1.3 Май толтырылған жабдық күйін бағалау әдісі

1. Трансформатор майының күйін бағалау

Май толтырылған жабдықтың пайдалану процесінде май құйылған әр түрлі факторлар әсерінен өзінің химиялық және электр физикалық қасиеттері «тозу» түсінігімен анықтайды. Майдың тозу өнімдері тау жынысы түрінде жабдықтың белсенді бөлігінде (орама және магнит сымдар) жинап, одан жылу қиындықпен бұрылады, оқшауламаның целлюлозды тозуын жылдамдатып және электр оқшауламалы қасиетін төмендетіп, тозу нәтижесінде майдың электр оқшаулағыш қасиеті төмендейді. Майдың тозуын ескертетін басты факторына оның құрамынан шығатын көмірсутектердің, шайырлы және күкіртті өнімдердің қышқылды айналулары жатады. Майдың сипаттамалар сапасының көрсеткіштер кешені тәжірибеде «қысқартылған» және «толық»талдау деп бөлінеді.

Майдың күйін бағалау белгілері оқшауланған жүйенің бөлшектері сияқты төменде көрсетілген (1.7 т.).

2. Трансформаторлық май ақпараттық орта ретінде

Май толтырылған жабдықтың белсенді бөліктің элементімен майдың әсері нәтижесінде майда дәл сондай өзгеріс пайда болады. Бұл өзгерістер сол майдың тозу үрдісін ғана көрсетіп қоймай, белсенді бөліктің әр түрлі элементтерінің күйі туралы ақпарат береді. Демек, майдың талдауларының нәтижелері негізінде жабдықтың белсенді бөлігіндегі ақаулардың болуы және дамуы туралы талқылауға болады. Мұндай әдістер ортасында келесілерін белгілейміз: газдың хроматографиялық талдауы, майда еруі, жабық ыдыстағы тұтану температурасы, судың сапалық мазмұны, майдағы фуранды байланыстың мазмұны, механикалық қоспаның сапалық мазмұны.

Майдың күйін бағалау белгілері оқшауланған жүйенің бөлшектері сияқты төменде көрсетілген (1.7 т.).

3. Оқшауланған жүйенің күйін бағалау

Оқшауланған жүйені диагностикалау кезіндегі негізгі тапсырмасы оның электрлік беріктілігінің төмендеу мүмкіндігі ылғал, қоспа, майдың тозу өнімдері, оқшауламаның және оқшауламалық аралықтың жоғары дәрежеде ластануы, сондай-ақ, ылғалдану және ластану дәрежесін бағалау болып табылады. Осы мақсаттарға жету үшін бақылаудың келесі әдістері қолданылады.

Қатты оқшауламаның ылғалдылығын бағалау. Қағаз оқшауламаның тозу жылдамдығы, біріншіден, ондағы судың сапасына жуық пропорционалды. Бұл жуық заң ылғалды қағаздың тозуының жоғары емес дәрежесінде қағазда 0,3-тен 7 %-ға дейін шынайы. Қағаздың қатты ылғалдануы кезінде ылғалдың әсері оның тозу үрдісінде айқынырақ білінеді. Бұдан өзге, келесі себептер бойынша жоғары ылғалды оқшаулама зақымдану қаупіне душар болады:

• Диэлектрлік шығынның жылулық тұрақсыздық пайда болатын шегіне дейін жоғарылауы. 90 °С температура кезінде целлюлоза 4,5% ылғалды болуы мүмкін.

• Сутегіде және оттегіде көбіктің пайда болуы, ойықпен көбіктің иондалуы судың электролизінің әсерінен болады. Судың жергілікті құрамы 90 кВ/см электр өрісінің кернеулігінде, 65 °С және одан жоғары температурада 4,5%-ға жуығы қауіпті. Ойықтың мұндай механизмі диэлектриктің қалыңдықтығы жоғары болғанда өлшеу трансформаторында бақыланады.

