СПОСОБ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА Российский патент 2023 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к анализу изоляционных жидкостей, в частности трансформаторных масел, и может быть использовано при оперативном контроле качества масла непосредственно во время работы маслонаполненного оборудования, что обеспечит возможность осуществлять мониторинг технического состояния этого оборудования без вывода его из эксплуатации.

Известен способ контроля качества трансформаторного масла, реализованный в патенте RU №2471178, кл. G01N 27/22, опубл. 27.12.2012. Способ основан на том, что влажность трансформаторного масла определяют посредством двух измерительных емкостных датчиков, каждый из которых выполняют в виде пары коаксиальных цилиндрических электродов, при этом один из датчиков погружают в исследуемое масло, а второй заполняют тем же маслом с нормированными параметрами, выполняющим функции эталонного масла. В рабочем пространстве обоих измерительных коаксиальных емкостных датчиков создают высокочастотные импульсное электрическое поле, возбуждающее в исследуемом и эталонном трансформаторных маслах поляризационные процессы, регистрируют реакцию трансформаторных масел на поляризационные процессы в виде соответствующих информационных сигналов с выходов коаксиальных емкостных датчиков и по результатам сравнения этих информационных сигналов оценивают качество трансформаторного масла.

Недостатки данного способа заключаются в сложности его конструктивной реализации, узкой области применения и невозможности его использования для контроля масла работающего силового маслонаполненного оборудования.

Известно техническое решение (полезная модель RU 10464, кл. G01N 27/22, опубл. 16.07.1999), которое содержит описание способа контроля качества трансформаторного масла, по технической сущности наиболее близкое к предлагаемому способу, и принятое в качестве прототипа. Способ-прототип заключается в том, что диагностические параметры трансформаторного масла определяют посредством измерительного коаксиального емкостного датчика, в рабочем пространстве которого создают высокочастотное импульсное электрическое поле, посредством которого в трансформаторном масле, находящимся в рабочем пространстве емкостного датчика, возбуждают поляризационные процессы, регистрируют реакцию трансформаторного масла на поляризационные процессы в виде соответствующего информационного сигнала с выхода коаксиального емкостного датчика, сравнивают величину этого сигнала с заранее заданным соответствующим эталонным значением и по результатам сравнения оценивают качество трансформаторного масла, в качестве измерительного емкостного датчика используют погружную пару электродов, а в качестве эталонного сигнала используют последовательность импульсов с компенсирующего конденсатора, емкость которого подбирается равной суммарной емкости измерительного коаксиального емкостного датчика, погруженного в исследуемое трансформаторное масло с нормированными параметрами.

Недостатками данного способа являются:

1. Сложность конструктивной реализации, обусловленная необходимостью использования специального измерительного емкостного датчика, содержащего погружную пару коаксиальных цилиндрических электродов, а также наличием компенсирующего конденсатора, емкость которого должна подбираться для каждого конкретного типа маслонаполненного оборудования.

2. Сложность процедуры контроля и ее проведения непосредственно во время эксплуатации трансформатора, поскольку наличие емкостного датчика внутри бака работающего трансформатора значительно нарушает надежность его работы.

3. Невозможность его применения для герметичного исполнения маслонаполненного оборудования, что сужает область применения этого способа.

Техническая задача изобретения - упрощение процедуры контроля качества трансформаторного масла и возможность ее проведения непосредственно во время эксплуатации трансформатора, а также расширение эксплуатационных возможностей и области применения.

