Spectral Methods for Monitoring Transformer Equipment State of Paper Insulation
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
245 2
Ultima descărcare din IBN:
2024-02-20 19:44
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.315.615.22 (5)
Electrotehnică (1160)
SM ISO690:2012
КОЗЛОВ, В., КУРАКИНА, О., САБИТОВ, Айдар, НИГМАТУЛЛИНА, Гулина, САЛЯХУТДИНОВ, Ренат. Контроль состояния бумажной изоляции трансформаторного масла по оптическим спектрам. In: Problemele Energeticii Regionale, 2022, nr. 4(56), pp. 26-38. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.4-56.03
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 4(56) / 2022 / ISSN 1857-0070

Spectral Methods for Monitoring Transformer Equipment State of Paper Insulation

Metode spectrale de monitorizare a stării izolației din hârtie a echipamentelor transformatoare

Контроль состояния бумажной изоляции трансформаторного масла по оптическим спектрам

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.4-56.03
CZU: 621.315.615.22

Pag. 26-38

Козлов В., Куракина О., Сабитов Айдар, Нигматуллина Гулина, Саляхутдинов Ренат
 
Казанский государственный энергетический университет
 
 
Disponibil în IBN: 27 noiembrie 2022


Rezumat

The insulation of an oil-filled transformer is based on materials of organic origin - oil and wood pulp. The state of insulation is a key factor in the reliable operation of a power equipment, and much attention is paid to the insulation state assessment by researchers. To assess the cellulose insula-tion state, indicators such as the degree of polymerization and paper moisture are determined. The ex-isting methods for determining the moisture content and the degree of polymerization of a paper insu-lation have disadvantages, as they require a complex process of sampling the insulation, which is a time-consuming operation. The purpose of the work is to develop new methods for determining the moisture content and the degree of polymerization of the paper insulation of a power transformer. This goal is achieved by obtaining the reflection spectra of the paper insulation samples and constructing two correlation lines to determine the degree of polymerization and humidity. The most significant result of the article is the establishment of the dependence of the reflection coefficient of the paper on the concentration of water exceeding 4% and the position of the minimum in the reflection spectrum of paper insulation on the degree of polymerization. The significance of the obtained results lies in the fact that the optical method for determining the moisture content and the degree of polymerization of paper insulation using the constructed correlation lines is highly accurate and does not require the use of additional reagents and complex calculations.

Baza izolației unui transformator de putere umplut cu ulei este formată din materiale de origine organică - ulei mineral din petrol și pastă de lemn. Pentru a evalua starea izolației cu celuloză, se determină indicatori precum gradul de polimerizare și umiditatea hârtiei. Metodele actuale de determinare a conținutului de umiditate și a gradului de polimerizare a izolației hârtiei au dezavantaje, deoarece prevăd un proces complex de izolație de eșantionare, care este o operațiune care necesită timp. Aceste metode contribuie, de asemenea, la distrugerea parțială a izolației hârtiei, necesită un număr mare de specialiști pentru transport și examinare. Scopul lucrării este de a dezvolta noi metode pentru determinarea conținutului de umiditate și a gradului de polimerizare a izolației din hârtie a unui transformator de putere. Acest obiectiv este atins prin obținerea spectrelor de reflexie ale mostrelor de izolație din hârtie și construirea a două linii de corelație pentru a determina gradul de polimerizare și umiditate. Cel mai semnificativ rezultat al articolului este stabilirea dependenței coeficientului de reflexie al hârtiei de concentrația apei la valori mai mari de 4% și poziția minimului în spectrul de reflexie al izolației hârtiei asupra gradului de polimerizare. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că metoda optică de determinare a conținutului de umiditate și a gradului de polimerizare a izolației hârtiei, folosind liniile de corelare construite, este foarte precisă și nu necesită utilizarea de reactivi suplimentari și calcule complexe, deoarece precum și eșantionarea izolației din hârtie, ceea ce va simplifica și va reduce timpul de cercetare.

Основу изоляции силового маслонаполненного трансформатора образуют материалы органического происхождения – нефтяное минеральное масло и древесная целлюлоза. Целлюлоза применяется в промышленности для изготовления бумажной изоляции. Поскольку состояние изоляции является ключевым фактором надежной работы энергетического оборудования, оценке состояния изоляции уделяется большое внимание исследователей и промышленности. Процесс старения целлюлозной изоляции проходит под влиянием тепловых, химических и других различных воздействий, что, в свою очередь, ухудшает диэлектрические характеристики изоляции. Для оценки состояния целлюлозной изоляции определяют такие показатели как степень полимеризации и влажность бумаги. Существующие на данный момент методы определения влагосодержания и степени полимеризации бумажной изоляции имеют недостатки, так как предусматривают сложный процесс отбора проб образцов изоляции, что является длительной по времени операцией. Эти методы также способствуют частичному разрушению бумажной изоляции, требуют большого количества специалистов для транспортировки и экспертизы. Целью работы является разработка методов определения влагосодержания и степени полимеризации бумажной изоляции силового трансформатора. Поставленная цель достигается за счет получения спектров отражения образцов бумажной изоляции и построения двух корреляционных зависимостей для определения степени полимеризации и влажности. Наиболее существенным результатом статьи является установление зависимости коэффициента отражения бумаги от концентрации воды при её значениях больше 4% и положения минимума в спектре отражения бумажной изоляции от степени полимеризации. Значимость полученных результатов состоит в том, что оптический метод определения влагосодержания и степени полимеризации бумажной изоляции, с помощью построенных корреляционных прямых, обладает высокой точностью и не требует использования дополнительных реагентов и сложных вычислений, а также отбора проб бумажной изоляции, что позволит упростить и сократить время исследования.

Cuvinte-cheie
cellulose insulation, spectroscopy, Moisture content, degree of polymerization,

izolațea din celuloza, spectroscopie, Umiditate, grad de polimerizare,

целлюлозная изоляция, спектроскопия, влагосодержание, степень полимеризации