Ученые Новгородского университета совместно с коллегами из «Россетей» и Псковского государственного университета нашли дешевый и быстрый способ обслуживания трансформаторов в аварийном состоянии, рассказали «Газете.Ru» в НовГУ.
Трансформаторное масло в силовых трансформаторах выполняет две ключевые функции: изолирует части, находящиеся под напряжением, и отводит тепло. Однако со временем масло насыщается влагой — она проникает в бак трансформатора через микротрещины в уплотнениях, конденсируется при перепадах температуры или образуется как продукт старения целлюлозной изоляции обмоток. Влага делает масло проводящим ток — при ее избытке напряжение пробивает изоляцию, происходит короткое замыкание, и трансформатор аварийно отключается. В итоге без света остаются целые районы.
Традиционный способ борьбы с этим явлением — полная замена масла с остановкой трансформатора, сливом старого продукта, его утилизацией и заливкой нового. Это дорого: только закупка свежего масла для трансформатора среднего объема (около двух тонн) обходится в 400 тысяч рублей, а с учетом логистики, сверхурочной работы персонала и утилизации — более полумиллиона. Кроме того, отключение трансформатора на время ремонта создает риски для надежности энергоснабжения целых районов.
Ученые из НовГУ, ПАО «Россети Северо-Запад» и Псковского государственного университета предложили другой путь. Для решения проблемы авторы применили метод цеолитовой осушки — технологию, известную в промышленности, но редко используемую на работающем оборудовании. Устройство подключается к трансформатору и прокачивает масло через колонну с цеолитом — природным минералом с пористой структурой, который действует как молекулярное сито, избирательно поглощая воду. Масло забирается из бака, проходит через цеолит и возвращается обратно по замкнутому кругу, а трансформатор все это время продолжает работать в обычном режиме.
Влага уходит, оборудование продолжает питать потребителей, а экономия на одном трансформаторе достигает 500 тысяч рублей.
Метод опробовали на трех трансформаторах в республике Коми: он позволил снизить влагосодержание масла вдвое, а запас прочности и эффективность трансформаторов выросли. Экономический расчет подтвердил эффективность подхода. Замена масла в трансформаторе на две тонны обходится примерно в 527 тысяч рублей: 404 тысячи – новое масло, 100 тысяч — логистика и работа персонала, 23 тысячи — утилизация старого.
Ученые подчеркивают, что предложенный метод не является универсальным на все случаи. Мобильная установка, которую авторы собрали и опробовали, подходит для периодической экономичной осушки. Такие решения лучше подходят для критически важных трансформаторов, где недопустим даже временный рост влажности. Выбор между мобильной и стационарной версией зависит от конкретной проблемы.
Ранее в России придумали, как ультразвуком повысить твердость древесины.