id: 33023
Title: Математична модель первинного вимірювального перетворювача вологості трансформаторного масла
Authors: Граняк В.Ф., Ємчик В.В., Кожушко О.В.
Keywords: трансформаторне масло, діелектрична проникність, вологість, діелектрична міцність, вимірювання, сенсор
Date of publication: 2023-05-08 14:51:00
Last changes: 2023-05-08 14:51:00
Year of publication: 2022
Summary: На сьогоднішній день переважна більшість технологічних процесів, як виробництва, так і сільського господарства, ґрунтується на використанні електричного обладнання. Аналогічна ситуація має місце і у побутовій сфері, де також можна відмітити суттєве зростання енергоспоживання протягом останніх десятиліть. Враховуючи це, є очевидним необхідність забезпечення передачі значних обсягів електричної енергії, що не можливе без використання трансформаторів та силових електричних апаратів, конструкція левової частки яких передбачає ізоляцію струмоведучих частин та відведення надлишкової теплоти з використанням трансформаторного масла. До такого обладнання, зокрема, відносяться: масляні трансформатори, масляні та маломасляні вимикачі, що характеризуються достатньо низькою вартістю при достатньо високих номінальних струмах та напругах. Одним із найбільш істотних недоліків зазначеного обладнання є необхідність постійного моніторингу стану трансформаторного масла, фізичні властивості якого значною мірою визначають діелектричну міцність та перевантажувальна здатність обладнання в цілому. При цьому масова частка вологи в останньому є одним з ключових показників, що визначають його діелектричні та теплопровідні властивості. Тож існуючі технічні регламенти експлуатації останнього передбачають регулярне лабораторне дослідження фізичних властивостей останнього при здійсненні технічного огляду обладнання, що, зазвичай, потребує доволі значних витрат часу. У свою чергу це призводить до зростання економічних збитків, пов’язаних з збільшенням тривалості планових наглядово-ремонтних робіт. Тож, враховуючи сказане, є очевидним, що розробка нових високоточних засобів експрес вимірювання вологості трансформаторного масла є актуальним завданням, що має значний практичних інтерес. У статті отримано математичну модель зразка трансформаторного масла, що встановлює однозначну залежність між його вологістю та інтегральною діелектричною провідністю в діапазоні зміни вологості від 0 % до 0,6 %, що відповідає допустимому вмісту вологи в останньому. Показано, що отримана функціональна залежність інтегральної діелектричної проникності від вологості у межах досліджуваного діапазону має монотонно зростаючий характер. Також у роботі було розроблено конструкцію високочастотного сенсору вологості, побудованого на основі смугового несиметричного хвилеводу, у якому здійснюється первинне вимірювальне перетворення вологості у амплітуду вихідної електромагнітної хвилі. Розроблено математичну модель такого сенсора та отримано рівняння перетворення. Для підтвердження адекватності зроблених теоретичних висновків було проведено експериментальне дослідження, на основі якого було встановлено, що сумарна відносна похибка не перевищує 2 %.
URI: http://socrates.vsau.org/repository/getfile.php/33023.pdf
Publication type: Статті у наукових фахових виданнях України (Copernicus та інші)
Publication: Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2022. № 3 (118). С. 122-133. DOI: 10.37128/2520-6168-2022-3-15
In the collections :
Published by: Адміністратор
File : 33023.pdf Size : 2370884 byte Format : Adobe PDF Access : For all
| |
|
|
