Контроль состояния обмоток высоковольтных силовых трансформаторов зондированием низковольтными наносекундными импульсами

Энергетическая эффективность и надежность электроэнергетических систем во многом зависит от состояния высоковольтного трансформаторного оборудования. Дефектное состояние одной трансформаторной единицы часто является причиной внезапной аварийной остановки всей технологической цепи комплексного производственного процесса. Результатом подобного инцидента является пожар, сопровождаемый взрывом высоковольтного ввода, разлив масла, загрязнение окружающей среды и материальный ущерб, исчисляемый многомиллионными суммами. К возникновению дефектного и, как следствие, аварийного состояния приводит ряд электрофизических и эксплуатационных факторов, воздействующих на изоляцию и активную часть трансформаторов. В свою очередь наиболее проблемным элементом активной части трансформатора оказываются обмотки как высокого, так и низкого напряжения, в которых появляются механические смещения как результат воздействия пондеромоторных сил токов короткого замыкания. Для предупреждения подобных ситуаций необходима эффективная технология контроля состояния обмоток трансформаторов. Стандартные методы являются малоэффективными для выявления дефектов обмотки на ранних стадиях развития. Предложен подход к методологии диагностики дефектов обмотки, основанный на применении зондирующего импульса наносекундной длительности с крутым фронтом. Показано, что зондирование обмоток импульсом длительностью 100 нс и фронтом порядка 20 нс позволяет выявлять как механические, так и электрические дефекты. Эксперименты, выполненные на физической модели силового трансформатора, показали, что предложенный метод обладает необходимой чувствительностью к незначительным изменениям емкостных элементов, вызванных дефектами в начальной стадии развития. Установлено, что чувствительность метода наносекундных импульсов существенно повышается по мере уменьшения длительности и роста крутизны фронта зондирующего импульса. Научный руководитель к.т.н. Мытников А.В. Оппоненты д.т.н. Коваль Н.Н., д.ф-м.н. Коробейников С.М. По результатам исследований по теме диссертации опубликована 1 монография, 3 статьи в журналах, индексируемых Scopus, 6 статей в изданиях, входящих в перечень ВАК и 14 в сборниках материалов конференций, а также 1 патент.