Развитие критериев влажности изоляции как следствие технологического прогресса в системе сервиса маслонаполненных трансформаторов

Трансформаторы являются ответственными элементами электрических сетей и систем. Эксплуатационная надежность маслонаполненных трансформаторов в значительной степени зависит от характеристик изоляции, что подтверждает статистика отказов. Определен ряд факторов, влияющих на изоляцию электрических машин, среди которых избыточная влага, изложены ее негативные последствия. Обозначены сложность и недостатки применения традиционных технологий сушки твердой изоляции, которые ориентируют на поиск и внедрение в систему технического обслуживания и ремонтов трансформаторов новейших технологий — автоматизированных систем восстановления изоляции (АСВИ).

С учетом развития технического прогресса в области сервисного обслуживания трансформаторов, негативного влияния влаги на надежность, долговечность и перегрузочную способность электрических машин, в особенности со сверхнормативным сроком эксплуатации, предложен новый взгляд на критерии влажности целлюлозной изоляции. Выполнен обзор нормативных требований влагосодержания изоляции маслонаполненных трансформаторов ряда российских и зарубежных стандартов. На основе равновесных кривых Ооммена представлены недостатки сопоставимости критериев влажности твердой и жидкой изоляции в СТО 34.01–23.1–001–2017 и РД 34.45–51.300–97. Предложено выделить несколько областей эксплуатационного состояния трансформаторов по показателю «влагосодержание твердой изоляции (бумаги)». Определен оптимальный период применения АСВИ.

Технология АСВИ представлена модулем TRANSEC, позволяющим проводить работы под нагрузкой без негативного влияния на предиктивную диагностику. Изложены его конструктивные особенности, принцип работы, функциональные и конструктивные отличия от штатных узлов трансформаторов — термосифонных/адсорбционных фильтров. Представлены результаты натурных испытаний технологии TRANSEC в действующей электроустановке, находящейся в обслуживании ПАО «Россети». За шесть месяцев опытных испытаний модуля TRANSEC продемонстрировано восстановление изоляционных характеристик на работающем оборудовании без дополнительного привлечения персонала. В ходе натурных испытаний TRANSEC подтверждено влияние температуры масла на информативность оценки параметров твердой изоляции. Сформированы предложения по доработке отраслевой документации в установленной части.

1. Высогорец С. П. Совершенствование методологии физико-химического диагностирования маслонаполненного трансформаторного оборудования: дис. … доктора технич. наук: 05.14.12. – С.-Петербург 2020,: 423.

2. Przybylek, P. Application of Synthetic Ester for Drying Distribution Transformer Insulation – The Influence of Cellulose Thickness on Drying Efficiency / P. Przybylek, H. Moranda, H. Moscicka-Grzesiak, D. Szczesniak // Energies 2019, 12,: 3874.

3. Arroyo O. Aging characterization of electrical insulation papers impregnated with synthetic ester and mineral oil: Correlations between mechanical properties, depolymerization and some chemical markers / O. Arroyo, I. Fofana, J. Jalbert, S. Gagnon, E. Rodriguez-Celis, S. Duchesne, M. Ryadi // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2018, 25 (1).: 217–227.

4. СТО 34.01–23.1–001–2017. Объём и нормы испытаний электрооборудования. Утверждены распоряжением ПАО «Россети» от 26.05.2017 № 280р «Об утверждении стандарта организации» г. Москва.: 241.

5. Методика оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей. Приказ Минэнерго Российской Федерации от 26.07.2017 г. № 676. [электронный ресурс] // Профессиональные справочные системы «Техэксперт» http://docs.cntd.ru/document/456088008 (дата обращения: 06.10.2022).

6. РД 34.45–51.300–97. Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общ. ред. Б. А. Алексеева, Ф. Л. Когана, Л. Г. Мамиконянца – 6-е изд., с изм. и доп. – М.: ЭНАС 2007.: 256.

7. Ageing of cellulose in mineral oil insulated transformers / CIGRE D1_01_10. – Brochure 323: 2017.

8. Приказ Министерства энергетики РФ от 8 февраля 2019 г. N 81 «Требования к перегрузочной способности трансформаторов и автотрансформаторов, установленных на объектах электроэнергетики», с изменениями на 28 декабря 2020 [электронный ресурс] // Консорциум КОДЕКС https://docs.cntd.ru/document/542642849 (дата обращения 06.10.2022).

9. Высогорец С. П., Редькин С. М., Житенев М. В. Поиск современных инженерных решений автоматического управления техническим состоянием изоляции трансформаторов // Материаловедение. Энергетика 2021, (27) 3.: 50–62. DOI: 10.18721/JEST.27305.

10. IEC 60422:2013. Mineral insulating oils in electrical equipment. Supervision and maintenance guidance // International electrotechnical commission. ICS 29.040.10. ISBN 978-2-83220-560-0.: 18.

11. IEEE 62–1995. IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electric Power Apparatus – Part 1: Oil Filled Power Transformers, Regulators, and Reactor. 01 December 1995. ISBN: 978-0-7381-0831-5. DOI: 10.1109/IEESTD.1995.122640.:64.

12. Извещение №1. О внесении дополнений и изменений в «Объем и нормы испытаний электрооборудования: СО 34.45–51.300–97 (РД 34.45–51.300–97) 6-е издание с изменениями и дополнениями по состоянию на 01.03.2001» [электронный ресурс] // RuFOX ЗАКОНЫ https://law.rufox.ru/view/14/1200045580.htm (дата обращения 31.08.2022).