Технический результат достигается в том, что в способе оперативного контроля качества трансформаторного масла, заключающимся в том, что диагностические параметры трансформаторного масла определяют посредством измерительного коаксиального емкостного датчика, в рабочем пространстве которого создают высокочастотное электрическое поле, посредством которого в трансформаторном масле, находящимся в рабочем пространстве емкостного датчика, возбуждают поляризационные процессы, регистрируют реакцию трансформаторного масла на поляризационные процессы в виде соответствующего информационного сигнала с выхода коаксиального емкостного датчика, сравнивают величину этого сигнала с заранее заданным соответствующим эталонным значением и по результатам сравнения оценивают качество трансформаторного масла, согласно изобретению, контроль качества трансформаторного масла осуществляют непосредственно во время эксплуатационной работы трансформатора, в качестве коаксиального емкостного датчика применяют совокупность конструктивных элементов трансформатора, причем в качестве первого такого конструктивного элемента используют первый слой обмотки НН, являющийся первым электродом коаксиального емкостного датчика, а в качестве второго такого конструктивного элемента используют поверхность магнитопровода трансформатора, являющуюся вторым электродом коаксиального емкостного датчика, возбуждают высокочастотное гармоническое электрическое поле в пространственном промежутке между первым слоем обмотки НН и поверхностью магнитопровода, заполненном трансформаторным маслом, в качестве информационного сигнала используют высокочастотный электрический ток обмотки низкого напряжения трансформатора, который измеряют посредством измерительного трансформатора тока, регистрируют действующие значения активной и реактивной составляющих высокочастотного электрического тока , в качестве диагностических параметров состояния трансформаторного масла используют его объемное сопротивление G_М и объемное сопротивление G_В содержащейся в нем технической воды, которые сравнивают с заранее заданными эталонными значениями G_ЭМ и G_ЭВ, которые определяют непосредственно после заполнения трансформатора маслом с нормированными параметрами, причем G_М и G_В определяют в соответствии со следующими выражениями:

где U₀ - действующие значение высокочастотного электрического напряжения, возбуждающего высокочастотное электрическое поле в рабочем пространстве коаксиального емкостного датчика; и - регистрируемые действующие значения активной и реактивной составляющих полного высокочастотного электрического тока цепи ; K - коэффициент преобразования измерительного устройства; , , , b₂ и b₃ - постоянные конструктивные коэффициенты коаксиального емкостного датчика.

При этом высокочастотное гармоническое электрическое поле в пространственном промежутке между первым слоем обмотки НН и поверхностью магнитопровода, заполненном трансформаторным маслом, возбуждают на резонансной частоте параллельного электрического контура, образованного индуктивностью обмотки НН и коаксиальным емкостным датчиком. Кроме того, для исключения взаимного влияния измерительной высокочастотной низковольтной электрической цепи и низкочастотной рабочей электрической цепи трансформатора высокочастотное низковольтное напряжение, возбуждающее высокочастотное гармоническое электрическое поле в рабочем пространстве коаксиального емкостного датчика, подают на обмотку НН от соответствующего высокочастотного низковольтного источника питания через высокочастотный фильтр в виде конденсатора связи, а соединение выводного конца обмотки НН трансформатора с силовым фидером осуществляют через соответствующий низкочастотный фильтр в виде дросселя.

Сущность предлагаемого способа оперативного контроля качества трансформаторного масла поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена обобщенная блок-схема реализации способа оперативного контроля параметров масла силового трансформатора; на фиг. 2 - функциональная структурная блок-схема способа оперативного контроля параметров масла силового трансформатора; на фиг. 3 - электрическая схема замещения элементарной измерительной ячейки; на фиг. 4 - конструкция коаксиального емкостного датчика (КЕД); на фиг. 5 - модель КЕД в виде трех последовательно соединенных двухэлектродных цилиндрических конденсаторов C₁, C₂ и С₃ соответственно с различными диэлектриками; на фиг.6 - векторная диаграмма высокочастотных электрических напряжений и токов.

На фиг. 1 обозначено: 1 - бак силового трансформатора; 2 - трансформаторное масло; 3 - магнитопровод; 4 - обмотка высокого напряжения (ВН); 5 - обмотка низкого напряжения (НН); 6 - вывод обмотки ВН; 7 - вывод обмотки НН; 8 - высокочастотный фильтр в виде конденсатора связи с емкостью C_св; 9 - генератор высокочастотного гармонического напряжения U₀; 10 - измерительное устройство, входным элементом которого является измерительный трансформатор тока; 11 - низкочастотный фильтр в виде дросселя с индуктивностью L_ф; 12 - зажим заземления; 13 - заземляющий провод; А - «фаза» ВН; - «фаза» НН; - высокочастотное гармоническое электрическое поле, возбуждаемое в пространственном промежутке между первым слоем обмотки НН и поверхностью заземленного магнитопровода, заполненном трансформаторным маслом; - высокочастотный ток обмотки НН, создаваемый в электрической цепи трансформатора высокочастотным генератором синусоидального напряжения 9. Магнитопровод 3 гальванически связан с баком 1 посредством специально предусмотренной самой конструкцией трансформатора металлической перемычкой.

