Аналіз та заходи для усунення дефектів ізоляції в електроперетворювачах
Найбільш поширено використовувані трансформатори: масляні та сухі полімерні трансформатори
Сьогодні найбільш поширеними типами електроенергетичних трансформаторів є масляні та сухі полімерні трансформатори. Ізоляційна система трансформатора, складена з різних ізоляційних матеріалів, є ключовою для його правильного функціонування. Середній термін служби трансформатора в основному визначається тривалістю життя його ізоляційних матеріалів (нафтово-паперових або полімерних).
На практиці більшість аварій трансформаторів пов'язані з ушкодженням ізоляційної системи. Статистика показує, що аварії, пов'язані з ізоляцією, становлять більше 85% всіх аварій трансформаторів. Трансформатори, які правильно обслуговуються з увагою на управління ізоляцією, можуть досягти надзвичайно довгого терміну служби. Тому захист нормального функціонування трансформаторів та підсилення раціонального обслуговування ізоляційної системи можуть значно забезпечити довший термін служби трансформаторів, де профілактичне та прогнозне обслуговування є ключовими для покращення тривалості життя трансформаторів та надійності електропостачання.
1. Аварії твердопаперової ізоляції
У масляних трансформаторах основними ізоляційними матеріалами є ізоляційна олія та тверді ізоляційні матеріали, такі як ізоляційна папір, пресоване дерево та дерев'яні блоки. По старіння ізоляції трансформатора вказує на розкладання цих матеріалів через дію навколишнього середовища, що призводить до зниження або втрати ізоляційної стійкості.
Твердопаперова ізоляція є одним з основних компонентів ізоляційної системи масляних трансформаторів, включаючи ізоляційну папір, дошки, підставки, рулони та обвивальні стрічки. Її основний компонент - целюлоза з хімічною формулою (C6H10O5)n, де n - ступінь полімеризації (DP). Нова папір зазвичай має DP близько 1300, який зменшується до приблизно 250, коли механічна стійкість знизилася більше ніж наполовину.
Коли матеріал надзвичайно старий з DP 150-200, він досягає кінця свого терміну служби. Під час постаріння ізоляційної паперу, DP та розтягувальна стійкість поступово зменшуються, виробляючи воду, CO, CO2 та фурфураль (фуранальдегід). Ці продукти постаріння в основному шкідливі для електричного обладнання, знижаючи пробойну напругу та об'ємну опір ізоляційної паперу, збільшуючи діелектричні втрати та зменшуючи розтягувальну стійкість, потенційно кородуючи металеві деталі.
Тверда ізоляція демонструє необернені характеристики постаріння, зі спадом механічної та електричної стійкості, які не можна відновити. Оскільки тривалість життя трансформатора в основному залежить від тривалості життя ізоляційного матеріалу, тверді ізоляційні матеріали масляних трансформаторів повинні мати відмінні електричні ізоляційні властивості та механічні характеристики, з повільними характеристиками постаріння протягом років експлуатації - що вказує на добре постаріння.
1.1 Властивості паперових волокон
Паперові волокна є найважливішим ізоляційним компонентом масляних трансформаторів. Волокна паперу є основними твердими тканинними компонентами рослин. На відміну від металевих провідників, які мають багато вільних електронів, ізоляційні матеріали майже не мають вільних електронів, з мінімальним провідним струмом, переважно завдяки іонному провідникові. Целюлоза складається з вуглецю, водню та кисню. Завдяки гідроксильним групам у своїй молекулярній структурі, целюлоза має потенціал формувати воду, що надає паперовим волокнам властивості вбирати вологу.
Додатково, ці гідроксильні групи можна розглядати як центри, оточені різними полярними молекулами (такими як кислоти та вода), з'єднані водневими зв'язками, що робить волокна чутливими до пошкоджень. Паперові волокна зазвичай містять приблизно 7% забруднювачів, включаючи вологу. Завдяки колоїдній природі волокон, цю вологу не можна повністю вилучити, що впливає на властивості паперових волокон.
