Проанализированы параметрические изменения свойств трансформаторных масел, обусловленные старением в процессе длительной эксплуатации. Рассмотрены особенности исследования моделей старения трансформаторных масел на длительных интервалах эксплуатации в условиях неоднородностей параметров контроля, оптимизации параметрической модели измерительного контроля процессов старения изоляции, дрейфа значений качественных показателей трансформаторных масел на длительных интервалах эксплуатации, синтеза регрессионной модели для оценки степени старения жидкой изоляции при априорной неопределенности результатов измерений. Получены практические выводы и даны рекомендации по совершенствованию процедур измерительного контроля качественных показателей трансформаторных масел.

Наведено результати вимірювання акустичної емісії (АЕ), що генерується частковими розвантаженнями (PDs) у маслах різних фізико-хімічних параметрів. Проведено частотно-часовий аналіз сигналів AE, виміряних для PDs, що генеруються в специфічних маслах. Для виміряних сигналів визначено спектри амплітуди та знято спектрограми енергії та спектри густини амплітуди.

Разработана информационная модель графического анализа растворенных газов трансформаторного масла. В качестве критерия дефектов впервые предложена методика, определяющая расстояние между эталонным вектором дефекта и вектором, характеризующим текущее состояние трансформатора. Предложенную модель можно программно реализовать, что позволит автоматизировать процесс диагностирования дефектов трансформатора.

Визначено можливості застосування електроізоляційного паперу як чутливого елемента датчика вологості, призначеного для контролю зволоження трансформаторного масла в силових трансформаторах. Запропоновано виконати чутливий елемент датчика вологості у вигляді циліндричної конденсаторної структури, в якій діелектриком є просочений у трансформаторному маслі електроізоляційний папір. Проведено дослідження залежності електропровідності електроізоляційного паперу та трансформаторного масла від вологості, температури і напруженості електричного поля, яка виникає під час вимірювання їх опору на постійній напрузі. Визначено значення напруженості електричного поля, у разі якого опір просоченого в трансформаторному маслі електроізоляційного паперу можна вважати залежним тільки від вологості і температури. Одержано розрахункову формулу, яка описує цю залежність. Одержані результати показують можливість створення датчика вологості, в основу якого покладено перетворення "вологість - опір", що надасть можливість забезпечити безперервний контроль зволоження трансформаторного масла в процесі його експлуатації.

Викладено методику розрахунку коефіцієнтів датчика, побудованого на основі чутливого елемента з електроізоляційного паперу, та висвітлено особливості цього розрахунку. Чутливий елемент датчика належить до кондуктометричного перетворювача типу "вологість-опір". Датчик призначений для використання в системах автоматизованого контролю зволоження трансформаторного масла в силових трансформаторах і реакторах. Для розрахунку емпіричних коефіцієнтів, які визначають зв'язок між опором чутливого елемента датчика, вологістю та температурою трансформаторного масла, запропоновано використання методу найменших квадратів. Апроксимація результатів вимірювання електричного опору датчика виконувалась експоненціальною функцією двох змінних - температури та вологості масла. Розрахунки коефіцієнтів наведені для виготовленого зразка датчика вологості й виконані згідно із запропонованою методикою. За результатами розрахунків встановлено, що вимірюючи температуру трансформаторного масла та опір чутливого елемента, можна однозначно визначити вологість трансформаторного масла, в якому він розміщений. Узагальнено результати та викладено рекомендований порядок розрахунку основних характеристик датчика вологості трансформаторного масла розглядуваного типу, який може використовуватись як алгоритм для роботи систем автоматизованого контролю вологості трансформаторного масла енергетичного обладнання.

Обрано критеріальні параметри, що дозволяють достовірно оцінювати термостабільність експлуатаційних властивостей діелектричних рідин. Проаналізовано зміну експлуатаційних властивостей трансформаторного масла Т-1500 в ході його взаємодії з пропіленовою і поліетилентерефталатними плівками під впливом підвищеної температури. Виявлено вплив морфологічних особливостей поверхні поліпропіленової плівки на термостабільність плівкового просоченого діелектрика, а також низький ступінь термостимульованої взаємодії поліетилентерефталатної плівки з трансформаторним маслом Т-1500.

С целью повышения точности расчета ресурсных характеристик силового трансформатора предложена модель прогнозирования динамики влажности бумажно-масляной изоляции. Предложенная модель отличается от существующих учетом процессов миграции влаги в бумажно-масляной изоляции под влиянием изменения теплового режима силового трансформатора. Проведено компьютерное моделирование износа бумажно-масляной изоляции и произведена оценка влияния возможного изменения степени увлажненности на ресурс.

Электрическая прочность трансформаторного масла является самым основным эксплуатационным показателям, определяющий срок службы жидкой изоляции. В процессе эксплуатации трансформаторного масла на его электрическую прочность влияют различные примеси. Проведен обзор влияющих примесей на данный основной эксплуатационный показатель масла. Приведены результаты очистки отработанных трансформаторных масел с целью повышения их электрическую прочность. Для проведения экспериментальных исследований разработан керамический мембранный фильтр, предназначенный для очистки отработанного трансформаторного масла от механических примесей. Очистка отработанных трансформаторных масел растворимых и увлажненных примесей применен адсорбционный способ. В качестве адсорбентов использован силикагель и цеолит. Очистка отработанных трансформаторных масел с использованием керамического мембранного фильтра и адсорбентов осуществлялась по разработанной схеме автором. Окончательная очистка каждой пробы масла керамическим мембранным фильтром позволила повысить значение пробивного напряжения до 60 кВ.

