19 ноября 2015

Воздействия коммутационных перенапряжений на ТТ сверхвысокого напряжения

Описание исследований

Измерительный трансформатор тока (ТТ) является наиболее предпочтительным среди энергетиков. ТТ со сверхвысоким напряжением , оснащен покрышкой из фарфора и конденсаторной изоляцией бумажно-масляной. Случается, что ТТ перестают работать. Это происходит из-за повреждения внутренней изоляции (пробоя). Основной причиной возникновения пробоя, являются напряжения высоких частот при коммутациях разъединителей.

Случается, что частотность напряжения возрастает с 50 до 100 Гц. В этом случае, сопротивление изоляции неизбежно снижается. Внешне это никак не выявляется. Необходим забор масла из ТТ для физико-химического анализа.
Воздействие перенапряжения на изоляцию ТТ при коммутациях разъединителей

При эксплуатации ТТ, причиной выхода из строя, чаще всего является перенапряжение, возникающее при коммутации разъединителя. В свою очередь, самое нежелательное воздействие - это коммутация шинного разъединителя. В данном процессе, кратность перенапряжения может достигать 1,25 Г/ф м. Причем такое напряжение характеризуется импульсным током (амплитуда колебания 1300 - 1500 А, частота - 500 - 700 кГц), протекающим в заземленной цепи с нулевой обкладкой.

Измерения, проведенные в лабораторных условиях показали, что параметры частичной обмотки составляют:

• Изоляционная емкость: 1250 пФ;
• Индуктивность: 4, 9мкГн;
• Емкость проходимости: 36 пФ.

Исследование процессов, происходящих внутри трансформатора тока ΙΜΒ-550

Трансформатор тока ΙΜΒ-550, имеет один виток. Изоляция - бумажно-масляная. Тип изоляции - конденсаторный. Напряжение распределяется с помощью обкладок из металла, скрываемых изоляционной намоткой. Индуктивность первичной обмотки составляет порядка 10 м.

Суммарные значения свойств первичной обмотки:

• Емкость изоляции: Су = 1358 пФ.
• Индуктивность: LI = 4, 9 мкГн.

Данные получены исходя из следующего расчета: две из одиннадцати частей стержня по 0, 5 м, девять по 1 м, 5 слоев бумаги для изоляции (толщина 2 мм).

Анализ химического состава трансформаторного масла ТТ: результаты

Был проведен ряд опытов, направленных на искусственное состаривание углеводородов ундекана и декалина. В результате было выявлено, что склонность нафтеновых углеводородов к образованию стабильных соединений перекиси в процессе окисления, выше, чем у других продуктов. К примеру, шведские масла имеют преобладающую долю нафтеновых компонентов над парафиновыми. Осадка в таких маслах выпадает больше, в том числе и при наличии бумажной изоляции. Некоторые данные указывают на взаимосвязь низких температур в органических материалах и образованием устойчивых перекисных соединений, имеющих хинолидную структуру. В таком случае не помогают присадки, так как их воздействие практически сводится на нет.

Когда силовые трансформаторы выходят из строя, зачастую на внутренней поверхности обнаруживается воск. Это явление известно также как "Х-воск". Точно не установлена причина его возникновения. Это может быть и низкая температура, и частичный разряд и увлажненность бумажной изоляции. Х-воск значительно снижает изоляционную способность материла. Наиболее склонны к появлению Х-воска европейские масла.

В состав Х-воска входят углеводородные олигомеризированные масла. Было выявлено что работа агидола прекращается при низких температурах. Нафтены же вступают в реакцию при наличии кислорода.

Рекомендации по режимам эксплуатации ТТ, исключающим образование Х-воска

Говоря об эксплуатации ТТ, следует выделить следующие шаги:

• Слежение за уровнем содержания влаги в бумажной изоляции.
• Предотвращение частичных разрядов.
• Прочная герметизация.

Особого внимания заслуживает тот факт, что процесс окисления нафтенов и накопление соединений перекиси - это цепная реакция. Кислород, даже в самых малых дозах, неизбежно ведет к ускоренному состариванию масла и ухудшению свойств диэлектрика.

Пероксид углеводорода - это первичный и наиболее устойчивый к окислению продукт ТМ. Собственно, по ним и определяют состояние ТМ. Процесс старения можно прогнозировать при помощи величины перекисного числа. Ввиду этого, перед тем как ввести в эксплуатацию ток на трансформаторе, или же осуществить доли масла, необходимо осуществить проверку ТМ на стойкость к окислению. Это можно сделать, определив величину перекисного числа.

Не менее важно учитывать и другое свойство пероксида углеводорода - его способность к детонированию при нагреве или частичных разрядов. Это еще одна причина, по которой необходимо контролировать величину перекисного числа. Присадки, останавливающие процесс окисления, перестают работать при охлаждении. Так как температурные колебания неизбежны, рекомендуется создать аварийный запас трансформаторов.

Компания "СтандартСервис" предоставляет услуги передвижной электролаборатории по всей России.