Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Библиотека технических статей >> Экономия электрической энергии >> >>

Анонсы

23.11.17 29 ноября в Москве состоится круглый стол на тему «Критерии эффективности проектов модернизации ТЭЦ» подробнее >>>

17.11.17 Заседание Рабочей группы по синхронизации отраслевого и коммунального законодательства по вопросам начислений за ресурсы и коммунальные услуги подробнее >>>

13.11.17 Шорт-лист Премии WinAwards Russia/«Оконная компания года-2017»! подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

13.11.17 Юбилейный 50-й выпуск журнала "ЭНЕРГОСОВЕТ" посвящен конференции "Теплоснабжение-2017. Функционирование в новых условиях" подробнее >>>

07.11.17 Страна поставлена "на счётчик" // видео подробнее >>>

02.11.17 Энергоэффективный капремонт: миф или реальность? // интервью подробнее >>>

20.10.17 На заседании в Правительстве РФ обсудили энергосбережение и повышение энергетической эффективности подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Экономия электрической энергии

Способ предотвращения пробоя жидких диэлектриков


Беликов А.М., Сергеев В.А.


 Рассматривается способ продления ресурса трансформаторного масла, основанный на диагностике состояния масла при его естественной циркуляции

Как хорошо известно [1, 2, 4], в среде жидких диэлектриков различают три вида электрического пробоя:

а) искровой разряд;

б) образование (горение) электрической дуги;

в) коронный разряд.

Искровой разряд возникает при незначительных загрязнениях межэлектродного пространства носителями зарядов: механическими примесями, водой, растворенными газами, а также при местном загрязнении или нарушении изоляции электродов. Разряд характеризуется незначительными потерями энергии (не более 0,1-10 мВт/с), малой продолжительностью, но при многократном повторении приводит к изменению диэлектрических свойств межэлектродного пространства и электрической эрозии поверхностей.

В силовых трансформаторах с масляным охлаждением обмоток пробой возникает при межвитковых повреждениях изоляции. Каждый следующий искровой разряд "подготавливает" устойчивый канал для более серьезных межвитковых замыканий при большей разнице потенциалов (grad φ>0).

Электрическая дуга характеризуется значительными потерями энергии, выделением до нескольких килоджоулей тепла в зоне пробоя, приводящих к пиролитическому разложению диэлектрика, осмолению и обугливанию электродов. При возникновении дуги в трансформаторном масле процесс сопровождается выделение водорода, метана, сернистого ангидрида и других газов. Чем больше tg δ, тем больше тепловыделение в диэлектрике при прочих равных условиях. Длительность пробоя зависит от количества свободной (эмульсионной) воды и концентрации растворенных в воде газов.

Дегазация масла перед его заливкой в трансформатор увеличивает, по данным /3/, срок службы масел в 3-6 раз, а электрическую стойкость к пробою в 2-4 раза. Электрическая дуга при первичном пробое в трансформаторе возникает между обмотками ВН и НН, либо между рядами высоковольтной обмотки по поверхности обмотки. Устойчивая электрическая дуга может привести к выходу трансформатора из строя, срабатыванию средств защиты линий и повреждению коммутационных аппаратов.

Коронный разряд в диэлектриках развивается по мере возрастания tg δ, т.е. наличия поляризуемых носителей заряда. Разряд характеризуется постоянством энергии пробоя. Концентрация носителей зарядов в диэлектрике обеспечивает минимальный устойчивый разряд для данного межэлектродного зазора. Устойчивость разряда зависит от скорости движения диэлектрика в межэлектродном пространстве.

Разряд возникает в местах местного повышения grad φ, в том числе и искровых разрядов, сопровождается местным разогревом диэлектрика и выделением газов. По границе раздела растворенных в масле газов возникают наполненные газом пузырьки воздуха, рост количества которых приводит к резкому возрастания тока утечки.