Высокочастотный ток протекает по цепи «высокочастотный фильтр 8 - вывод 7 обмотки НН - обмотка НН - маслонаполненный пространственный промежуток между первым слоем обмотки НН и поверхностью заземленного магнитопровода 3 - зажим заземления 12» и далее по заземляющему проводу 13 через измерительное устройство 10 замыкается на «землю».

Функциональная структурная блок-схема способа оперативного контроля параметров масла силового трансформатора представлена на фиг. 2.

На фиг. 2 обозначено: Т - трансформатор; КЕД - коаксиальный емкостной датчик, первым и вторым электродами которого являются соответственно первый слой обмотки 5 НН и поверхность заземленного магнитопровода 3; П1 - процесс возбуждения высокочастотного электрического поля в рабочей зоне КЕД; П2 - процедура инициирования поляризационных процессов в трансформаторном масле, находящемся в рабочей зоне КЕД; - высокочастотное напряжение, подаваемое на КЕД; П3 - процедура измерения высокочастотного тока обмотки НН; П4 - процедура регистрации действующих значений соответственно активной и реактивной составляющих тока обмотки НН; П5 - процедура определения значений объемных проводимостей соответственно масла G_М и воды G_В; С_ЭМ и G_ЭВ - эталонные значений объемных проводимостей соответственно масла и воды; , , , b₂ и b₃ - постоянные конструктивные коэффициенты коаксиального емкостного датчика; K - коэффициент преобразования измерительного устройства 10 (фиг. 1); U_C=U₀ - действующие значение высокочастотного электрического напряжения , возбуждающего высокочастотное гармоническое электрическое поле в рабочем пространстве КЕД; РД - результат диагностики состояния трансформаторного масла, полученного в результате сравнения G_М с G_ЭМ и G_В с G_ЭВ.

Предложенный способ оперативного контроля параметров масла силового трансформатора реализуют следующим образом (фиг. 1).

От генератора 9 через высокочастотный фильтр 8 на вывод 7 обмотки НН 5, находящейся под низкочастотным рабочим напряжением фазы «», подают относительно заземления высокочастотное гармоническое напряжение , посредством которого в пространственном промежутке между первым слоем обмотки 5 НН и поверхностью заземленного магнитопровода 3, заполненном трансформаторным маслом 2, возбуждают высокочастотное гармоническое электрическое поле . Посредством высокочастотного гармонического электрического поля в трансформаторном масле 2, находящимся в пространственном промежутке между первым слоем обмотки 5 НН и поверхностью заземленного магнитопровода 3, возбуждают поляризационные процессы и регистрируют измерительным устройством 10, входным элементом которого является измерительный трансформатор тока, реакцию трансформаторного масла 2 на поляризационные процессы в виде высокочастотного тока обмотки НН, являющегося информационным сигналом. Для исключения взаимного влияния высокочастотного гармонического напряжения и низкочастотного рабочего напряжения «фазы» высокочастотное гармоническое напряжение подключается к выводу 7 обмотки НН 5 через высокочастотный фильтр 8 в виде конденсатора связи с емкостью C_св, а сам вывод 7 обмотки НН 5 подключен к фидеру фазы «» через низкочастотный фильтр 11 в виде дросселя с индуктивностью L_ф.