Полярні волокна легко вбертають вологу (вода є сильно полярною середовищем). Коли паперові волокна вбертають воду, взаємодія між гідроксильними групами послаблюється, що призводить до швидкого погіршення механічної стійкості при нестабільній структурі волокон. Тому ізоляційні компоненти з паперу зазвичай піддаються сушінню або вакуумному сушінню, після чого їх пропитують олією або ізоляційним лаком перед використанням.
Метою пропитування є збереження волокон вологими, забезпечуючи вищу ізоляційну та хімічну стійкість разом з покращенням механічної стійкості. Додатково, запечатка паперу лаком зменшує вбертання вологи, запобігає окисленню матеріалу та заповнює пори, щоб зменшити пузлири, які можуть впливати на властивості ізоляції та призводити до часткового розряду та електричного пробою. Однак, деякі вважають, що пропитування лаком, за яким слідує насичення олією, може призвести до поступового розчинення деякої кількості лаку в олії, що впливає на властивості олії, що потребує обережного ставлення до таких застосувань фарби.
Зрозуміло, різні склади волокон та різні якісні рівні одного і того ж складу волокон мають різні впливи та властивості. Наприклад, бавовна має найвищий вміст волокон, конопля має найбільш стійкі волокна, а деякі імпортовані ізоляційні пресовані дошки з кращою обробкою демонструють значно кращі властивості порівняно з деякими вітчизняними картонами. Більшість ізоляційних матеріалів трансформаторів використовують різні форми паперу (такі як паперові стрічки, пресовані дошки та пресовані паперові компоненти) для ізоляції.
Тому вибір якісних волоконних ізоляційних паперових матеріалів є важливим під час виробництва та обслуговування трансформаторів. Волоконний папір має спеціальні переваги, включаючи практичність, невелику вартість, зручну обробку, просту формування та обробку при помірних температурах, легкість, помірну стійкість та легке вбертання пропитувальних матеріалів (таких як ізоляційний лак та трансформаторна олія).
1.2 Механічна стійкість паперових ізоляційних матеріалів
Для масляних трансформаторів, які вибирають паперові ізоляційні матеріали, найважливішими факторами, крім складу волокон, щільності, проникності та рівномірності, є вимоги до механічної стійкості, такі як розтягувальна стійкість, проколювальна стійкість, розривна стійкість та міцність:
Розтягувальна стійкість: максимальний напруження, яке паперові волокна можуть витримати під розтягувальною навантаженням без руйнування.
Проколювальна стійкість: міра здатності паперових волокон витримати тиск без руйнування.
Розривна стійкість: сила, необхідна для розриву паперових волокон, повинна відповідати відповідним стандартам.
Стійкість: міцність паперу при згинанні або пресованої дошки при згинанні повинна задовольняти відповідним вимогам.
Потужність твердого ізоляційного покриття можна оцінити за допомогою взяття проб для вимірювання ступеня полімеризації паперу або пресованої дошки, або використовуючи високоефективну рідкоподібну хроматографію для вимірювання вмісту фурфуролу в олії.
Це допомагає аналізувати, чи включають внутрішні вади трансформатора твердий ізоляційний матеріал, або чи викликає низькотемпературне перегрівання локальне старіння ізоляції обмотки, або для визначення ступеня старіння твердого ізоляційного матеріалу. Під час експлуатації та обслуговування паперово-вілокних ізоляційних матеріалів слід приділяти увагу контролю номінального навантаження трансформатора, забезпеченню гарного повітряного циркуляції та теплообміну в умовах роботи, запобіганню надмірному підвищенню температури трансформатора та недостатності олії в баку. Також слід приймати заходи, щоб запобігти забрудненню та виродженню олії, що можуть прискорити старіння волокон, що посилює ізоляційні характеристики, тривалість служби та безпечну роботу трансформатора.
