Трансформатор майының диэлектрлік беріктігі мәні сұйық трансформатордың оқшаулауының сапасы мен ағымдағы күйін бағалауға болатын негізгі параметрлердің бірі болып табылады. Физикалық тұрғыдан диэлектрик күші сұйық диэлектриктің электрлік ыдырауы орын алатын электр өрісінің минималды қарқындылығы болып табылады. Әдетте, диэлектрлік күшті өлшеу үшін қолданылатын бірлік сантиметрге вольт (В/см). Жалпы сұйық диэлектриктердің және оның ішінде трансформатор майының диэлектрлік беріктігі жүз жылдан астам зерттеліп, барланған.

Трансформатор майының диэлектрлік беріктігі неге байланысты?

Су және басқа қоспалар жойылған барлық жаңа трансформатор майларының диэлектрлік беріктігі жоғары — 210 кВ/см-ден астам. Жаңа, толық тазартылған мұнайдың диэлектрлік беріктігі ескі ластанған мұнайға қарағанда бірнеше есе жоғары екені белгілі.

Азаюы трансформатор майының диэлектрлік беріктігі туындаған:

• майдағы ылғалдың болуы;
• жиналған газдың болуы;
• механикалық қоспалардың болуы.

Су тамшылары ең қауіпті қоспа болып табылады, өйткені олар сұйық диэлектриктің бүкіл көлеміне таралады. Кернеу қолданылған кезде су молекулаларының поляризациясы орын алады, олар электр өрісінің векторлық бағытымен бағытталған және өткізгіштігі жоғары тізбектерді құрайды. Осы тізбектердің бойында электр тогының бұзылуы орын алады. Трансформатор майының көлемінде тек 0,01% ылғал болса, диэлектрлік беріктік бірден 3 есе төмендейді.

Сұйық диэлектриктегі газ көпіршіктерінің болуы иондану процестерінің қарқынды дамуына байланысты қауіпті. Себебі газдардың диэлектрлік күші сұйық диэлектриктікінен төмен. Ұсталған газ иондалған кезде оның көлемінің ұлғаюы және мұнайдың локализацияланған қызып кетуі байқалады. Мұнайдың ішінде газ арналары пайда болады және олардың бойында электрлік бұзылулар пайда болады.

Майлардың диэлектрлік беріктігінің төмендеуіне күйе, металл бөлшектері және қатты трансформатор оқшаулауының фрагменттері де әсер етеді. Целлюлоза оқшаулағыш талшықтары майдың құрамындағы ылғалды сіңіреді, май оқшаулағыш саңылауларды көпір етеді және бұзылу пайда болатын арналарды құрайды.

Көбейту үшін трансформатор майының диэлектрлік беріктігі, арнайы фильтрлеу, кептіру және газсыздандыру қондырғылары қолданылады.

Трансформатор майының диэлектрлік беріктігін арттыру процестері

Электр энергетикасында ұлғайту үшін арнайы жабдық қолданылады трансформатор майының диэлектрлік беріктігі. Сүзгі қондырғылары майдағы механикалық қоспаларды кетіруге мүмкіндік береді. Мұндай жабдықта әдетте әртүрлі сүзгілеу жұқалығы бар бірнеше сүзгілер болады. Біріншіден, май дөрекі сүзгіден өтеді және келесі, – жұқа сүзгі арқылы. Сүзу сатыларының саны екіден көп болуы мүмкін.

Мұнайды қыздыру және вакуумға әсер ету су мен газдарды жою үшін қолданылады. Қыздырылғаннан кейін ылғал мен газдар мұнай бетінен буланып, екі сатылы вакуумдық жүйенің жұмысының арқасында жойылады.

Майды кептіру қажет болса, цеолит картридждері бар қондырғылар қолданылады. Цеолит сорбенті мұнайдан суды біркелкі сіңіреді, содан кейін оны түйіршіктерінде сенімді түрде сақтайды.

Жабдықтың бұл түрін жеке немесе тұтастай қолдану артады трансформатор майының диэлектрлік беріктігі.

Трансформатор майының диэлектрлік беріктігі мен бұзылу кернеуінің айырмашылығы

Диэлектрлік беріктіктен басқа, трансформатор майының тағы бір жақын параметрі бар – бұзылу кернеуі. Неліктен біз оны еске түсірдік? Бұл екі параметр жиі теңестіріледі. Шын мәнінде, олар жақын, бірақ бірдей емес. Егер диэлектрлік кернеу майдың бұзылуы орын алатын электр өрісінің минималды кернеулігі болса, онда бұзылу кернеуі майдың бұзылу басталғанға дейін төтеп бере алатын максималды кернеуі болып табылады.

