АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ІНТЕНСИВНІСТЬ СТАРІННЯ ТРАНСФОРМАТОРНИХ МАСЕЛ В УМОВАХ ТРИВАЛОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ
PDF (English)

Ключові слова

високовольтні трансформатори
трансформаторне масло
інтенсивність старіння
кислотне число
двофакторний дисперсійний аналіз
тривалість експлуатації
завантаження трансформаторів
якість масла
регіон України
номінальна потужність
тип трансформатора
кількість обмоток

Як цитувати

[1]
С. Г. . Пономаренко, «АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ІНТЕНСИВНІСТЬ СТАРІННЯ ТРАНСФОРМАТОРНИХ МАСЕЛ В УМОВАХ ТРИВАЛОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ», Вісн. Нац. техн. ун-ту «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 1 (2), с. 3–9, Лип 2021.

Анотація

Наведено результати аналізу впливу експлуатаційних факторів і особливостей конструктивного виконання трансформаторів на інтенсивність окислювальних реакцій трансформаторних масел у баках високовольтних силових трансформаторів напругою 110 кВ. За результатами двофакторного дисперсійного аналізу встановлено, що з ростом тривалості експлуатації має місце статистично значуще зростання значення вмісту в маслі органічних кислот. При цьому швидкість збільшення вмісту органічних кислот в маслі трансформаторів, що експлуатуються в різних умовах, істотно відрізняється, що свідчить про значний вплив умов експлуатації на інтенсивність окислювальних реакцій. Також за результатами двофакторного дисперсійного аналізу встановлено, що ефекти зміни рівнів факторів не є адитивними, тобто ефект від зміни рівня впливу одного фактора приводить до зміни ефекту від рівня впливу іншого. Іншими словами, процес окислення масел носить кумулятивний характер при цьому певний рівень вмісту в маслі органічних кислот може бути досягнутий або за більш тривалий період експлуатації, але з відносно «легкими» умовами експлуатації, або за більш короткий проміжок часу, але з більше «важкими» умовами експлуатації. Для визначення факторів, які найбільше впливають на інтенсивність окислювальних реакцій був виконаний аналіз якості масла, що заливається, тривалості експлуатації, впливу регіону та впливу типу і номінальних характеристик трансформаторів по 6 масивам даних з ідентичною швидкістю окислювальних реакцій. За результатами аналізу встановлено, що на інтенсивність окислювальних реакцій найбільший вплив мають тривалість експлуатації, значення коефіцієнтів завантаження трансформаторів, склад споживачів (регіон України), а також сорт і якість масел. У той же час такі фактори як-от номінальна потужність, тип трансформатора, кількість обмоток і значення номінальної напруги на обмотках середньої і низької напруги не впливають на інтенсивність окислення масел. Отримані результати дозволяють виконати коригування гранично-допустимих значень кислотності масел з урахуванням факторів, що впливають на інтенсивність окислення масел.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2021.01.01
PDF (English)

Посилання

Lipshteyn R. A., Shakhnovich M. I. Transformatornoe maslo [Transformer oil]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1983. 296 p.

Bur'yanov B. P. Transformatornoe maslo [Transformer oil]. Moscow, Gosenergoizdat Publ., 1955. 190 p.

Shteger G. Elektroizolyatsionnye materialy [Electrical insulation materials]. Moscow, Gosenergoizdat Publ., 1961. 264 p.

Abdi S., Harid N., Safiddine L., Boubakeur A., Haddad A. The Correlation of Transformer Oil Electrical Properties with Water Content Using a Regression Approach. Energies. 2021, vol. 14, no. 8, pp. 2089. doi: https://www.doi.org/10.3390/en14082089

Guerbas F., Adjaout L., Abada A., Rahal D. New and Reclamation Transformer Oil Behavior under Accelerated Thermal Aging. 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE). Athens, Greece, 2018, pp. 1–4. doi: https://www.doi.org/10.1109/ICHVE.2018.8642062

Roizman O. How water affects transformer oil quality and helps monitor its aging. Transformers Magazine. 2019, vol. 6, no. 4, pp. 76–85.