1.3 Виродження паперово-вілокних матеріалів
Це включає в себе переважно три аспекти:
Захрупчення волокон: надмірне нагрівання, що спричиняє відокремлення води від волоконних матеріалів, прискорює захрупчення волокон. Хрупкий, шаруваний папір може призвести до відмови ізоляції та електричних аварій при механічних вібраціях, електродинамічному напруження та ударних хвилях.
Зниження механічної міцності волоконних матеріалів: Механічна міцність волоконних матеріалів зменшується зі збільшенням тривалості нагрівання. Коли нагрівання трансформатора викликає відокремлення води з ізоляційних матеріалів, значення опору ізоляції можуть збільшитися, але механічна міцність значно знизиться, роблячи ізоляційний папір неспроможним витримати механічні сили коротких замикань або імпульсних навантажень.
Скорочення волоконних матеріалів: Після захрупчення волоконні матеріали скорочуються, що зменшує стиснення та може призвести до переміщення. Це може призвести до переміщення та тертя обмоток трансформатора при електромагнітних вібраціях або імпульсних напругах, що пошкоджує ізоляцію.
2. Відмови рідкої олійної ізоляції
Олійно-затоплений трансформатор був винахідним американським вченим Томпсоном у 1887 році, а в 1892 році General Electric та інші продвигали його для застосування в енергетичних трансформаторах. Рідка ізоляція, про яку йдеться тут, - це ізоляція трансформаторною олією.
2.1 Харakterystyky олійно-затоплених трансформаторів:
① Значно покращує електричну ізоляційну міцність, скорочує ізоляційну відстань, зменшує об'єм обладнання; ② Значно покращує ефективний тепловий передач та дисипацію, збільшує допустиму густину струму в провідникі, зменшує вагу обладнання. Тепло, виділене від робочого ядра трансформатора, передається через теплову циркуляцію трансформаторної олії до корпусу трансформатора та радіатора для дисипації, що покращує ефективне охолодження; ③ Олійне затоплення та герметизація зменшують окислення деяких внутрішніх компонентів та вузлів, що продовжує термін служби.
2.2 Властивості трансформаторної олії
Робоча трансформаторна олія повинна мати стабільні, відмінні ізоляційні та теплопровідні властивості. Ключові властивості включають ізоляційну міцність (tan δ), в'язкість, температуру застудження, кислотне число. Ізоляційна олія, вироблена з нафти, - це суміш різних вуглеводнів, смол, кислот та інших забруднюючих речей, що мають не абсолютно стабільні властивості. При впливі температури, електричного поля та світла, олія постійно окислюється. У нормальних умовах цей процес окислення йде повільно; при правильному технічному обслуговуванні, олія може зберігати потрібну якість без старіння протягом 20 років. Однак, металеві частинки, забруднюючі речі та гази, що змішуються з олією, прискорюють процес окислення, погіршують якість олії, темніють, змінюють прозорість, збільшують вміст води, кислотне число та золу, що веде до виродження властивостей олії.
2.3 Причини виродження трансформаторної олії
Виродження трансформаторної олії можна розділити на стадії забруднення та виродження, залежно від ступеня серйозності.
Забруднення означає, що вода та забруднюючі речі змішуються з олією - це не продукти окислення. Забруднена олія має погіршена ізоляційну характеристику, знижену електричну міцність розриву та збільшений кут диелектричних втрат.
Виродження відбувається через окислення олії. Це окислення не означає лише окислення вуглеводнів в чистій олії, але також включає забруднюючі речі, що прискорюють процес окислення, особливо частинки меді, заліза та алюмінію.
Кисень походить з повітря всередині трансформатора. Навіть в повністю герметизованих трансформаторах приблизно 0,25% кисень залишається. Кисень має високу розчинність, тому займає високий відсоток серед розчинених газів в олії.