Оқшаулағыш майдың диэлектрлік беріктігі мен бұзылу кернеуі бір формуламен өзара байланысты. Диэлектриктің беріктігін есептеу үшін бұзылу кернеуін диэлектрик қалыңдығына бөлу керек.

Диэлектрлік беріктік сынағы

Тәжірибеде, диэлектрлік беріктік сынағы әдетте бұзылу кернеуін өлшеуді ауыстырады. Ол жоғары вольтты трансформаторды, оқшаулағыш материалдан жасалған өлшеуіш ұяшықты, екі электродты және сыналатын трансформатор майын пайдалануды қамтиды. Мұнай ұяшыққа құйылады, содан кейін электродтар арасындағы май арнасы бұзылғанша трансформатордың қайталама орамында кернеу біртіндеп көтеріледі. Үзіліс кернеуінің соңғы мәнін алу үшін аралықпен бірнеше өлшемдер алынады және кейіннен статистикалық әдістермен өңделеді.

Әртүрлі елдерде бұзылу кернеуін өлшеудің әртүрлі стандарттары қолданылуы мүмкін. Бірақ алгоритм жоғарыда сипатталғандай болып қалады. Тек электродтардың пішіні, электродтар арасындағы қашықтық, көрші өлшемдер арасындағы аралықтар және т.б. айырмашылықтар болуы мүмкін.

Майдың диэлектрлік беріктігін сынаушы

Жоғарыда атап өткеніміздей, оқшаулағыш майдың диэлектрлік беріктігін сынау базалық сынақтар тізіміне кірмейді. Әдетте, бұзылу кернеуін өлшеу орын алады. GlobeCore дамыды ТОR-80 зертханалық аспап бұл мәселені практикалық шешу үшін. Бұл оның кез келген техникалық сипаттамалары бойынша баламалардан кем түспейтін және бұзылу басталғаннан кейін сынақ кернеуін өшіру жылдамдығы бойынша олардан асып түсетін жаңа жабдық. Кернеу 4 микросекундта өшеді; осылайша, сыналатын диэлектриктің астында жануға және оның химиялық құрамын өзгертуге уақыты жоқ, бұл сынақ үшін бірдей жағдайларды қамтамасыз етеді.

Aртықшылықтары TOR-80 құралы:

• Автоматты жұмыс. Зертхана қызметкеріне аспапты электр желісіне қосу, өлшеу ұяшығын салу, маймен толтыру және өлшеуді бастау керек. Майдың бұзылу кернеуінің киловольттегі сандық мәні аспап дисплейінде бес минуттан кейін пайда болады.
• Жан-жақтылық. TOR-80 көмегімен кез келген қолданыстағы стандарттар бойынша бұзылу кернеуін өлшеуге болады; Осылайша, құралды әлемнің кез келген елінде қолдануға болады.
• Ұтқырлық. Құрал жеңіл, ықшам өлшемді және кіріктірілген тұтқалармен жабдықталған; осылайша, оны бір бөлмеден екінші бөлмеге оңай тасымалдауға немесе қажет болған жағдайда зертхана ішінде жылжытуға болады.
• Ыңғайлы пайдалану. Өлшеу нәтижелерін кіріктірілген термопринтер арқылы басып шығаруға болады, ал құрылғының тұрақты жадында жинақталған өлшеу деректері одан әрі талдау және статистикалық өңдеу үшін компьютерге жіберіледі.
• Қауіпсіздік. Үстіңгі қақпақ «ашық» күйде болғанда, сынақ кернеуін қолдану блокталады; осылайша зертхана қызметкерлеріне электр тогының соғуы жойылады.

Колдану TOR-80 аспаптары өндірген GlobeCore трансформатор майының бұзылу кернеуінің критикалық төмендеуін анықтауға және майды ауыстыру немесе тазарту туралы дұрыс шешім қабылдауға мүмкіндік береді. Трансформатор майын уақтылы сынау және талдау ақшаны үнемдейді және оқшаулау жүйесінің зақымдалуымен байланысты ықтимал трансформатор ақауларының алдын алады.