Аналіз впливу теплових полів на процес зносу целюлозної ізоляції силового трансформатора в пакеті програм FEMM
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-3944.2025.1.12Ключові слова:
трансформатор, математична модель, старіння ізоляції, пакет програм FEMMАнотація
Силові трансформатори займають дуже важливе місце в електропостачанні промислових та побутових споживачів, виконуючи перетворення, розподіл та передачу енергії. Одним з найважливіших елементів силового трансформатору є целюлозна ізоляція. В процесі експлуатації відбувається старіння ізоляції, яке супроводжується зниженням її діелектричних властивостей, що в свою чергу може призвести до аварійного виходу з ладу силового трансформатору. Тому прогнозування процесу старіння ізоляції силового трансформатору є дуже важливим напрямом в сьогоднішній науці. В даній статті зроблений огляд літератури про старіння целюлозної ізоляції та за допомогою пакету програм FEMM побудована модель силового трансформатора за допомогою якої досліджено вплив теплового поля на старіння целюлозної ізоляції. Моделювання процесу старіння ізоляції силового трансформатору в пакеті програм FEMM дозволяє більш детально дослідити процес старіння целюлозної ізоляції, дає змогу проаналізувати вплив різних фізичних явищ на ресурсні характеристики ізоляції, підвищити точність прогнозування її стану та швидкості старіння. В той же час є напрями, які потребують уточнення такі як фактор прикладеного зусилля до целюлозної ізоляції в момент часу. Насамкінець слід зазначити, що більш детальне дослідження полів які впливають на старіння ізоляції силового трансформатора дозволяє подовжити термін експлуатації та знизити витрати на обслуговування трансформатора.
Посилання
Baraban O., M. Poliakov, V. Vasylevskyi. “Statement of the Problem of Multipole Modelling of Wear Processes of Cellulose Insulation of a Power Transformer”. Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice, no. 2 (12), 2024, Pp. 24-28, doi:10.20998/2079-3944.2024.2.05.
Available at https://ztr.ua/products. Accessed 11 June 2024)
Available at https://www.femm.info/ Archives/doc/manual.pdf. (accessed 01 March 2024). D. Meeker, Finite Element Method Magnetics, Version 4.2, (01 March 2022 release).
Vasil Spasov; Enhancing the capabilities of the FEMM software by a novel torque computation method. AIP Conf. Proc. 24 January 2024; 2980 (1): 030001. https://doi.org/10.1063/5.0184368
K.B. Baltzis, The FEMM Package: A Simple, Fast, and Accurate Open Source Electromagnetic Tool in Science and Engineering, Journal volume & issue, JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW (JAN 2008), Vol. 1, no. 1, pp. 83 – 89
CIGRE D1.01.02. "Thermal Modelling and Life Management of Power Transformers." – Technical Brochure, 2013.
Arrhenius, S. "Über die Dissociationswärme und den Einfluss der Temperatur auf den Dissociationsgrad der Elektrolyte." – Z. Phys. Chem., 1889.
Moser, H. "Aging and Failure Mechanisms of Paper Insulation in Power Transformers." – Electrical Engineering Journal, 2008.
Kulkarni, S.V., Khaparde, S.A. "Transformer Engineering: Design, Technology, and Diagnostics." – Marcel Dekker Inc., 2004.
IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers, IEEE Std C57.91-2011.
Poliakov, M. O., and V. V. Vasylevskyi. “Method for Assessing Unevenness of Cellulose Insulation Layers Aging of Power Transformers Winding”. Electrical Engineering & Electromechanics, no. 5, Sept. 2022, Pp. 47-54, doi:10.20998/2074-272X.2022.5.08.
Jusner, P., Schwaiger, E., Potthast, A., & Rosenau, T. (2021). Thermal stability of cellulose insulation in electrical power transformers – A review. Carbohydrate Polymers, 252, 117196.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 М.О Поляков, В.В. Василевський, О.Д. Барабан
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
