Распределительные трансформаторы напряжением 6–10 кВ являются главными устройствами комплектных подстанций систем электроснабжения промышленных установок [1–3]. Наиболее ответственной частью трансформаторов высокого напряжения является внутренняя электрическая изоляция, прочность которой определяет надежную и длительную эксплуатацию [4–7]. Трансформаторы, как и другие электрические установки и машины [8–11] могут надежно работать лишь с исправной изоляцией. Однако в процессе эксплуатации из-за увлажнения, перегрева, динамических нагрузок и перенапряжений происходит общее старение изоляции с ухудшением ее физико-химических характеристик [12–15]. Все эти воздействия, которые невозможно заранее учесть, приводят к тому, что в изоляции возникают распределенные и местные дефекты, которые в конечном итоге вызывают пробой. Поскольку процесс старения изоляции трансформаторов составляет несколько десятков лет, то при расчете невозможно точно учесть все указанные воздействия, по которым можно было бы расчетным путем определить степень изношенности изоляции в зависимости от времени эксплуатации и проверить надежность работы изоляции в реальных условиях [16–18].
При оценке качества электрической изоляции по напряжению саморазряда и возвратному напряжения следует выбрать единую методику измерения этих параметров. Дело в том, что в силовых трансформаторах обмотка низшего напряжения (НН) находится всех ближе к стержню трансформатора. Далее по удаленности от стержня в трехобмоточных трансформаторах идет обмотка среднего напряжения (СН) и, наконец, дальше от стержня находится обмотка высшего напряжения (ВН). Следовательно, при заземлении разных обмоток электрическая емкость незаземленных обмоток будет разная. Задачу определения емкостей в этом случае следует рассматривать не как цепную, а как полевую задачу. В качестве примера на рис. 1 приведены кривые напряжения саморазряда автотрансформатора АОДЦТН-167000/500/220/6,3 в режимах [19–21]:
1. При подаче испытательного напряжения на выводы НН относительно корпуса, выводы ВН и СН соединены с корпусом.