Зміст статті

Режимы работы и скорость старения

Очевидно, что скорость старения определяется в первую очередь температурным (нагрузочным) режимом трансформатора. Повышение температуры на 6—7°С даже при отсутствии других факторов, ускоряющих старение, сокращает срок службы примерно в два раза. Постоянная нагрузка, близкая к номинальной в течение всего срока службы, вызывает интенсивное старение. В таком режиме работают большинство шунтирующих реакторов и генераторных (блочных) трансформаторов.
Вместе с тем принятая в СССР практика выбора блочных трансформаторов по условию коэффициента мощности coscp = 0,8 и без учета отбора мощности на собственные нужды обуславливает их фактическую нагрузку примерно на уровне 80% от номинальной, что создает значительный резерв ресурса изоляции.
Режим работы со сравнительно постоянной температурой масла существенно замедляет процессы проникновения кислорода и влаги в трансформаторах со свободным дыханием.
Температура является основным фактором окисления масла. Однако в некоторых случаях процессы старения масла и целлюлозы могут заметно продолжаться и при низких температурах под влиянием образовавшихся продуктов старения масла. В табл. 3 показан пример ухудшения показателей масла в автотрансформаторе АТД-ЦТН-200000/220, который был выведен из эксплуатации в резерв и хранился в течение 3 лет в отключенном состоянии.
Таблица 3. Ухудшение показателей старения масла и изоляции в процессе хранения трансформатора в отключенном состоянии


Показатели

После вывода в резерв

После 3-х лет хранения в отключенном состоянии

Цвет, баллы

4,5

5,0

Кислотное число, мгКОН/г

0,088

0,109

Продукты старения по И К спектру, %

3,5

8

Коэффициент полярности

0,065

0,08

Содержание фурфурола, ррм

<0,5

0,8

Влияние защиты от окружающего воздуха и состояния изоляции

Повышенное содержание кислорода обуславливает значительное ускорение старения за счет интенсивного окисления масла, а также окисления целлюлозы. Следует ожидать существенно больший срок службы трансформаторов с пленочной и азотной защитами масла и предварительно дегазированной изоляцией за счет низкого содержания кислорода и влаги. Соответственно модернизация трансформатора с установкой, например, пленочной защиты может быть эффективным средством продления срока службы.
Повышенная влажность изоляции обуславливает наиболее интенсивное старение. В процессе работы трансформатора влажность витковой изоляции обычно существенно ниже, чем барьеров главной изоляции за счет более высокой температуры. Однако, изоляция обмоток может быть опасно увлажнена в процессе проведения ремонтов, что без достаточной последующей сушки может увеличить скорость старения более, чем на порядок.