В целом последовательность процедур для реализации предложенного способа оперативного контроля параметров масла силового трансформатора показана на функциональной структурной блок-схеме (фиг. 2). Видно, что после процесса П1 возбуждения высокочастотного электрического поля в рабочей зоне КЕД и процедуры П2 инициирования поляризационных процессов в трансформаторном масле, находящемся в рабочей зоне КЕД, осуществляют процедуру П3 измерения высокочастотного тока обмотки НН и процедуру П4 регистрации действующих значений соответственно активной и реактивной составляющих высокочастотного тока обмотки НН. После этого выполняют процедуру П5 определения значений объемных проводимостей соответственно масла G_М и воды G_В, которые используют в качестве диагностических параметров состояния трансформаторного масла и сравнивают эти параметры с заранее заданным соответствующим эталонными значениями G_ЭМ и G_ЭВ объемных проводимостей соответственно масла и воды, формируя тем самым итоговый результат диагностики РД состояния трансформаторного масла. При этом эталонные сигналы G_ЭМ и G_ЭВ формируют по результатам измерений, полученным непосредственно после заполнения трансформатора маслом с нормированными параметрами.

Для более полного анализа основных физических процессов, реализуемых в компонентах силового трансформатора, составим электрическую схему замещения элементарной измерительной ячейки, где измерительным преобразователем является КЕД (фиг. 3).

В представленную на фиг. 3 электрическую схему замещения элементарной измерительной ячейки входят следующие элементы: C_св - емкость конденсатора связи (ВЧ-фильтр); L_ф - индуктивность дросселя (НЧ-фильтр);

- высокочастотное напряжение возбуждения обмотки НН; - высокочастотный ток обмотки НН; ТТ - измерительный трансформатор тока; К_ТТ - коэффициент преобразования ТТ; 1 - условная элементарная измерительная ячейка, содержащая трансформаторное масло 2, магнитопровод 3, активное сопротивление R₁ и индуктивность обмотки НН, а также измерительный КЕД в виде емкости С, первым и вторым электродами которого являются соответственно первый слой обмотки с индуктивностью L₁ и поверхность заземленного магнитопровода 3; - высокочастотное электрическое поле, возбуждаемое в рабочей зоне КЕД.

Для проведения анализа физических процессов рассматриваемой электрической цепи будем считать, что обмотка НН и ее магнитопровод имеют цилиндрическую форму, а комплексное сопротивление обмотки НН равно

где - комплексное сопротивление ИКЯ; ω - высокая циклической частота напряжения возбуждения обмотки НН.

Исходя из сделанных допущений, следует, что , т.е. высокочастотный ток обмотки НН фактически будет определяться только состоянием параметров ИКЯ, имеющей импеданс .

Особенности упрощенной модели КЕД представлены на фиг. 4, где использованы следующие обозначения: 1 - условный резервуар; 2 - газожидкостный компонент (масло с примесями); 3 - металлический магнитопровод; 4 - первый внутренний слой обмотки НН; 5 - обмотка НН. Объект контроля в рассматриваемом случае представляет собой гетерогенную диссипативную систему с переменной физико-химической структурой, заполняющий условный резервуар КЕД. Принцип действия такой своего рода диэлькометрической емкостной измерительной ячейки для контроля состава и свойств заполняющих ее веществ основан на существовании зависимости между физико-технологическими параметрами этих веществ и емкостью самой измерительной ячейки.

С учетом вышесказанного, рассмотрим упрощенную модель КЕД в виде измерительного одинарного двухэлектродного цилиндрического конденсатора с незаполненным межэлектродным пространством (с воздушным диэлектриком), электроды которого представлены в виде двух коаксиальных цилиндров с осевой длиной (м), условными радиусами внутреннего и внешнего электрода соответственно r_i и r_i+1 (м).

При межэлектродном пространстве, заполненном гетерогенной диссипативной системой в виде смеси воздуха, трансформаторного масла и технической воды, модель КЕД можно представить уже в виде трех последовательно соединенных двухэлектродных цилиндрических конденсаторов C₁, C₂ и С₃ соответственно с различными диэлектриками: 1 - с воздухом; 2 - с трансформаторным маслом; 3 - с технической водой (фиг. 5).

В этом случае электрическую емкость каждого из упомянутых конденсаторов можно выразить соответственно следующими уравнениями:

где r₀ и r₁ - радиусы внутреннего и внешнего электродов конденсатора C₁ заполненного воздухом; r₂ - радиус внешнего электрода конденсатора C₂, заполненного трансформаторным маслом; r₃ - радиус внешнего электрода конденсатора С₃, заполненного технической водой; ε₁ - диэлектрическая постоянная воздуха; ε₂ - диэлектрическая постоянная трансформаторного масла; ε₃ - диэлектрическая постоянная технической воды.

