диэлектриков, содержащих примеси




 

Общие признаки пробоя таких жидких диэлектриков можно проследить согласно K.Weber и H.Endicott на основе анализа зависимости электрической прочности от объема масла. Они использовали статистическую теорию экстремальных значений, которую в данном случае называют статистической теорией “слабых мест“. Эта теория исходит из того, что крупное изоляционное тело состоит из некоторого множества элементов объема, каждый из которых имеет свою электрическую прочность, а электроизоляционные свойства всего устройства в целом практически определяются наименее прочным элементарным объемом. Вероятность наличия элемента с наиболее низкой электрической прочностью возрастает с увеличением общего объема, а средняя прочность объекта падает с увеличением его размеров.

Аналогичное уменьшение электрической прочности трансформаторного масла наблюдается и при постепенном возрастании содержания твердых примесей в масле (рис. 3.9).

    Рис. 3.9. Зависимость пробивной напряжен-ности трансформаторного масла от содержа-ния твердых примесей (увлажненные волокна)    

Влияние примесей наглядно можно проследить на основе анализа эксперименталных данных, полученных S. Palme и W.A. Sharpley при определении пробивных напряжений маслозаполненных промежутков с однородным (плоскость-плос-кость) и слабо неоднородным (шар-шар) электрическими полями.

Масло в эти промежутки заливалось после предварительной очистки, а затем включался электростатический фильтр, в котором трансформаторное масло непрерывно циркулировало. В определенные моменты времени про-

   
Рис. 3.10. Зависимости среднего пробивного напряжения трансформаторного масла от времени его электрической очистки. 1 – однородное поле; 2 – слабо неоднородное поле

водилось оределение содержания воды в масле и его пробивное напряжение. Зависимости средне-го пробивного напряжения трансформаторного ма-сла от времени его электроочистки представлены на рис. 3.10. Отмечается, что с увеличением времени электро-очистки масла его электрическая прочность воз-растает в однородном и слабо неоднородном плях соответственно в 1,43 и 1,21 раза. При этом заметного изменения содержания воды в масле не обнаружено.

Используя данную методику. вышеуказанные авторы показали, что при заливке в силовой высоковольтный трансформатор предварительно очищенного масла происходит ухудшение его первоначального состояния в результате перехода частиц примесей с внутренних поверхностей активной части и бака трансформатора в заливаемое масло. Это явление необходимо учитывать при исследованиях трансформаторной изоляции и в условиях эксплуатации такого оборудования.

Большая часть экспериментальных данных получена для покоящегося жидкого диэлектрика. Однако в таких аппаратах, как силовые высоковольтные трансформаторы, масло находится в движении, причем скорость движения его достигает значений 1,5-2,0 м/с. Увеличение скорости движения масла приводит к уменьшению пробивного напряжения в случае переменного напряжения с частотой 50 Гц (рис. 3.11). При постоянном напряжении имеются особенности. В частности, прочность масла при постоянном напряжении может несколько возрастать при увеличении скорости движения масла. Здесь также, видимо, играют роль частицы примесей, которые поставляются потоком масла в промежуток и некоторые из них могут удерживаться силами, возникающими в электрическом поле. Тем самым количество примесей в промежутке может увеличиваться и облегчаются условия для создания предпробивной ситуации.

 

  Рис. 3.11. Зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от скорости его движения (слабо неоднородное поле, межэлектродное расстояние 3 мм)

 

Оценивая вышеприведенные экспериментальные результаты в целом, можно отметить, что зависимости напряженности пробоя трансформаторного масла от времени воздействия напряжения, площади электродов (объема масла), концентрации примесей и скорости движения масла имеют один и тот же спадающий вид. Это указывает на то, что в рассматриваемых случаях в формировании пробоя значительная роль принадлежит примесям. Влияние примесей сказывается, видимо, и в том, что с увеличением числа предварительных пробоев в испытуемом сосуде с маслом (стандартный маслопробойник) пробивное напряжение возрастает до некоторого значения, а затем начинает падать (рис. 3.12). Это можно объяснить тем, что под действием пробоев частицы разрушаются, их размеры уменьшаются, а общее количество частиц (концентрация) увеличивается. Исследования, проводимые с

Рис. 3.12. Зависимости пробивного напряжения (1) и концентрации частиц примесей (2) от числа предварительных пробоев в сосуде (стандартный маслопробойник) с трансформаторным маслом

трансформаторным маслом, находящимся в трансформаторе в процессе его эксплуатации и периодически очищаемым с помощью различных фильтров, показали, что имеет место определенное влияние размера и количества частиц в масле на его электрическую прочность. При этом также отмечается, что с увеличением времени очистки трансформаторного масла его электрическая прочность возрастает.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: