаторном масле и их влияние на состояние изоляции оборудования в эксплуатации

1.3. Постановка задачи исследования

Глава 2. Апериодическое движение заряженных частиц в неоднородном

переменном электрическом поле в канале с трансформаторным маслом.

2.1. Электрофизические характеристики частиц примесей

в трансформаторном масле, определяющие их движение в электрическом поле.

2.2. Оценка условий, определяющих траекторию апериодического движения заряженных частиц в неоднородном переменном
электрическом поле в трансформаторном масле
Выводы по главе
Глава 3. Исследование движения трансформаторного масла, содержащего
частицы примесей, в электроизоляционных каналах
3.1. Экспериментальные исследования движения трансформаторного масла вдали от стенок канала
3.2. Исследование движения трансформаторного масла и частиц
примесей вблизи стенок канала
Выводы по главе
Глава 4. Формирование дисперсного осадка и его влияние на параметры
изоляции маслонаполненного оборудования
4.1. Моделирование процессов оседания частиц на поверхность масляного канала
4.2. Влияние дисперсного осадка на электроизоляционные
характеристики маслонаполненного оборудования
Выводы по главе
Глава 5. Методы оценки изменения пробивного напряжения
трансформаторного масла в эксплуатации.
5.1. Метод оценки нижнего предела пробивного напряжения трансформаторного масла по результатам эксплуатационных испытаний
5.2. Прогнозирование изменения пробивного напряжения трансформаторного масла по результатам ограниченного числа
эксплуатационных испытаний.
Выводы по главе
Основные результаты и выводы.
Литература


Имеет место монотонный рост удельной повреждаемости трансформаторов, сопровождающейся внутренними КЗ, в зависимости от срока эксплуатации (рис. По данным [3] можно отметить, что повреждения, вызванные внутренними короткими замыканиями, имели место при повреждении обмоток в % случаев общего числа повреждений обмоток,, при повреждениях высоковольтных вводов - %, при повреждениях РПН - % и при повреждениях других узлов силовых трансформаторов - % соответственно, включая ошибки при монтаже, ремонте и эксплуатации. Таблица 1. КЗ> • . Износ изоляции обмоток . Пробои изоляции отводов, нарушения контактного соединения отвода об-: мотки, обрыв части* проводников гибкой, связи; замыкание на ярмовую балку магнитопровода-и корпус бака. Повреждения РПН . Рис. Таблица 1. Нарушения целостности контактной системы и токоо1раничивающнх сопротивлений контактора РПН. Проведенный анализ показывает, что внутренние КЗ в трансформаторах 0 - 0 кВ связаны, в первую очередь, с повреждениями РПН, высоковольтных вводов и обмоток. В табл. Таблица 1. Из табл. КЗ на стороне низшего напряжения трансформатора. Приведенные выше данные по повреждениям трансформаторного оборудования показывают, что основной причиной отказов оборудования является ухудшение свойств внутренней электрической изоляции. Следует отметить также причины повреждений внутренней изоляции трансформатора, обусловленные циркуляцией масла. Это связано в основном с поставкой частиц примесей потоком масла в изоляционные каналы, где они оседают на поверхности твёрдой изоляции и по мере возрастания времени эксплуатации способствуют возникновению частичных разрядов. По мнению ряда специалистов, именно по этой причине происходят повреждения типа "ползущего разряда" по поверхности электрокартона в межобмоточном пространстве в трансформаторах с принудительной циркуляцией масла []. В силу этого для выявления основных закономерностей развития предпро-бивных процессов в масле важно также учесть влияние скорости его движения в электроизоляционных каналах. Однако данные по движению масла в МНО по величине средних скоростей можно найти в литературе [] только для силовых трансформаторов. Экспериментальные данные по оценке скоростей движения масла (конвективное движение) в других видах МНО (вводы высокого напряжения, трансформаторы тока и напряжения) отсутствуют. Вместе с тем для такого оборудования, как маслонаполненные вводы, в эксплуатации накоплен большой экспериментальный материал по формированию дисперсного осадка на поверхности изоляции и его влиянию на повреждаемость вводов. Отсюда следует, что для выявления степени влияния движения масла на электроизоляционные характеристики маслонаполненного оборудования необходимо провести дополнительные исследования особенностей движения масла в каналах, характерных для МНО. Высоковольтные герметичные вводы. Как показано ранее, аварии вводов в % случаев приводят к повреждению трансформатора []. Эти аварии, как правило, приводят к тяжелым последствиям: взрывам, пожарам, техническим и функциональным отказам. Основные повреждения высоковольтных вводов с указанием причин их возникновения, характером и последствиями их развития приведены в табл. Обобщенный анализ аварийности показывает, что основным видом повреждений высоковольтных герметичных вводов является поверхностное перекрытие внутренней изоляции масляного канала, связанное с ухудшением свойств масла — коллоидным его старением. При этом отмечается увеличение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции, наличие взвешенного мелкодисперсного осадка темного цвета и развитие таких процессов, как отложение осадка в основном на внутренней поверхности фарфоровой покрышки, а также появления в этих местах следов частичных разрядов, имеющих вид обуглеро-женных дорожек [, ]. Таблица 1. В большинстве случаев на внутренних поверхностях нижних фарфоровых покрышек вводов имелся жёлто-бурый осадок разной интенсивности. На верхних покрышках осадка не было []. Характерные следы незавершенных ползущих разрядов по жёлто-бурому осадку показаны на рис. Рис.