Проникновение влаги в твёрдые изоляционные материалы, смачивание изоляции трансформатора

Сушка трансформатора, ухудшение изоляционных свойств материала вследствие увлажнения, проникновение влаги в твёрдые изоляционные материалы, смачивание изоляции

Содержание

Введение        3

1.Проникновение влаги в твёрдые изоляционные материалы, смачивание изоляции трансформатора        4

2.Методы и способы сушки трансформатора        9

3.Влагозащита трансформаторов с использованием электрокинетического явления электроосмоса        19

Заключение        24

Список литературы        25

Введение

Актуальность исследования. Трансформаторы являются важнейшим элементом системы электроснабжения, так как являются одной из основных составляющих системы передачи и распределения электрической энергии.

Надежная  работа  силового  трансформатора  определяется  техническим состоянием всех его узлов и элементов, в том числе и обмоток.  Одним из показателей надёжной работы трансформатора является сопротивление изоляции. Во время эксплуатации в результате различных процессов внутри трансформатора сопротивление изоляции снижается. При снижении сопротивления изоляции более 30% необходимо произвести сушку трансформатора.

Объектом исследования является изоляция силовых трансформаторов.

Предметом исследования является обеспечение защиты изоляции трансформатора от влаги.

Целью исследования является анализ процесса сушки трансформатора, ухудшения изоляционных свойств материала вследствие увлажнения, проникновение влаги в твёрдые изоляционные материалы, смачивание изоляции.

Задачи работы:

- рассмотреть проникновение влаги в твердые изоляционные материалы, смачивание изоляции трансформатора;

- изучить методы и способы сушки трансформатора;

- представить схемы влагозащиты трансформатора с использованием электрокинетического явления электроосмоса.

1.Проникновение влаги в твёрдые изоляционные материалы, смачивание изоляции трансформатора

Главным источником воды в трансформаторе является атмосферная влага. Она проникает в трансформатор вместе с воздухом через несовершенные системы защиты от увлажнения. Второй путь, это проникновение воздуха через уплотнения (в случае их дефекта) под воздействием градиента давления.

Помимо попадания влаги в масло из окружающей атмосферы, в самом трансформаторе существует источник воды. Эта вода выделяется в твердой изоляции и масле в результате процесса их старения. В полностью нагруженном трансформаторе целлюлозная изоляция состарится в течение 20-30 лет и выделит за это время около 0,5-0,75 % воды (от массы изоляции).

Старение масла увеличивает влагосодержание бумаги примерно на 1 % до его замены. Если за время эксплуатации имела место одна смена масла, то общее количество влагосодержания твердой изоляции может возрасти за счет старения не более чем на 2-3 %. Однако если целлюлозная изоляция сильно состарилась, например, механическая прочность бумаги на разрыв уменьшилась более чем вдвое, что обычно бывает за пределами нормального срока эксплуатации, выделения воды в результате воздействия температуры значительно увеличивается. Опыт показывает, что после длительной эксплуатации в трансформаторах с первоначально хорошо обработанной изоляцией, снабженных расширителями с эффективно действующими силикагелевыми влагопоглотителями, содержание влаги в твердой изоляции не превысит 5 % по массе, а в масле 25 г/т (грамм на тонну), если эти трансформаторы находились под достаточной нагрузкой.

Но бывают случаи и значительно более высокой влажности, что приводит к выводу трансформатора в ремонт. При этом следует иметь в виду, что образцы изоляции, взятые из более нагретых мест, показывают влагосодержание меньше. В случае пленочной или азотной защиты влагосодержание остается ниже 1 %, т. к. в этом случае отсутствует контакт масла с окружающим воздухом.

Вода растворяется в трансформаторном масле в очень небольших количествах. Растворимость увеличивается с повышением температуры и изменяется в зависимости от химического состава масла. Увеличение содержания ароматических углеводородов значительно увеличивает растворимость воды.