Prasojo R. A., Diwyacitta K., Suwarno, Gumilang H. Correlation of transformer paper deterioration to oil characteristics and dissolved gases. 2017 International Conference on High Voltage Engineering and Power Systems (ICHVEPS). Denpasar, Indonesia, 2017, pp. 40–45. doi: https://www.doi.org/10.1109/ICHVEPS.2017.8225864

Shutenko O., Ponomarenko S. Analysis of the Impact of Power Transformer Loading on the Transformer Oil Aging Intensity. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). Kharkiv, Ukraine, 2020, pp. 76–81. doi: https://www.doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250159

Diwyacitta K., Prasojo R. A., Suwarno, Gumilang H. Effects of loading factor in operating time on dielectric characteristics of transformer oil. 2017 International Conference on High Voltage Engineering and Power Systems (ICHVEPS). Denpasar, Indonesia, 2017, pp. 335–339. doi: https://www.doi.org/10.1109/ICHVEPS.2017.8225864

Bhatia N. K., El-Hag A. H., Shaban K. B. Machine Learning-based Regression and Classification Models for Oil Assessment of Power Transformers. 2020 IEEE International Conference on Informatics, IoT, and Enabling Technologies (ICIoT). Doha, Qatar, 2020, pp. 400–403. doi: https://www.doi.org/10.1109/ICIoT48696.2020.9089647

Shutenko O., Ponomarenko S. Diagnostics of Transformer Oils Using the Multiple Linear Regression Model. 2020 IEEE Problems of Automated Electrodrive. Theory and Practice (PAEP). Kremenchuk, Ukraine, 2020, pp. 1–6. doi: https://www.doi.org/10.1109/PAEP49887.2020.9240875

Bondarenko V. E., Shutenko O. V. Usovershenstvovanie protsedury prinyatiya resheniy pri otsenke stepeni stareniya transformatornykh masel [Improved decision-making procedure for assessing the ageing of transformer oils]. ELECTRO. Electrical engineering, electrical power, electrical industry. 2009, no. 1, pp. 17–21.

Shutenko O., Kulyk O., Ponomarenko S. Informational and Analytical System for Diagnostics of the Electric Power Equipment Condition. 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS). Kyiv, Ukraine, 2020, pp. 105–110. doi: https://www.doi.org/10.1109/ESS50319.2020.9160251

Shutenko O. V. Formirovanie odnorodnykh massivov pokazateley kachestva transformatornogo masla v usloviyakh apriornoy neopredelennosti rezul'tatov ispytaniy [Formation of homogeneous arrays of transformer oil quality indicators under a priori uncertainty of test results]. Integrated technologies and energy saving. 2006, no. 4, pp. 42–50.

Shutenko O., Ponomarenko S. Reliability Assessment of the Results of Periodic Monitoring of the Transformer Oils Condition. 2020 IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). Istanbul, Turkey, 2020, pp. 77–82. doi: https://www.doi.org/10.1109/IEPS51250.2020.9263141

Davydenko A. P. Organizatsiya i planirovanie nauchnykh issledovaniy, patentovedenie: Ucheb. posobie [Organisation and Planning of Scientific Research, Patenting: Tutorial].Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2004. 320 p.

Shutenko O. V. Osobennosti dreyfa pokazateley kachestva transformatornogo masla v techenii dlitel'noy ekspluatatsii [Features of the drift of transformer oil quality indicators during long-term operation]. Integrated technologies and energy saving. 2006, no. 4, pp. 42–50.

Shutenko O. V., Baklay D. N. Planirovanie eksperimental'nykh issledovaniy v elektroenergetike. Metody obrabotki eksperimental'nykh dannykh [Planning experimental studies in the electrical power field. Methods of experimental data processing]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2013. 268 p.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2021 Сергій Григорович Пономаренко