Чаще всего коронный разряд сопровождает межрядовые пробои обмоток трансформатора, что приводит к искрению части обмотки, уменьшению индуктивного сопротивления катушек, повышению плотности тока в обмотке, росту tg δ и дополнительному разогреву теплоносителя (трансформаторного масла).

Каждый из перечисленных видов пробоя в жидких диэлектриках сопровождается значительными потерями энергии, уровень которых зависит от напряжения установки. Возникающие в обмотке дополнительные потери сопровождаются акустическими колебаниями, которые выражаются в виде "щелчков", "шипения" и др. Таким образом, если применить в комплекте с чувствительным микрофоном, частотные фильтры с регулируемой полосой пропускания, то можно достаточно точно прогнозировать "поведение" трансформатора в наиболее уязвимых, с точки зрения надежности, режимах его работы. Подобное устройство позволяет диагностировать пробой на уровне искрового разряда, не допуская коронного разряда.

На рис. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства для анализа процессов искрового или электродугового пробоя трансформаторного масла. Данное устройство представляет собой сигнализатор развития процессов электрического пробоя. Он состоит из первичного преобразователя (микрофона) в комплекте с частотным преобразователем, отрегулированным в частотном диапазоне от 30 до 600 Гц по эталонному образцу. В качестве исполнительного механизма может быть предложен струйный эжекторный насос, встраиваемый непосредственно в систему охлаждения трансформатора.

Для трансформаторов с развитым оребрением такой насос может быть встроен непосредственно в одну из труб на наружной поверхности бака.



Применение струйных насосов не требует значительного изменения конструкции трансформатора, но позволяет усилить циркуляцию масла по сравнению с простой конвекцией - в десятки раз.

Таким образом, процесс пробоя связан на начальной стадии с появлением частиц-инициаторов пробоя. Затем эти частицы создают вокруг себя зоны развития повреждений электродов, абсорбируют полярные частицы, обладающие хорошей поверхностной проводимостью, уменьшают выделение растворенных газов, а также разрушают пробойные мостики, созданные стоксовскими силами

На Рис. 2 представлена функциональная схема устройства для предотвращения электрического пробоя.

 Расход масла через сопло эжектора составляет 15-30 % суммарного расхода через трубу. Большие значения будут относиться к трансформаторам меньшей мощности. Расчеты показывают, что расход составляет от 12 до 50 л/мин, т.е. полный расход масла через трубу должен составлять от 50 до 150 л/мин, что практически недостижимо за счет естественной конвекции масла. Поэтому предлагается установить дополнительный насос с электроприводом или приводом от гидромотора в комплекте с электростатическим фильтром, что позволит не только увеличить скорость движения масла по трубам, но и обеспечить его дополнительную фильтрацию и очистку от загрязнений. Удобнее использовать дополнительную фильтрацию напорной (всасывающей) магистрали. Таким образом, условия охлаждения обмоток трансформатора становятся более комфортными, позволяющими продлить срок службы и трансформатора и трансформаторного масла.


Литература

1. Башта Т.М. Основы гидравлики. - Киев, "Наукова думка", 1965, 596 с.

2. Никитин А.Г., Никитин Г.А., Данилов В.М. Экономия нефтепродуктов, используемых в технологических целях. - М: Машиностроение, 1988, 144 с.

3. Зубенко П.А., Беликов А.М. Об использовании электростатических очистителей жидких негорючих сред/В сб. трудов КИИГА № 365, 1986, с. 23-25.

4. Никитин Г.А., Беликов А.М. О способе регенерации трансформаторных масел/В сб. трудов КИИГА № 412, 1988, с. 26-30.

печатьраспечатать | скачать бесплатно Способ предотвращения пробоя жидких диэлектриков, Беликов А.М., Сергеев В.А., Источник: Журнал «Электротехнические комплексы и системы управления»,
www.v-itc.ru/electrotech

скачать архив архив.zip(57 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее