Особливості оцінки надійності зовнішньої полімерної ізоляції газонаповнених вимірювальних трансформаторів

Автор(и)

  • Людмила Жорняк Національний університет «Запорізька політехніка», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-1417-4859
  • Олексій Афанасьєв Національний університет «Запорізька політехніка», Ukraine
  • Віталій Щусь ТОВ «ЕЛІЗ» Запорізький трансформаторний завод, Ukraine
  • Олексій Морозов Національний університет «Запорізька політехніка», Ukraine
  • Юлія Руденко Національний університет «Запорізька політехніка», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-3944.2021.2.01

Ключові слова:

газонаповнений трансформатор струму, напруга перекриття, напруженість поля, ізоляційна покришка, теоретичний закон розподілу, математичне очікування, дисперсія, густина розподілу, напрацювання до відмови, коефіцієнт варіації

Анотація

В статті авторами запропонована методика оцінки параметрів електричного навантаження для розрахунку показників експлуатаційної надійності твердої ізолюючої структури газонаповнених високовольтних апаратів,  що являє собою опорну та ізолюючу покришку для вимірювальних високовольтних трансформаторів, заповнених елегазом в якості внутрішнього ізолюючого середовища. Ця методика дозволяє оцінити параметри електричного навантаження (напругу та напруженість поля) в залежності від конструктивних особливостей апарату та системи екранування, що використовується для вирівнювання електричного поля. Розроблена методика дозволяє отримати значення показників експлуатаційної надійності газонаповненого високовольтного обладнання (вимірювальні трансформатори, розрядники, обмежувачі перенапруги та ін.) шляхом визначення параметрів теоретичних законів розподілів, або даних експериментальних досліджень чи статистичну інформацію, яка отримана в результаті моніторингу роботи ізоляційних конструкцій з урахуванням реальних умов експлуатації та дії зовнішніх чинників. Реалізація цієї методики дає можливість врахувати вплив зовнішніх факторів і експлуатаційних характеристик, властивих вимірювальним трансформаторам як струму, так і напруги. У запропонованій методиці в якості прикладу розглядається опорна ізоляційна покришка, що знаходиться під час експлуатації в найбільш несприятливих умовах, таких як зовнішнє забруднення, зволоження та їх комбінація, перенапруги різного походження та ін. Теоретичні висновки підтверджуються результатами розрахунків та ймовірнісного моделювання на прикладі найбільш масової конструкції газонаповненого трансформатора струму серії ТОГ-362. Більш точне визначення ефективності запропонованої методики прогнозування параметрів теоретичних законів розподілу та показників надійності можна досягти за рахунок проведення додаткової серії розрахунків та експериментальних випробувань конкретних ізоляційних конструкцій. Таким чином, був зроблений висновок про можливість використання отриманих результатів для оцінки показників експлуатаційної надійності зовнішньої ізоляції як газонаповнених вимірювальних трансформаторів, так і аналогічного високовольтного обладнання розподільних пристроїв та трансформаторних підстанцій.

Посилання

Druzhynin H.V. Teoriya nadiynosti radioelektronnykh system v prykladakh i zadachakh [Reliability theory of radio electronic systems in examples and problems]. Moscow, Enerhiya, 1976. 448 p.

Huk Yu.B. Teoriya nadiynosti v elektroenerhetytsi [Reliability theory in the electric power industry]. Leningrad, Vyshcha shkola, 1990. 208 p.

Aleksandrov H. N., Ivanov V. L. Izolyatsiya elektrychnykh aparativ vysokoyi napruhy. [Insulation of high voltage electrical apparatus]. - Leningrad, Vyshcha shkola, 1984. 208 p.

Markhelev S.D., Solomonyk E.A. Vybir i ekspluatatsiya izolyatsiyi v rayonakh iz zabrudnenoyu atmosferoyu [Selection and operation of insulation in areas with a polluted atmosphere]. Vyshcha shkola, 1983. 120 p.