Під час окислення трансформаторної олії, вода, що діє як каталізатор, та тепло, що прискорює процес, викликають формування осаду в олії. Це впливає на характеристики, в основному, через: великі частинки осаду під впливом електричного поля; осад, що концентрується в областях найбільшого електричного поля, формуючи провідні "мостики" через ізоляцію трансформатора; нерівномірний осад, що утворює довгі стрічки, що можуть вирівнюватися з лініями електричного поля, завдаючи шкоди тепловому дисипацію, прискорюючи старіння ізоляційних матеріалів, що призводить до зниження опору ізоляції та рівня ізоляції.
2.4 Процес виродження трансформаторної олії
Під час виродження олії, основні побічні продукти включають пероксиди, кислоти, спирти, кетони та осад.
На ранній стадії виродження: олія утворює пероксиди, що взаємодіють з ізоляційними волокнами, формуючи окислений целюлозу, що зменшує механічну міцність ізоляційних волокон, призводячи до захрупчення та скорочення ізоляції. Утворені кислоти - це в'язкі жирні кислоти. хоча вони менш корозійні, ніж мінеральні кислоти, їх швидкість росту та вплив на органічні ізоляційні матеріали є значним.
Пізніша стадія виробничої деградації: утворення шламу відбувається, коли кислоти кородують мідь, залізо, ізоляційну лакову плівку та інші матеріали, що реагують для утворення шламу — густої, бітумоподібної полімерної провідної речовини. Він поступово розчиняється в олії та швидко формується під впливом електричного поля, прилипаючи до ізоляційних матеріалів або країв бака трансформатора, осідаючи на трубах для олії та ребрах радіаторів, що збільшує температуру роботи трансформатора та знижує діелектричну стійкість.
Процес окислення олії складається з двох основних умов реакції: перше, надмірно висока кислотна цінність в трансформаторі, що робить олію кислою; друге, оксиди, розчинені в олії, перетворюються на сполуки, нерозчинні в олії, поступово погіршуючи якість трансформаторної олії.
2.5 Аналіз, оцінка та обслуговування трансформаторної олії
① Деградація ізоляційної олії: змінюються як фізичні, так і хімічні властивості, що погіршує електричну продуктивність. Перевірка кислотної цінності олії, поверхневого напруження, осаду шламу та кислотної цінності, розчиненої в воді, може допомогти визначити, чи існує цей тип дефекту. Лікування регенерацією олії може усунути продукти деградації, хоча процес може також вилучити натуральні антиоксиданти.
② Забруднення ізоляційної олії водою: вода є сильно полярною речовиною, яка легко йонізується та розкладається під впливом електричного поля, збільшуючи провідний струм в ізоляційній олії. Навіть незначна вологість значно збільшує діелектричні втрати в ізоляційній олії. Перевірка вмісту вологи в олії може допомогти виявити цей тип дефекту. Фільтрація олії за допомогою прес-вакуумного методу зазвичай усунує вологу.
③ Мікробне забруднення ізоляційної олії: під час встановлення основного трансформатора або підйому серцевини, комахи на ізоляційних компонентах або залишки поту людини можуть занести бактерії, забруднюючи ізоляційну олію; або ж сама олія може бути уже інфікована мікроорганізмами. Основні трансформатори зазвичай працюють в середовищі з температурою 40-80°C, що дуже сприятливо для росту та розмноження мікроорганізмів. Оскільки мінерали та білки в мікроорганізмах та їх викидах мають набагато нижчі ізоляційні властивості, ніж ізоляційна олія, вони збільшують діелектричні втрати олії. Цей дефект важко усунути за допомогою циркуляційного лікування на місці, оскільки деякі мікроорганізми завжди залишаються на твердій ізоляції. Після лікування ізоляція трансформатора може тимчасово відновитися, але операційне середовище сприятливе для повторного росту мікроорганізмів, що призводить до поступового погіршення ізоляції з року в рік.
④ Ізоляційна алкидна смола з полярними речовинами, що розчиняються в олії: під впливом електричного поля полярні речовини піддаються дипольному релаксаційному поляризації, витрачаючи енергію під час процесів АК поляризації, що збільшує діелектричні втрати олії. Хоча ізоляційна лакова плівка піддається полімеризації перед виходом з заводу, може залишитися неповне лікування. Після деякого часу роботи недолічено лаковані деталі поступово розчиняються в олії, поступово погіршуючи ізоляційну продуктивність. Час виникнення цього дефекту пов'язаний з повнотою лакування; одне-два адсорбційні лікування можуть досягти певної ефективності.
⑤ Олія, забруднена лише водою та механічними частинками: це забруднення не змінює основних властивостей олії. Вологу можна вилучити шляхом сушіння; механічні частинки можна вилучити шляхом фільтрації; повітря в олії можна вилучити шляхом вакуумного насосування.
⑥ Змішування двох або більше різних джерел ізоляційної олії: властивості олії повинні відповідати відповідним специфікаціям; густина, температура замерзання, в'язкість та температура вспыхування олії повинні бути подібні; стабільність змішаної олії повинна відповідати вимогам. Для зниженого змішаного масла потрібні хімічні методи регенерації, щоб виділити продукти деградації та відновити властивості.
3. Ізоляція та характеристики сухих епоксидних трансформаторів
Сухі трансформатори (здесь мається на увазі епоксидні трансформатори) в основному використовуються в місцях з високими вимогами до пожежної безпеки, таких як висотні будівлі, аеропорти та нафтозберігальні бази.
3.1 Типи епоксидної ізоляції
Епоксидні трансформатори можна розділити на три типи залежно від характеристик виробничого процесу: вакуумне формування суміші епоксидної смоли та кварцевого піску, вакуумне диференційне формування епоксидної смоли з алюмінієвим склом, та імпрегнація алюмінієвим склом.
① Вакуумне формування суміші епоксидної смоли та кварцевого піску: ці трансформатори використовують кварцевий пісок як наповнювач для епоксидної смоли. Котушки, обмотані та оброблені ізоляційним лаком, розміщуються в формувальних формах і вакуумно формуються з суміші епоксидної смоли та кварцевого піску. Через труднощі вакуумного формування, які не завжди задовольняють вимоги якості, такі як залишки бульбашок, локальна неоднорідність суміші та можливі локальні термічні стрес-тріщини, ці ізоляційні трансформатори не підходять для вологих, гарячих середовищ та областей зі значними коливаннями навантаження.
② Вакуумне диференційне формування епоксидної смоли з алюмінієвим склом: це використовує короткі алюмінієві скляні волокна або скляну мату як зовнішній шар ізоляції між обмотками. Товщина зовнішнього шару ізоляції зазвичай становить 1-3 мм. Після правильного змішування з епоксидною смолою, бульбашки видаляються за допомогою високої вакуумної обробки перед формуванням. Оскільки товщина обмотки ізоляції невелика, погана імпрегнація може легко створити точки локального розряду. Тому суміш матеріалу для формування повинна бути повною, вакуумне вилучення газів повинно бути повним, а в'язкість та швидкість формування повинні контролюватися, щоб забезпечити високоякісну імпрегнацію котушок пакетів під час формування.
③ Імпрегнація алюмінієвим склом: ці трансформатори одночасно завершують обробку шарів ізоляції та імпрегнацію котушок під час обмотки. Вони не потребують форм для формування обмоток, як це необхідно в попередніх двох процесах імпрегнації, але потребують низьков'язкого лаку, який не повинен зберігати мікро-бульбашки під час обмотки та імпрегнації.
3.2 Характеристики ізоляції та обслуговування епоксидних трансформаторів
Рівень ізоляції епоксидних трансформаторів не значно відрізняється від масляних трансформаторів; ключові відмінності полягають в показниках нагріву та локальних розрядів.