Определим величину, обратную величине суммарной емкости КЕД:

Примем, что d₁=(r₁-r₀) - толщина слоя воздуха содержащегося в трансформаторном масле и условно равномерно распределенного по поверхности электрода; d₂=(r₂-r₁) - толщина слоя трансформаторного масла, условно равномерно распределенного по поверхности электрода; d₃=(r₃-r₂) - толщина слоя воды, содержащегося в трансформаторном масле и условно равномерно распределенного по поверхности электрода; D=(d₁+d₂+d₃) - средняя величина зазора между первым внутренним рядом обмотки НН и поверхностью магнитопровода.

Тогда, с учетом того, что 0<r_i+1/r_i≤2 выражение (4) можно привести к виду:

В соответствии с (5) определим величину суммарной емкости КЕД:

Известно, что объемное электрическое сопротивление для диэлектрического материала, находящегося в межэлектродном пространстве цилиндрического конденсатора с коаксиально расположенными электродами, определяется выражением:

где d - толщина слоя материла, находящегося в межэлектродном пространстве цилиндрического конденсатора; - осевая длина электродов цилиндрического конденсатора; g_ν - удельное объемное сопротивление материала. С учетом (7) выражение (6) можем переписать в следующем виде:

Для КЕД определим величину импеданса:

При описании процессов, происходящих в диэлектриках в электрическом поле, согласно теории Дебая, используют понятие так называемой комплексной диэлектрической проницаемости:

где ε' - вещественная составляющая комплексной диэлектрической проницаемости, отражающая свойство полярности системы; ε'' - мнимая составляющая комплексной диэлектрической проницаемости, отражающая свойство поглощения энергии электрического поля системой по различным каналам, включая и сквозную проводимость.

Принимая во внимание выражение (10), формулу (9) можем записать:

После некоторых несложных преобразований формула (11) трансформируется к виду:

где , , , b₂ и b₃ - постоянные коэффициенты:

B=(b₂×G₂+b₃×G₃) и - соответственно активная и реактивная составляющие импеданса КЕД.

В соответствии с выражением (12) составим систему линейно независимых алгебраических уравнений:

Решением системы уравнений (13) будут математические выражения следующего вида:

Определим проводимость КЕД:

где и - соответственно активная и реактивная проводимостями КЕД.

В соответствии с выражением (15) КЕД (пассивный двухполюсник) можно представить в виде эквивалентной схемы замещения, состоящей из параллельного соединения элементов с активной и реактивной проводимостями, а суммарный протекающий через нее высокочастотный электрический ток выразить через две его составляющие - активную и реактивную (фиг. 6):

где и - соответственно активная и реактивная составляющая полного высокочастотного электрического тока цепи ;

- высокочастотное электрическое напряжение, прикладываемое к КЕД.

Для одновременного формирования из векторной величины высокочастотного тока скалярных составляющих, пропорциональных ее проекциям на соответствующие координатные оси или ее фазе относительно другой векторной величины , можно использовать простейшие квадратурные функциональные преобразователи - квадратурные синхронные детекторы (СД) с опорными напряжениями, сдвинутыми по фазе на π/2.

При совмещении векторов опорных напряжений СД с осями координат на комплексной плоскости постоянные составляющие выпрямленного электрического тока цепи на выходах СД, работающих в ключевых режимах, будут определяться следующими соотношениями:

где и - регистрируемые действующие значения активной и реактивной составляющих полного высокочастотного электрического тока цепи ; K=К_ТТ×К_СД - коэффициент преобразования измерительного устройства; К_ТТ и К_СД - коэффициенты преобразования соответственно измерительного ТТ и квадратурных СД; (arg) - угол между входным напряжением СД и его опорным напряжением.

