
Когда говорят про изоляцию сухого трансформатора 10 кВ, многие сразу думают про класс нагревостойкости — мол, чем выше, тем лучше. Но на практике всё часто упирается не в бумагу или лаки, а в то, как эта изоляция ведёт себя в реальных условиях монтажа и эксплуатации. Видел немало случаев, когда идеальные по паспорту образцы начинали ?потеть? или собирать пыль в углах, и всё из-за мелочей, которые в расчётах обычно упускают.
Один из самых распространённых мифов — что если трансформатор сухой, то ему не страшны влага и загрязнения. На деле же, особенно в России с её перепадами температур и высокой влажностью осенью, конденсат внутри активной части — не редкость. Особенно если монтаж проводили в спешке, не дав оборудованию акклиматизироваться. Помню объект под Казанью, где на обмотках через полгода появились белёсые налёты — не критично, но заставило задуматься о системе вентиляции в помещении.
Ещё момент — пыль. В промышленных цехах, даже с казалось бы нормальной вентиляцией, за пару лет на изоляции может осесть такой слой, что частичные разряды начинаются при напряжении ниже номинального. И это не всегда видно при внешнем осмотре. Один наш заказчик из пищевой отрасли жаловался на рост тангенса дельта, а причина оказалась в муке, которая проникала через фильтры.
И конечно, механические нагрузки. При транспортировке или неаккуратном монтаже могут появиться микротрещины в изоляции обмоток. Они не всегда приводят к мгновенному пробою, но ресурс сокращают заметно. Проверять после доставки — обязательно, но часто этим пренебрегают, особенно если трансформатор ?вроде бы? прошёл приёмочные испытания.
Если брать конкретно изоляцию, то тут многое зависит от производителя. Кто-то до сих пор использует классическую стеклоленту с пропиткой, кто-то переходит на арамидные материалы. У каждого свои плюсы и минусы. Стеклолента дешевле и хорошо себя показывает при стабильных нагрузках, но боится вибраций. Арамид прочнее и легче, но и цена другая.
Важный нюанс — пропитка. Недостаточная пропитка обмотки ведёт к образованию воздушных включений, а это очаги частичных разрядов. Перепропитка — к стеканию состава и неравномерности слоя. На одном из проектов пришлось столкнуться с трансформатором, где в нижней части обмотки изоляция была заметно толще — видимо, технологию сушки не выдержали. Работал он, но замеры ёмкости по фазам отличались почти на 10%.
Зазоры и изоляционные расстояния — тема отдельная. В сухих трансформаторах 10 кВ они кажутся достаточными на бумаге, но при сборке, особенно если сердечник или обмотки имеют даже небольшие отклонения от геометрии, эти расстояния могут сократиться. Поэтому всегда смотрю на то, как собрана активная часть — нет ли перекосов, равномерно ли затянуты стяжки.
На долговечность изоляции сильно влияет режим работы. Циклические нагрузки, частые включения/отключения — это тепловые удары для изоляции. Особенно для межслойной и витковой. Был случай на небольшом заводе, где трансформатор работал в паре с частотным приводом — через 4 года начались проблемы с пробоями на первых витках. Причина — не учтённые высшие гармоники и локальный перегрев.
Ещё одна частая проблема — несоответствие условий окружающей среды. Производители обычно указывают климатическое исполнение, но на объекте может быть жарче, холоднее или химически агрессивная среда. Например, в цехе с выбросами аммиака обычная изоляция стареет в разы быстрее. Приходится либо закладывать специальные исполнения, либо усиливать вентиляцию и защитные кожухи.
Контроль состояния в процессе эксплуатации — это чаще всего визуальный осмотр и замеры мегаомметром. Но они не всегда показывают начальную стадию деградации. Тангенс дельта и измерение частичных разрядов — более информативно, но оборудование дорогое, и не везде его применяют регулярно. На мой взгляд, для ответственных объектов это должно быть обязательным, хотя бы раз в несколько лет.
Когда выбираешь оборудование, важно смотреть не только на паспортные данные, но и на то, как производитель подходит к процессу. Например, у ООО Хэнань Цзиньюй Электрик в ассортименте как раз есть сухие трансформаторы 10 кВ, и на их сайте https://www.jydq.ru можно увидеть, что они делают акцент на контроль качества изоляционных систем. Это хороший знак, но всегда стоит запросить протоколы испытаний конкретно на частичные разряды и нагревостойкость.
Лично для меня важным критерием является наличие у производителя собственной испытательной базы, а не отправка образцов в сторонние лаборатории. Это говорит о том, что контроль идёт на каждом этапе, а не выборочно. К тому же, такие производители обычно охотнее делятся деталями технологического процесса — температурой сушки, давлением пропитки, что полезно для оценки.
Не стоит забывать и про совместимость с другим оборудованием в РУ. Иногда изоляция трансформатора выдерживает все нормы, но при подключении к старым шинам или кабелям возникают дополнительные напряжения. Поэтому идеальный вариант — когда поставщик может дать рекомендации по монтажу и эксплуатации в комплексе, а не просто продать ?ящик?.
Исходя из своего опыта, могу сказать, что надёжность изоляции сухого трансформатора на 10 кВ — это результат трёх вещей: качественных материалов, точного соблюдения технологии на заводе и грамотной эксплуатации на месте. Упустишь одно — проблемы рано или поздно появятся.
При приёмке обязательно нужно обращать внимание не только на электрические параметры, но и на физическое состояние изоляции — нет ли сколов, отслоений, равномерен ли цвет. И конечно, проводить входные испытания, даже если есть заводской протокол. Разница в замерах не должна превышать погрешности приборов.
В целом, тема изоляции — это та область, где мелочей не бывает. От неё зависит не только срок службы самого трансформатора, но и безопасность всей электроустановки. Поэтому экономить или закрывать глаза на небольшие несоответствия здесь точно не стоит. Лучше один раз тщательно проверить и смонтировать, чем потом разбираться с последствиями пробоя.