① Характеристики підвищення температури: трансформатори на основі смоли мають більш високий середній рівень підвищення температури порівняно з масляними трансформаторами, що вимагає використання матеріалів ізоляції вищих градусів термостійкості. Однак, середнє підвищення температури не відображає температуру найгарячішої точки в обмотках. Коли градус термостійкості матеріалу ізоляції вибирається лише на основі середнього підвищення температури, або вибирається неправильно, або трансформатори на основі смоли працюють у режимі довготривалої перенавантаженості, то це впливає на строк служби трансформатора.
Оскільки виміряне підвищення температури трансформатора часто не відображає температуру найгарячішої точки, коли це можливо, слід за допомогою інфрачервоних термометрів перевіряти найгарячіші точки трансформаторів на основі смоли при максимальному завантаженні. Напрямок та кут охолоджувача слід відповідно регулювати, щоб контролювати локальне підвищення температури та забезпечити безпечну роботу трансформатора.
② Характеристики часткового розряду: величина часткового розряду в трансформаторах на основі смоли пов'язана з розподілом електричного поля, рівномірністю суміші смоли та наявністю залишкових бульбашок або тріщин у смолі. Величина часткового розряду впливає на продуктивність, якість та строк служби трансформаторів на основі смоли. Тому вимірювання та прийняття рівня часткового розряду є комплексною оцінкою процесу виробництва та якості. Вимірювання часткового розряду слід проводити під час передачі трансформаторів на основі смоли та після значних ремонтів, а зміни часткового розряду використовуються для оцінки стабільності якості та продуктивності.
З поширенням сухих трансформаторів, при виборі трансформаторів, слід докладно зрозуміти конструкцію виробничого процесу, проектування ізоляції та конфігурацію ізоляції. Слід вибирати продукти від виробників з повними виробничими процесами, строгими системами забезпечення якості, дотоchnym управлінням виробництва та надійними технічними характеристиками, щоб забезпечити якість трансформатора та його термічний строк служби, що сприяє покращенню безпечності роботи та надійності постачання електроенергії.
4. Основні фактори, що впливають на виникнення дефектів ізоляції трансформаторів
Основні фактори, що впливають на продуктивність ізоляції трансформаторів, включають: температуру, вологість, методи захисту масла та вплив перевищених напруг.
4.1 Вплив температури
Електротехнічні трансформатори використовують масляно-бумажну ізоляцію з різними рівноважними стосунками між вмістом води в маслі та папері при різних температурах. Загалом, при збільшенні температури, вода в папері мігрує до масла; навпаки, папір поглинає воду з масла. Тому, при вищих температурах, мікро-вміст води в ізоляційному маслі трансформатора більший; навпаки, мікро-вміст води менший.
Різні температури викликають різні ступені розкриття клітинозу, розриву ланцюгів та супроводження виробництва газів. При певній температурі, швидкості виробництва CO та CO2 залишаються сталими, що означає, що вміст CO та CO2 в маслі зростає лінійно з часом. З постійним зростанням температури, швидкості виробництва CO та CO2 часто зростають експоненціально. Тому, вміст CO та CO2 в маслі прямо пов'язаний з термічним старінням ізоляційного паперу та може служити одним з критеріїв для визначення аномалій у шарах паперу герметичних трансформаторів.
Тривалість життя трансформатора залежить від ступеня старіння ізоляції, який, з свою чергу, залежить від робочої температури. Наприклад, масляний трансформатор при номінальному завантаженні має середнє підвищення температури обмоток на 65°C, а підвищення температури найгарячішої точки — 78°C. При середній температурі оточуючого середовища 20°C, температура найгарячішої точки досягає 98°C, що дозволяє 20-30 років роботи. Якщо трансформатор працює в режимі перенавантаженості зі збільшенням температури, тривалість життя скорочується відповідно.
Міжнародна електротехнічна комісія (IEC) стверджує, що для трансформаторів з ізоляцією класу A, що працюють при температурі від 80 до 140°C, кожне збільшення температури на 6°C подвоює швидкість зменшення ефективного строку служби ізоляції трансформатора — відоме як правило 6°C, що вказує на строгіші термічні обмеження порівняно з раніше прийнятим правилом 8°C.