Исходя из (16) и (17) определим соответственно действующие значения активной и реактивной проводимостей:

С учетом того, что , для действующих значений активной и реактивной составляющие импеданса КЕД можем соответственно записать:

После несложных преобразований выражений (19) окончательно подучим:

После соответствующей подстановки (20) в (14) определим объемное сопротивление для трансформаторного масла и технической воды, находящихся в межэлектродном пространстве КЕД:

Следует заметить, что в рассматриваемой электрической цепи реализуется режим возбуждения КЕД на резонансной частоте параллельного электрического контура, образованного индуктивностью обмотки НН и КЕД. В этом случае комплексное сопротивление параллельного электрического контура существенно превышает комплексное сопротивление конденсатора связи. Поэтому можно считать, что U_С=U₀.

Из анализа алгоритмов определения (21) и (22) текущих значений объемных сопротивлений трансформаторного масла (ТМ) и технической воды (ТВ) следует вывод о том, что обеспечивается реальная возможность контроля состояния состава трансформаторного масла как сложной гетерогенной жидкостной смеси, находящейся в баке силового трансформатора непосредственно во время его эксплуатационной работы под нагрузкой. Если значения указанных параметров компонентов гетерогенной жидкостной смеси, определяемых алгоритмическим путем, в силу воздействия различных эксплуатационных и временных факторов будут превышать заранее заданные соответствующие допустимые значения, то данный факт будет свидетельствовать о том, что в данном силовом электрооборудовании появились определенные деградационные процессы в его функциональных элементах.

Применение предлагаемого способа оперативного контроля качества трансформаторного масла позволит не только своевременно и оперативно принимать техническому персоналу решения по получаемой информации с трансформаторов, непосредственно находящихся в работе, но и обеспечит длительную работоспособность самого силового электрооборудования.

Эффективность предлагаемого способа заключается в возможности создания системы предупреждения отказов силовых маслонаполненных трансформаторов, обеспечивающей повышение надежности контроля их технического состояния за счет раннего выявления зарождающихся в них неисправностей благодаря непрерывному контролю концентрации растворенных в масле воды и газов. Это объясняется тем, что на изменении свойств трансформаторного масла однозначно влияет развитие таких дефектов трансформаторов, как локальные перегревы их токоведущих соединений и элементов конструкции остова, разряды в масле, искрение в контактных соединениях, загрязнение и увлажнение изоляции, попадание воздуха, окисление и старение самого масла и твердой изоляции. Именно поэтому оценка качества трансформаторного масла предлагаемым способом позволяет не вскрывая трансформатор с высокой достоверностью определить его техническое состояние. Таким образом, на базе предложенного способа контроля состояния масла можно построить систему мониторинга технического состояния силового трансформатора без снятия нагрузки и вывода его из эксплуатации. Следует отметить, что предлагаемый способ может быть использован для контроля трансформаторов герметичного исполнения, т.к. реализация данного способа не требует погружения в контролируемое масло никаких дополнительных датчиков, поскольку их функции выполняют непосредственно элементы самого трансформатора.

Результаты предварительных экспериментальных исследований подтвердили эффективность предложенного способа эксплуатационного контроля качества трансформаторного масла.

Следует отметить, что предложенный способ контроля масла может быть использован не только для трансформаторов, но и для другого маслонаполненного оборудования, например, для реакторов, масляных выключателей, измерительных трансформаторов тока и напряжения, высоковольтных вводов и др., в том числе для оборудования герметичного исполнения. Это обеспечивает расширение области применения предлагаемого способа контроля качества трансформаторного масла.