Markhelev S.D., Solomonyk E.A. Izolyatsiya liniy i pidstantsiy v rayonakh iz zabrudnenoyu atmosferoyu [Insulation of lines and substations in areas with a polluted atmosphere]. Leningrad, Enerhiya, 1873. 248 p.

Ushakov V.Ya. Izolyatsiya ustanovok vysokoyi napruhy [Insulation of high voltage installations]. Moscow, Vyshcha shkola, 1994. 496 p.

Zhornyak L.B., Afanas'yev A. I., Polyakov V. A., Kulik Z.O., Kot R.V., Kravets I.O. Osoblivosti izbraniya teoreticheskogo zakona raspredeleniya pri otsenke nadezhnosti vneshney izolyatsii gazonapolnennykh izmeritel'nykh transformatorov [Peculiarity of theoretical distribution law selection by gas-insulated transformers external isolation calculation] Vestnik Natsional'nogo tekhnicheskogo universiteta "KHPI". Seriya: Problemy sovershenstvovaniya elektricheskikh mashin i apparatov. Teoriya i praktika [Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice]. Kharkiv, NTU "KHPI" Publ., 2020, no 1, pp. 10-14.

Zhornyak L.B., Afanasʹyev A.I., Leonov R.S., Karpuk A.V. Mozhlyvosti kompensatsiyi napruzhenosti elektrychnoho polya zovnishnʹoyi izolyatsiyi vysokovolʹtnykh hazonapovnenykh transformatoriv strumu [The possibilities of compensating the electric field strength of external insulation of high-voltage gas-filled current transformers]. Visnyk natsionalʹnoho tekhnichnoho universytetu "KHPI". Seriya: Problemy udoskonalennya elektrychnykh mashyn y aparativ [Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice]. Kharkiv, NTU "KHPI" Publ., 2017, no 34 (1256). pp. 14-18.

Zhornyak L.B., Afanas'yev A.I., Shchus' V.M. Osobennosti regulirovaniya napryazhennosti elektricheskogo polya vdol' vneshney izolyatsii gazonapolnennykh transformatorov napryazheniya [Feattures of regulation of electric field along external isolation of high-voltage gas-insulated voltage transformers]. Vestnik Natsional'nogo tekhnicheskogo universiteta "KHPI". Seriya: Problemy sovershenstvovaniya elektricheskikh mashin i apparatov. Teoriya i praktika [Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice]. Kharkiv, NTU "KHPI" Publ., 2019, no 2, pp. 13-17.

KO «Zaporizʹkyy zavod vysokovolʹtnoyi aparatury» [Elektronyy resurs] - Rezhym dostupu: http://www.zva.zp.ua.

Aleksandrov H. M., Borysov V. V., Kaplan H.S. i in. Proektuvannya elektrychnykh aparativ [Electrical Apparatus Design]. Leningrad, Vyshcha shkola, Lenynhr. otd-nya, 1985. 448 p.

Dmytrivsʹka V. S. Rozrakhunok ta konstruyuvannya elektrychnoyi izolyatsiyi [Calculation and design of electrical insulation]. Moscow, Enerhoizdat, 1981. 392 p.

Aleksandrov H. N., Afanasʹyev A.I., Borysov V.V. Elektrychni aparaty vysokoyi napruhy [High voltage electrical apparatus], 2 ed, St. Petersburg, SPbHTU Publ., 2000. 503 p.

Zhornyak L.B., Volkova O. H., Makohon M. A. Do pytannya pro polipshennya yakosti vnutrishnʹoyi izolyatsiyi vysokovolʹtnykh vymiryuvalʹnykh transformatoriv [To the question of improving the quality of internal insulation of high-voltage measurement transformers]. Visnyk natsionalʹnoho tekhnichnoho universytetu "KHPI". Seriya: Problemy udoskonalennya elektrychnykh mashyn y aparativ [Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice]. Kharkiv, NTU "KHPI" Publ., 2017, no 34 (1256). pp.19-25.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-09