Ученые НовГУ сократили стоимость обслуживания трансформаторов на полмиллиона рублей
07 июля 2026, 12:45 66
Трансформаторы, которые понижают напряжение для домов и заводов, со временем накапливают влагу. Это делает масло проводящим, изоляция слабеет, и оборудование может аварийно отключиться – без света остаются целые районы. Традиционная борьба с этой проблемой – полная замена масла – требует остановки трансформатора на несколько недель и обходится более чем в полмиллиона рублей. Учёные Новгородского университета совместно с коллегами из «Россетей» и Псковского государственного университета нашли более дешёвый и быстрый способ: они впервые применили осушение масла через цеолит прямо во время работы трансформатора под нагрузкой. Влага уходит, оборудование продолжает питать потребителей, а экономия на одном трансформаторе достигает 500 тысяч рублей.
От НовГУ в исследовании принял участие проректор по науке и инновациям Константин Харламов. Работа опубликована в сборнике статей первой региональной научно-практической конференции НовГУ «Электроэнергетика: проблемы, решения, форсайт».
Проблема, которую решали ученые, известна энергетикам давно. Трансформаторное масло в силовых трансформаторах выполняет две ключевые функции: изолирует части, находящиеся под напряжением, и отводит тепло. Однако со временем масло насыщается влагой — она проникает в бак трансформатора через микротрещины в уплотнениях, конденсируется при перепадах температуры или образуется как продукт старения целлюлозной изоляции обмоток. Влага делает масло проводящим ток — при ее избытке напряжение пробивает изоляцию, происходит короткое замыкание, и трансформатор аварийно отключается.
Традиционный способ борьбы с этим явлением — полная замена масла с остановкой трансформатора, сливом старого продукта, его утилизацией и заливкой нового. Это дорого: только закупка свежего масла для трансформатора среднего объема (около двух тонн) обходится в 400 тысяч рублей, а с учетом логистики, сверхурочной работы персонала и утилизации — более полумиллиона. Кроме того, отключение трансформатора на время ремонта создает риски для надежности энергоснабжения целых районов.
Ученые из НовГУ, ПАО «Россети Северо-Запад» и Псковского государственного университета предложили другой путь. Для решения проблемы авторы применили метод цеолитовой осушки — технологию, известную в промышленности, но редко используемую на работающем оборудовании. Устройство подключается к трансформатору и прокачивает масло через колонну с цеолитом — природным минералом с пористой структурой, который действует как молекулярное сито, избирательно поглощая воду. Масло забирается из бака, проходит через цеолит и возвращается обратно по замкнутому кругу, а трансформатор все это время продолжает работать в обычном режиме.
— Раньше осушение масла тоже применяли – термовакуумным методом или через адсорбенты, но для этого трансформатор останавливали, обесточивали и часто сливали масло в отдельную емкость, — рассказал Константин Харламов. — Процесс был долгим и требовал вывода оборудования из работы. Мы впервые применили осушение на работающем под нагрузкой трансформаторе. Установка подключилась параллельно, масло очищалось в циркуляции, а трансформатор продолжал питать потребителей.
Метод опробовали на трех трансформаторах в Республике Коми. На одном из них влагосодержание масла снизилось более чем вдвое — с 25 до 10 граммов на тонну. Пробивное напряжение (то есть величина напряжения, при котором масло перестает изолировать и дает пробой) выросло на 12 процентов и почти в три раза превысило нормативные требования — запас прочности стал значительно выше. Сопротивление изоляции — способность не пропускать ток через стенки и обмотки — также заметно увеличилось.
На другом трансформаторе эффект оказался еще нагляднее: влагосодержание упало почти в два с половиной раза, а интегральный индекс технического состояния, который отражает общую надежность оборудования, подскочил с 25 до 92 баллов из 100 возможных — то есть трансформатор перешел из аварийного состояния практически в условно новое.
Экономический расчет подтвердил эффективность подхода. Замена масла в трансформаторе на две тонны обходится примерно в 527 тысяч рублей: 404 тысячи – новое масло, 100 тысяч – логистика и работа персонала, 23 тысячи – утилизация старого.
— Осушение с помощью цеолитовой установки позволяет не покупать новое масло, не оплачивать его доставку и не тратиться на утилизацию старого – а это более полумиллиона рублей экономии на одном трансформаторе, то есть примерно в два раза дешевле по сравнению с полной заменой масла, — пояснил учёный. — При этом оборудование не выводится из работы, и убытков от простоя тоже нет. Срок службы масла продлевается на несколько лет.
Ученые подчеркивают, что предложенный метод не является универсальным на все случаи. Мобильная установка, которую авторы собрали и опробовали, подходит для периодической экономичной осушки — это более дешевый вариант, не требующий покупки дорогого стационарного оборудования. Однако исследователи также проанализировали работу готовых промышленных стационарных модулей, которые монтируются прямо на корпус трансформатора и работают постоянно в автоматическом режиме, поддерживая низкий уровень влажности без вмешательства человека. Они пришли к выводу, что такие решения лучше подходят для критически важных трансформаторов, где недопустим даже временный рост влажности. Выбор между мобильной и стационарной версией зависит от конкретной проблемы и типа оборудования.
Также об этой разработке учёных НовГУ пишет «Газета.ру».
Эту и другие новости читайте в официальном МАХ-канале Новгородского университета.
Фото: https://zavod-96.ru
