Влияние перегрузочной способности маслонаполненных трансформаторов на пропускную способность электрической сети

Abstract

В процессе эксплуатации электроэнергетической системы нередко возникает необходимость перегрузки ее отдельных элементов (генераторов, силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий электропередачи, коммутационных электрических аппаратов) продолжительностью от нескольких десятков минут до суток. Причинами перегрузок могут быть преднамеренные отключения параллельных элементов системы для проведения планово-предупредительных ремонтов, послеаварийные отключения, а также непредвиденное увеличение потребляемой электроэнергии вследствие воздействия различных факторов. Перегрузочная способность элементов системы позволяет оперативно повысить эксплуатационную надежность электроснабжения потребителей без дополнительных затрат при сохранении в большинстве случаев практически нормального срока службы электрооборудования. Наибольшей потенциальной перегрузочной способностью обладают силовые маслонаполненные трансформаторы, что дает возможность рассматривать их как значимый источник повышения пропускной способности передающей и распределительной сетей электроэнергетической системы. Чрезмерные перегрузки по току силовых маслонаполненных трансформаторов существенно снижают надежность и сокращают нормальный срок их службы. Это происходит из-за ускоренного процесса износа материала изоляции обмоток трансформаторов в результате перегрева трансформаторного масла, что приводит к структурному изменению и, как следствие, к механическому повреждению изоляции обмоток, что может вызвать электрический пробой. Однако недооценка допустимой перегрузки трансформаторов может привести к экономическому ущербу за счет недовыпуска продукции в случае выхода из работы части параллельно включенных трансформаторов для проведения планово-предупредительных ремонтов или в результате послеаварийных отключений. Возникает необходимость оценки потенциала обоснованного повышения пропускной способности электрической сети и соответственно надежности системы электроснабжения с учетом требований, предъявляемых к допустимым нагрузкам трансформаторов при проектировании электрической сети и работе в различных режимах эксплуатации.