Использование: для оперативного контроля качества трансформаторного масла. Сущность изобретения заключается в том, что контроль качества трансформаторного масла осуществляют непосредственно во время эксплуатационной работы трансформатора, в качестве коаксиального емкостного датчика применяют совокупность конструктивных элементов трансформатора, причем в качестве первого такого конструктивного элемента используют первый слой обмотки НН, являющийся первым электродом коаксиального емкостного датчика, а в качестве второго такого конструктивного элемента используют поверхность магнитопровода трансформатора, являющуюся вторым электродом коаксиального емкостного датчика; возбуждают высокочастотное гармоническое электрическое поле в пространственном промежутке между первым слоем обмотки НН и поверхностью магнитопровода, заполненном трансформаторным маслом, в качестве информационного сигнала используют высокочастотный электрический ток обмотки низкого напряжения трансформатора, который измеряют посредством измерительного трансформатора тока, регистрируют действующие значения активной и реактивной составляющих высокочастотного электрического тока , в качестве диагностических параметров состояния трансформаторного масла используют его объемное сопротивление G_М и объемное сопротивление G_В содержащейся в нем технической воды, которые сравнивают с заранее заданными соответствующими им эталонными значениями G_ЭМ и G_ЭВ. Технический результат: упрощение процедуры контроля качества трансформаторного масла и возможность ее проведения непосредственно во время эксплуатации трансформатора. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ оперативного контроля качества трансформаторного масла, заключающийся в том, что диагностические параметры трансформаторного масла определяют посредством измерительного коаксиального емкостного датчика, в рабочем пространстве которого создают высокочастотное электрическое поле, посредством которого в трансформаторном масле, находящемся в рабочем пространстве емкостного датчика, возбуждают поляризационные процессы, регистрируют реакцию трансформаторного масла на поляризационные процессы в виде соответствующего информационного сигнала с выхода коаксиального емкостного датчика, сравнивают величину этого сигнала с заранее заданным соответствующим эталонным значением и по результатам сравнения оценивают качество трансформаторного масла, отличающийся тем, что контроль качества трансформаторного масла осуществляют непосредственно во время эксплуатационной работы трансформатора, в качестве коаксиального емкостного датчика применяют совокупность конструктивных элементов трансформатора, причем в качестве первого такого конструктивного элемента используют первый слой обмотки НН, являющийся первым электродом коаксиального емкостного датчика, а в качестве второго такого конструктивного элемента используют поверхность магнитопровода трансформатора, являющуюся вторым электродом коаксиального емкостного датчика; возбуждают высокочастотное гармоническое электрическое поле в пространственном промежутке между первым слоем обмотки НН и поверхностью магнитопровода, заполненном трансформаторным маслом, в качестве информационного сигнала используют высокочастотный электрический ток обмотки низкого напряжения трансформатора, который измеряют посредством измерительного трансформатора тока, регистрируют действующие значения активной и реактивной составляющих высокочастотного электрического тока , в качестве диагностических параметров состояния трансформаторного масла используют его объемное сопротивление G_М и объемное сопротивление G_В содержащейся в нем технической воды, которые сравнивают с заранее заданными соответствующими им эталонными значениями G_ЭМ и G_ЭВ, которые определяют непосредственно после заполнения трансформатора маслом с нормированными параметрами, причем G_М и G_В определяют в соответствии со следующими выражениями:

где U₀ - действующие значение высокочастотного электрического напряжения, возбуждающего высокочастотное электрическое поле в рабочем пространстве коаксиального емкостного датчика; и - регистрируемые действующие значения активной и реактивной составляющих полного высокочастотного электрического тока цепи ; K - коэффициент преобразования измерительного устройства; , , , b₂ и b₃ - постоянные конструктивные коэффициенты коаксиального емкостного датчика.

2. Способ оперативного контроля качества трансформаторного масла по п. 1, отличающийся тем, что высокочастотное гармоническое электрическое поле в пространственном промежутке между первым слоем обмотки НН и поверхностью магнитопровода, заполненном трансформаторным маслом, возбуждают на резонансной частоте параллельного электрического контура, образованного индуктивностью обмотки НН и коаксиальным емкостным датчиком.

3. Способ оперативного контроля качества трансформаторного масла по п. 1, отличающийся тем, что для исключения взаимного влияния измерительной высокочастотной низковольтной электрической цепи и низкочастотной рабочей электрической цепи трансформатора высокочастотное низковольтное напряжение, возбуждающее высокочастотное гармоническое электрическое поле в рабочем пространстве коаксиального емкостного датчика, подают на обмотку НН от соответствующего высокочастотного низковольтного источника питания через высокочастотный фильтр в виде конденсатора связи, а соединение выводного конца обмотки НН трансформатора с силовым фидером осуществляют через соответствующий низкочастотный фильтр в виде дросселя.