• Қақпақ астындағы әуе кеңістігінде кеңейткішсіз трансформаторда ылғал конденсациясы.

Оқшауламалы жүйенің электрлік беріктікте судың әсері шектелмейді. Ылғалды пайдалану шартында ең қауіпті жерлерде өте төмен мәндерге жетуі және араласуы мүмкін. Мысалы, температураның жылдам жоғарылауы кезінде жүктеменің өсуі әсерінен суды қайта бөлу, яғни, қағаздан майға көшу жүреді. Ары қарай ойықтың үлкеюінің келесі нұсқалары орын алуы мүмкін:

• Су қағаз оқшауламада тез білінбейді, майда ылғалға аса қаныққан қағаз қауіпті, ол жоғары температурада жылулық ойыққа қауіп төндіреді.

• Май бөгеуіш типті оқшауламада су жіңішке қалыңдықтағы бөгеуішке қатысты оның ылғал құрамы еру шегіне дейін жоғарылап, майға тез өтеді. Жүктеменің төмендеуінде және жылдам салқындауына қатысты май ылғалмен араласып, эмульсия түзіледі, электрлік беріктіліктің жылдам төмендеуіне әкеледі. Бұл жағдайда, сонымен қатар, оқшауланған бөгеуіштің жергілікті ылғалдану жоғарылығы да өте қауіпті.

Сондықтан, қатты оқшауламаның ылғалдылығын бағалау оқшаулама жүйесін диагностикалаудың негізгі тапсырмаларының бірі болып табылады.

Су құрамының қағаздағы және картондағы сандық анықтамасы қатты оқшауламаның ылғалдылығын бағалаудың абсолютті әдісі болып табылады. Оқшауламаның үлгілерін сұрыптау оқшауламаның зақымдануымен және жабдықты герметизациялаумен байланыста. Күштік трансформаторда осы мақсаттар үшін зауытта ораманың жоғарғы бөлігінде әр түрлі қалыңдықтағы электр картонның үлгілері шығарылады. Бұл талдауда үлгілерді сұрыптау кезінде оқшауламаның зақымдануын табуға мүмкіндік береді, бірақ, өздігінен күрделі үрдісті ұсынатын, трансформаторды герметизациялауда бактан майдың ішін ара сығылуына және ойықтардың ашылуына мүмкіндік жоқ. Бұл мүмкіндік жабдықтың басқа түрлерінде жоқ және зауытта оқшауламаның зақымданусыз үлгілері сұрыпталмайды, картон түрлері шығарылмайды. Сондықтан, қатты оқшауламаның ылғалдылығын бағалаудың ең дәл, көп еңбекті қажетсінетін әдісі болып табылады. Ең қолайлы әдіс – қағаз оқшауламаның ылғалдылығын жанама бағалау.

Оқшауламаның ластану дәрежесінің бағасы. Тозу үрдісінде оқшауланған жүйенің электрлік беріктілігі төмендейді, сондықтан, оқшауланған аралықтың ластануы, бірінші кезекте, түйіскен жерде және оқшаулама бөлшегінің жоғарғы жағындағы майдан тау жынысының білінуінен және майлы саңылаудағы оның бөлінуінен. Коммутациялық импульстердің әсері кезінде бұл электрлік беріктікті көп төмендетуі мүмкін, сонымен қатар, жұмыс кернеуі кезінде, әсіресе, лакталған бөлшектерде тау жынысы кідіретін болса қосымша ылғалданады. Толық өлшемде ластану дәрежесін бағалау тек көзбен шолып тексеруде ғана мүмкін.

