Влияние частичных разрядов на физико-химические свойства трансформаторного масла

Abstract

Срок службы силовых трансформаторов в белорусской и российской энергосистемах составляет 40–60 лет, он ограничивается в первую очередь состоянием трансформаторного масла. В настоящее время для российских, белорусских специалистов, а также специалистов европейских стран актуален вопрос продления срока службы трансформаторов на более длительный период. Для определения состояния трансформаторов и трансформаторного масла исследуют различные диагностирующие параметры, такие как старение бумажно-масляной изоляции, увлажнение изоляции (влагосодержание масла), хроматографический анализ растворенных в масле газов, содержание фурановых соединений и механических примесей в масле, его мутность, инфраскрасная спектро-скопия масел, частичные разряды и др. Частичные разряды в силовых трансформаторах являются не только диагностическими параметрами, но и дефектом, который может разрушить изоляцию обмоток трансформатора. Специалисты считают, что 60–70 % повреждений вводов и обмоток силовых трансформаторов происходит из-за интенсивного развития частичных разрядов. На сегодняшний день в полной мере не определена физическая природа таких час-тичных разрядов, но из практики известно, что механические примеси могут вызвать разряды любой мощности. В настоящей работе в лабораторных условиях исследовалось влияние примесей на интенсивность частичных разрядов в открытом сосуде. Установле-на зависимость: чем меньше расстояние между электродами в сосуде и больше уровень загрязненности масла, а также диаметр органических примесей, тем при меньшем уров-не напряжения (потенциала между электродами) возникают частичные разряды.

The service life of power transformers in the Belarusian and Russian energy systems is 40–60 years; it is primarily limited by the state of dielectric oil. Currently, the issue of extending transformer service life is relevant for Russian and Belarusian specialists and specialists from European countries. To determine dielectric oil and transformer condition, various diagnostic parameters are examined, such as aging paper-oil insulation, insulation moisturizing (oil humidity), chromatographic analysis of gases dissolved in oil, the content of furan compounds and mechanical impurities in oil, oil turbidity, infrared spectroscopy of oils, partial discharges, etc. Partial discharges in power transformers are not only diagnostic parameters, but also a defect that can destroy the insulation of transformer windings. Experts believe that 60–70 % of damage to the bushings and windings of power transformers happen due to the intensive development of partial discharges. Nowadays, the physical nature of such partial discharges has not been fully determined, but it is known from practice that mechanical impurities can cause discharges of any power. The present research studies the effect of impurities on the intensity of partial discharges in an open vessel under laboratory conditions. It has been found that if the distance is smaller between the electrodes in the vessel, the level of oil contamination is higher and the diameter of organic impurities is major, partial discharges occur with the lower voltage level.