Розглянуто особливості очищення трансформаторної оливи в електричному полі. Одержано умови, які забезпечують очищення оливи біжучим електричним полем в неперервному режимі.

Цель работы - разработка метода для определения граничных значений концентраций газов, с учетом особенностей газосодержания оборудования с разным типом защиты масла. Методы исследования: статистический анализ, проверка гипотезы о предполагаемом распределении экспериментальных значений, методы статистических решений, метод минимального риска, метод Нелдера-Мида. Приведены результаты сравнительного анализа содержания газов в трансформаторах герметичного и негерметичного исполнения. Установлено, что концентрации газов, растворенных в масле исправных автотрансформаторов 330 кВ герметичной конструкции, могут быть описаны распределением Вейбулла. Предложен метод определения граничных значений концентраций газов, основанный на минимизации функции среднего риска. Выполненный анализ значений средних рисков, с использованием полученных автором граничных значений и типичных концентраций газов.

Одним із параметрів, що визначають стан ізоляції силових трансформаторів, є ступінь вологості целюлозної ізоляції та трансформаторного масла (ТМ). Сучасні системи неперервного контролю трансформаторного обладнання мають можливість накопичувати дані, які можуть бути використані для відтворювання динаміки вологості ізоляції при зміненні теплового режиму трансформатора. Мета роботи - відтворення кривої вологості ТМ за результатами вимірювання температури верхніх і нижніх шарів масла без необхідності прямого вимірювання вологовмісту спеціальними пристроями. Побудова нечіткої нейронної мережі здійснюється з використанням адаптивних нейро-нечітких систем виводу ANFIS. Генерування моделі виконано за методами Grid Partition та Subtractive Clustering. Наведено порівняльний аналіз моделей ANFIS різної архітектури з точки зору підвищення точності відтворення кривої вологовмісту ТМ за результатами контролю температури його верхніх і нижніх шарів. При навчанні та тестуванні моделей ANFIS використано результати неперервного контролю ТМ протягом двох місяців експлуатації. Розглянуто 24 варіанти архітектури моделей ANFIS, які відрізняються функціями приналежності, кількістю термів кожної вхідної величини та кількістю циклів навчання. Наведено результати використання побудованих моделей ANFIS для відтворення кривої динаміки вологості масла протягом місяця експлуатації трансформатора. Точність відтворення кривої вологості масла оцінювалась шляхом розрахунку кореневої середньоквадратичної помилки та коефіцієнта детермінації. Результати тестувань свідчать про достатню адекватність запропонованих моделей. Значення кореневої середньоквадратичної помилки для моделі, побудованої з використанням методу Grid Partition, становило 0,49, а для моделі, побудованої з використанням методу Subtractive Clustering - 0,40509.

Наведено результати аналізу законів розподілу показників трансформаторних масел у трансформаторах 110 і 330 кВ. Встановлено, що розподіл показників для масла як придатного, так і непридатного до експлуатації, незалежно від класу напруги трансформаторів підпорядковуються закону розподілу Вейбула. Виконаний аналіз показав, що і в автотрансформаторах напругою 330 кВ, і в трансформаторах напругою 110 кВ має місце зміщення між математичними очікуваннями щільності розподілу показників масел придатного до експлуатації. Наявність даного зміщення надає можливість використовувати отриманні з урахуванням умов експлуатації значення параметрів законів розподілу для оцінки відпрацьованого ресурсу масел, а також для прогнозування та планування термінів обслуговування та ремонту обладнання.

Проаналізовані особливості застосування стаціонарних газоаналізаторів силового маслонаповненого обладнання в магістральних та розподільчих мережах, а також на підприємствах генерації електричної енергії. Досліджена проблема розбіжностей в значеннях концентрацій розчинених в олії газів, отриманих від стаціонарних газоаналізаторів в режимі безперервного моніторингу та отриманих за результатами аналізів проб трансформаторного масла, виконаних лабораторними хроматографами. Проведений порівняльний аналіз різних принципів вимірювання концентрацій газів, які базуються на двох групах методів: методу хроматографії і методах спектроскопії в інфрачервоному діапазоні за законом Бугера-Ламберта-Бера. Розглянуті особливості застосування, переваги та недоліки основних методів інфрачервоної спектроскопії. Наведено результати лабораторного порівняння аналізу суміші еталонних газів і аналізу газів, отриманих з маслонаповненого трансформаторного обладнання, яке знаходиться в експлуатації, проведеного стаціонарним газоаналізатором і лабораторією. Встановлено, що і лабораторні прилади, і стаціонарні газоаналізатори мають схожі похибки визначення концентрацій газів в підготовлених лабораторних сумішах. Аналізуючи ті самі проби масла, наведені коефіцієнти лінійної регресії, побудованої як функція залежності показів стаціонарного газоаналізатора від показів лабораторного приладу. Зроблені висновки щодо основних причин, які впливають на розбіжність отриманих результатів. Це дозволило визначити доцільність застосування стаціонарних газоаналізаторів, на основі спектроскопії, як пристроїв, що здатні фіксувати тренд збільшення концентрацій газів, та приймати рішення щодо позапланових відборів проб масла для лабораторного аналізу на основі їх показів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З234.21

Рубрики:

Трансформаторні масла

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