Пузырьки в
изоляции трансформаторов
Продолжая
традицию публикации переводных статей, редакция в первом номере журнала
«ЭнергоЭксперт» за 2023 год поместила статью cотрудника Эксетерского
университета К. Пёникера.
Первый возникший у
меня вопрос после прочтения статьи связан с тем, насколько точно выбранная
автором физическая модель трансформатора в виде стеклянной пробирки диаметром
25 мм и длиной 150 мм адекватна 
силовому
трансформатору, размеры и масса которого многократно превышают эти же
характеристики пробирки, в которую наливают всего 40 мл изоляционной жидкости.
Нельзя не обратить внимание на то, что в
статье написано: «…обмотки
имеют неравномерное распределение температуры, причем наиболее нагретые точки
находятся в верхней части обмоток». Как и каким образом в предложенной испытательной
установке длиной 150 мм воспроизведена неравномерность распределения
температуры обмотки в статье не рассказано.
Адекватность физической модели требует
обоснований и потому, что по словам автора «…в СТ химическое
равновесие труднодостижимо – вода постоянно мигрирует между водой и маслом». Микроскопический
объем (всего 40 мл) изоляционной жидкости, используемой в испытательной
установке, вряд ли может оказать какое-либо препятствие достижению химического равновесия.
Не
могу обратить внимания и на такую фразу в статье «…объем
водяного пара превышает объем воды в 1700 раз» (если
быть точным, то в 1673 раза). Каким образом в испытательной установке
воспроизведено это явление и нужно ли его воспроизводить, остается неясным.
Вызывает
вопросы и приведенные в статье тепловые карты, показывающие изменение
температуры внутри образца во время цикла нагрева. Для оценки полученных
результатов явно не хватает информации о том, как изменяется температура патронного
нагревателя, помещенного в другую среду. Не исключено, что на тепловых картах воспроизведено
изменение температуры по высоте патронного нагревателя в зависимости времени
его работы.
Хотя
в статье написано, «…предварительные испытания… указывают на
значительную миграцию влаги во время процесса нагревания…»,
но из таблицы 1 следует, что места отбора 1, 2 и 3 проб расположены
на расстоянии всего 7 мм друг от друга.
Явилось
ли изменение влажности в этих точках отбора проб результатом нагрева в
испытательной установке и «миграции влаги» или же влажность бумаги изначально
была различной в различных точках, автор не сообщает.
Никаких
данных о распределении влажности по площади и краям образцов нетермостойкой
крафт-бумаги автор не приводит.
Эти
и другие вопросы при внимательном чтении статьи могут возникнуть и у
специалистов, хотя и далеких от электротехники, но результаты работы которых
зависят от изменения влажности бумаги.
После
ознакомления со статьей считаю необходимым обратиться к нормативным документам,
действующим в России.
Первый
документ, используемый при испытаниях бумаги и бумажных изделий - стандарт [1],
регламентирующий процесс отбора проб для испытаний. В статье ничего не сказано
о том, как и какую бумагу выбирали для испытаний и какими свойствами обладает «нетермостойкая
крафт-бумага», использованная для испытаний.
Ничего
не сказано и о том, как производилось кондиционирование отобранных образцов
бумаги перед испытаниями [2], как ничего не сказано о продолжительности
процесса кондиционирования и об использованном методе определения влажности.
Здесь необходимо обратить внимание на то, что стандарт [2] устанавливает
минимальную массу образца, отобранную для определения влажности, равной
50 г.
Ну и
наконец, ничего не сказано о том, каким требованиям отвечает «нетермостойкая
крафт-бумага», использованная при испытаниях. Для трансформаторов, производимых
в России, бумага должна отвечать требованиям стандарта [3], авторы которого считают нормальным,
если влажность бумаги находится в пределах от 4,0% до 8,0%.
Здесь
уместно вспомнить, что при испытаниях автор применял «нетермостойкую
крафт-бумагу» с влажностью 2%.
Чем
же завершить обзор? Конечно же сакраментальной фразой – британские
ученые доказали.
И
высказать восхищение по поводу высокого качества силовых трансформаторов,
тонкости работы которых изучают и исследуют с помощью таких физических моделей,
как описанная в прочитанной статье.
Литература
1
ГОСТ 8047-2001. Бумага и картон. Правила приемки. Отбор проб для определения
среднего качества.
2
ГОСТ 13525.19-71. Бумага и картон. Методы определения влажности
3
ГОСТ 24874-86 Бумага электроизоляционная трансформаторная. Технические условия.
:::
МОИ САЙТЫ
:::
© ЗАХАРОВ О.Г. 2023
:::06.04.2023_11-22