4.2 Вплив вологи
Наявність вологи прискорює розпад клітинозу. Тому, виробництво CO та CO2 пов'язане з вмістом вологи в матеріалах клітинозу. При сталій вологі, більший вміст вологи веде до більшого виробництва CO2; навпаки, менший вміст вологи веде до більшого виробництва CO.
Слідкова волога в ізоляційному маслі є значним фактором, що впливає на характеристики ізоляції. Слідкова волога в ізоляційному маслі сильно шкодить електричним та фізико-хімічним властивостям ізоляційного середовища. Волога може знизити напругу відсипання в ізоляційному маслі, збільшити фактор диелектричних втрат (tan δ), прискорити старіння ізоляційного масла та погіршити продуктивність ізоляції. Експозиція обладнання вологі не тільки зменшує надійність роботи та тривалість життя енергетичного обладнання, але також може викликати пошкодження обладнання та навіть загрожувати особистій безпеці.
4.3 Вплив методів захисту масла
Кисень в маслі трансформатора прискорює реакції розкладу ізоляції, причому вміст кисню пов'язаний з методами захисту масла. Крім того, різні методи захисту викликають різні умови розчинення та дифузії CO та CO2 в маслі. Наприклад, CO має низьку розчинність, що дозволяє йому легко дифундувати до простору поверхні масла в відкритих трансформаторах, зазвичай обмежуючи об'ємну частку CO до не більше 300×10-6. У герметичних трансформаторах, оскільки поверхня масла відокремлена від повітря, CO та CO2 не легко випаровуються, що призводить до більш високих рівнів вмісту.
4.4 Вплив перевищених напруг
① Вплив транзиторних перевищених напруг: трифазні трансформатори, що працюють в нормальних умовах, виробляють напругу фаза-земля, яка становить 58% від напруги фаза-фаза. Однак, при однофазних аваріях, головна напруга ізоляції збільшується на 30% в системах з заземленою нейтраллю та на 73% в системах без заземленої нейтралі, що може пошкодити ізоляцію.
② Вплив перевищених напруг від блискавок: перевищені напруги від блискавок мають крутий фронт хвилі, що викликає дуже нерівномірний розподіл напруги вздовж довгопоперечної ізоляції (виток-виток, шар-шар, диск-диск), що може залишити сліди від розряду на ізоляції та пошкодити тверду ізоляцію.
③ Вплив перепнаж напруги при комутації: Перепнажі напруги при комутації мають відносно поступові фронти хвиль, що призводить до майже лінійного розподілу напруги. Коли хвилі перепнажу напруги передаються з одного обмотування на інше, напруга є приблизно пропорційною до коефіцієнту обмотування між двома обмотуваннями, що легко може призвести до погіршення та пошкодження основної або міжфазної ізоляції.
4.5 Електродинамічний ефект короткого замикання
Електродинамічні сили під час вихідних коротких замикань можуть деформувати обмотування трансформатора та переміщати провідники, що змінює початкові відстані ізоляції, спричиняючи нагрівання ізоляції, прискорення старіння або пошкодження, що призводить до розряду, дугових випробувань та аварійних ситуацій короткого замикання.
5.Висновок
Загалом, розуміння параметрів ізоляції силового трансформатора та впровадження раціональних операційних та ремонтних процедур безпосередньо впливає на безпеку, термін служби та надійність забезпечення електроенергією. Як ключове обладнання у системах електропостачання, оператори, ремонтні працівники та керівники повинні зрозуміти та оволодіти структурою ізоляції трансформатора, властивостями матеріалів, якістю процесів, методами обслуговування та науково-діагностичними технологіями. Лише через оптимізоване та раціональне управління можна гарантувати ефективність, тривалість життя та надійність забезпечення електроенергією силових трансформаторів.