Қатты оқшауламаның тозу дәрежесінің бағасы. Қатты (целлюлозды) оқшауламаның тозу үрдісі оның электрлік беріктілігінде біршама ықпал етеді және оның механикалық беріктілігінде маңызды әсер етеді. Мысалы, жоғары және рұқсат етілген ұзақ әсер кезінде, оқшаулама температурасы құрғақ күйінде қалады, және оқшаулама кедергісі төмендемейді, ал, кейбір жағдайларда бұл сипаттамалардың жақсаруы да бақыланады. Оқшаулама жоғары температура әсерінен құрғап, майысқақтығын жоғалтып, сынғыш болады. Сондықтан, механикалық күш әсер еткенде оқшаулама сынуы мүмкін, міндетті түрде электрлік ойылуға және жабдықтың зақымдануына әкеледі. Пайдаланудағы оқшауламаның механикалық сипаттамасының анықталу (жарылуда берік, қатыстық ұзару және т.б.) мүмкіндігі ұсынылмайды, үлгінің қажетті өлшемдерін сұрыптау, сонымен қатар, үлгідегі кездейсоқ ақаулардың әсерінен механикалық сипаттаманың едәуір шашылуы сұрыптау үрдісінде құрылады. Сондықтан, оқшауламаның механикалық беріктігінің бағасы жанама әдіспен жүзеге асады. Қағаз оқшауламаның тозуының объективті көрсеткіші, физикалық-химиялық қирауының сипаттамалық дәрежесі полимерлеу дәрежесі болып табылады. Целлюлоза табиғи полимер болып табылады, негізгі күйінде глюкозаның1200-1300 сақинасы оның молекулаларынан тізбек құрады. Полимердің полимерлеу дәрежесі – бұл молекула құратын бірдей бөлшектердің орташа саны. Сонымен, целлюлозаның полимерлеу дәрежесі негізгі күйінде 1200-1300 құрайды. Бұл тізбек тозу кезінде көп ұсақ бөлшекке ыдырайды, яғни, полимерлеу дәрежесі азаяды. Толық тозған целлюлозада 100-ге жуық полимерлеу дәрежесі болады , ал оның механикалық беріктігі ақау дәрежесіне дейін азаяды, полимерлеу дәрежесі кезінде 250-300-ге дейін.

Ішін ара разрядтардың бағасы. оқшауланған аралықтың соншалықты ыңғайлы кішкене бөліктің сынамасын ішін ара разрядтар (ІР) деп түсінеді, сынамаға барлық электрод аралықты бір уақытта өткізбейді. ІР туындағанда оның пайда болу орнына диэлектриктің қирауына әкелетін энергия белгілінеді. Оқшауламаның қирауы физикалық-химиялық қасиетіне, материалдың оқшауламалы жүйесінің құрамына кіретін, оқшауламаның шыдамдылығына, ІР әрекетіне және ІР белгіленген энергия санына тәуелді. ІР туындауы келесі құбылыстармен орындалады:

а) электр магнитті сәулеленудің пайда болуымен;

б) акустикалық толқынның пайда болуымен;

в) тізбек бойынша разрядты токтың ІР көзімен байланысты ағуымен;

г) жергілікті қызумен.

Осы бойынша ІР тіркеу үшін келесі әдістер қолданылады:

а) электрлік әдіс;

б) акустикалық әдіс;

в) ХАРГ.

4. Магнитті жүйе күйінің бағасы. Трансформаторлардың шихталы магнит сымдарының негізгі ақаулары оқшауламаның бетаралық төмендеуімен келісілген, сондықтан, тозу немесе бет аралық тұйықталу жергілікті қызып кетуге және шығынның жоғарылауына, майдың ХАРГ нәтижесі бойынша немесе токты өлшеумен және бос жүріс шығынымен белгіленген.

Магнит сымды қысу күштің азаюына әкеледі, вибрацияның және бет аралық оқшауламаның жылдам тозуын жоғарылатады. Сондықтан, магнит сымды қысу сапасының бағасы мезгілінде шегін қабылдауға, магнит жүйенің жылдам тозуын айналуына мүмкіндік береді. Вибрациялы үрдістің талдауы негізінде мұндай баға болуы мүмкін, ол туралы төменде айтылатын болады (7 п.) Магнитті жүйені қысудың едәуір әлсіреуі акустикалық шудың интенсивтілігін жоғарылатуы мүмкін.