Влияние ферромагнитной пасты на изоляционные свойства трансформаторного масла

ЦЕЛЬ: рассмотреть проблему использования специальной ферромагнитной пасты, с помощью которой заполняются воздушные зазоры в магнитопроводе масляного силового трансформатора, с целью уменьшения его потерь, путем снижения вихревых токов в магнитопроводе. Провести опыты по определению динамики изменения высоковольтного пробоя трансформаторного масла, после добавления в него ферромагнитной пасты.
МЕТОДЫ. Для решения поставленной задачи были разработаны несколько образцов ферромагнитной пасты, отличающихся друг от друга использованием разного связующего материала для ферромагнитного порошка. Образцы были помещены в емкости на несколько дней, наполненные трансформаторным маслом. С помощью электрической установки АИМ-90, проводились замеры высоковольтного пробоя трансформаторного масла каждого образца. Благодаря такому методу, получилось определить, как влияет ферромагнитная паста на изоляционные свойства трансформаторного масла.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Для наглядности, полученные результаты всех образцов были построены на графике. Исходя из графика, стало ясно, что в некоторых образцах трансформаторного масла появилось значительное количество механических примесей, образованных от ферромагнитной пасты, что крайне пагубно повлияло на изоляционные свойства масла. Также были образцы, у которых свойства масла практически не изменились.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В качестве выводов, появилось определенное видение того, какую ферромагнитную пасту можно использовать в конструкции масляного силового трансформатора, также удалось понять, какие образцы ферромагнитных паст крайне негативно влияют на изоляционные свойства трансформаторного масла.

1. Богородицкий, Н.П. Электромеханические материалы // Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. 6-е изд., перераб. Л.: Энергия, 1977. 322 с.

2. Долгопол Т.Л., Черниченко А.В., Галинов Д.С. Анализ способов снижения потерь холостого хода силовых трансформаторов // Энергетика и энергосбережение: теория и практика: Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции: электронный сборник, Кемерово, 19–21 декабря 2018 года / Под редакцией В.Г. Каширских, И.А. Лобур. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2018.

3. Бирюлин В.И., Чернышев А.С., Зуб О.С. Прогнозирование потерь электроэнергии на подстанциях // Электрика. 2013. № 5. С. 02-03.

4. Ваганов М.А. Трансформаторы. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2014. 112 с.

5. Богородицкий, Н.П. Электромеханические материалы // Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. 6-е изд., перераб. Л.: Энергия, 1977. 322 с.

6. Брагин И.Ю., Пантелеева Л.А., Покоев П.Н., Брагин И.Ю. Влияние ферромагнитной пасты на характеристики трансформатора // Технологические тренды устойчивого функционирования и развития АПК: Материалы Международной научнопрактической конференции, посвященной году науки и технологии в России. 24–26 февраля 2021 года, г. Ижевск. Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2021. С. 90 - 94.

7. Захаров М.А., Брагин, И.Ю. Покоев П.Н и др. Испытание магнитных свойств ферромагнитной пасты при разных температурах // Инновационный потенциал сельскохозяйственной науки XXI века: вклад молодых ученых-исследователей: материалы Всерос. науч.-практ. конф. 24-27 октября 2017 года, г. Ижевск. Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2017. С. 198-200.

8. Покоев, П. Н. Испытание удельного сопротивления ферромагнитной пасты / П. Н. Покоев // Инновационные технологии для реализации программы научно-технического развития сельского хозяйства: материалы Международной научно-практической конференции. 13–16 февраля 2018 года, г. Ижевск. В 3 Т. Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2018. Т. 3. С. 85 - 88.

9. Брагин И.Ю., Лекомцев П.Л.,. Пантелеева Л.А и др. Разработка и исследование ферромагнитной пасты повышенной вязкости // Нижегородский государственный инженерно-экономический университет Вестник НГИЭИ. 2020. №6 (109). С. 36-48.

10. Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов / М.: НЦ ЭНАС, 2002. 216 с.

11. Патент на полезную модель №143671 RU МПК H01F 27/245 / Магнитопровод, собранный из пластин электротехнической стали, места стыков которых перекрыты материалом с высокой магнитной проницаемостью / заявка №2013130526. Зарегистрировано 26.06.2014. Опубликовано 27.07.2014 Бюл. №21.

12. Валиуллина Д.М.,Загустина И.Д., Козлов В.К. Oпределение качественного состава примесей в отработанном трансформаторном масле // Казань: Вестник КГЭУ. 2018. Т.10 №4 (40). С. 25-32.

13. Вагапов Т.Р., Волкова Т.Р. Трансформаторное масло как диагностическая среда силовых трансформаторов // Электротехнические комплексы и системы: матер. междунар. науч.-практ. конф. 2016 С. 39-42.

14. Виды испытаний трансформаторного масла [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://leg.co.ua/info/transformatory/ (дата обращения: 20.11.2021).

15. Karthik R., Sree Renga Raja T. Investigations of transformer oil characteristics // IEEJ Trans Elec Electron Eng. 2012. V. 7. P. 369-374.

16. Okabe S., Ueta G., Tsuboi T. Investigation of aging degradation status of insulating elements in oil-immersed transformer and its diagnostic method based on field measurement data // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2013. V. 20. Iss. 1. P. 346-355.

17. Брагин, И.Ю. Сравнение ферромагнитных свойств различных материалов / И.Ю. Брагин, Л.А. Пантелеева, и др. // Вестник Ижевской ГСХА. 2021. №2 (66). С. 37-42.

18. Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов. М.: Издательский центр «Академия», 2003.

19. Вольдек, А.И. Электрические машины: учебник для студентов высших учебных заведений. 2-е изд. Перераб. и доп. Л.: Энергия, 1974. 840 с.

20. Vezir Rexhepi. An Analysis of Power Transformer Outages and Reliability Monitoring. Energy Procedia. V. 141. December 2017. Pp. 418- 422. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.053.

21. Mangara BT. On some methods of reliability improvement of engineering systems. Bloemfontein, Free State, South Africa: University of the Free State; 2015 p. 155.

22. Копылов, И.П. Электрические машины: 3-е изд., испр. М.: Высшая школа, 2002. 607 с.

23. Лещинская, Т.Б., Наумов, И.В. Электроснабжение сельского хозяйства. М.: Колосс, 2008. 665 с.

24. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов: 5-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 528 с.