Способы контроля химической стабильности изоляционных жидкостей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложен способ оптимизации свойств трансформаторного масла (ароматическое, парафиновое, нафтеновое) по стабилизации процесса осадкообразования, путем смешивания масла с синтетическим сложным эфиром в определенном соотношении. Для контроля изменения свойств масла и смесей проведено ускоренное старение в условиях, приближенных к реальным при эксплуатации изоляционной жидкости в высоковольтных трансформаторах. По мере старения оценивали химическую стабильность масла, сложноэфирной жидкости, а также их смесей с помощью оптических методов. Контроль стабильности изоляционных жидкостей выполнялся по таким показателям, как оптическая мутность, количество механических частиц по фракциям, индекс загрязненности и относительное содержание растворенных в жидкостях продуктов распада. Показано, что перечисленные параметры могут служить эффективными индикаторами процесса коллоидо- и осадкообразования в жидком диэлектрике на начальном этапе и использоваться в целях превентивной диагностики изоляции высоковольтного оборудования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Марина Николаевна Лютикова

Филиал ПАО «Россети» – Ямало-Ненецкое ПМЭС; ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.lyutikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0824-9025

кандидат химических наук, ведущий инженер-химик – руководитель лаборатории Филиала ПАО «Россети» – Ямало-Ненецкое ПМЭС; доцент кафедры “Безопасность труда”, ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»

Область научных интересов: диагностирование состояния изоляции высоковольтного оборудования методами физико-химического контроля

Россия, г. Ноябрьск; г. Новосибирск

Александр Викторович Ридель

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»

Email: ridel@corp.nstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5385-2237

кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры “Безопасность труда”

Область научных интересов: изучение физических процессов, происходящих в изоляции высоковольтного оборудования

Россия, г. Новосибирск

Марсель Шарифьянович Гарифуллин

ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»

Email: g_marsels@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6026-9923

доктор технических наук, профессор кафедры «Электроэнергетические системы и сети»

Область научных интересов: диагностирование состояния изоляции высоковольтного оборудования спектральными методами

Россия, г. Казань

Юлия Николаевна Слободина

ООО «Параллакс Поволжье»

Email: yulya_slobodina@mail.ru

магистр техники и технологии, инженер-проектировщик 1 категории

Область научных интересов: диагностирование состояния изоляции высоковольтного оборудования спектральными методами

Россия, г. Набережные Челны

Список литературы

  1. СТО 34.01-23.1-001-2017. Объем и нормы испытания электрооборудования. М.: ПАО «Россети». 262 с.
  2. СО 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. Под общ. ред. Б. А. Алексеева, Ф. Л. Когана, Л. Г. Мамиконянца. 6-е изд., с изм. и доп. Стандарт РАО «ЕЭС России». М.: ЗАО «Издательство НЦ ЭНАС», 2008. 256 с.
  3. ГОСТ Р 55331-2011. Жидкости для применения в электротехнике. Неиспользованные нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2011. 20 с.
  4. РД 34.43.105-89. Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел. М.: СПО Союзтехэнерго, 1989. 51 с.
  5. СТО 34.01-23-003-2019. Методические указания по техническому диагностированию развивающихся дефектов маслонаполненного высоковольтного электрооборудования по результатам анализа газов, растворенных в минеральном трансформаторном масле. ПАО «Россети», М., 2019. 63 с.
  6. Аракелян В. Г. Физико-химические основы эксплуатации маслонаполненного электротехнического оборудования. Справочные данные, анализ, исследования, диагностика, мониторинг. М.: Тетрапринт, 2012. 768 с.
  7. Лютикова М. Н., Коробейников С. М., Коновалов А. А. Изучение состава восковых отложений из высоковольтного оборудования. Энергетик. 2022; 10: 10–13.
  8. Осотов В. Н. О влиянии масла марки ГК на надежность электрооборудования. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.uraldiag.ru/UPLOAD/user/doklad-o-masle-gk.pdf.
  9. Лютикова М. Н., Коробейников С. М., Коновалов А. А. Внедрение спектральных методов в диагностику маслонаполненного высоковольтного оборудования. Надёжность и безопасность энергетики. 2020; 13(2): 110‒118.
  10. L’vov S.Yu. et al. The development of coil short circuits when transformer windings become contaminated with metalcontaining colloidal particles. Power Technology and Engineering. 2012; 45(5): 385–391.
  11. Mohan Rao U. et al. Oxidation Stability Enhancement of a Blend of Mineral and Synthetic Ester Oils. IEEE Electrical Insulation Magazine. 2016; 32(2): 43–47.
  12. Lyutikova M. et al. Mixed Insulating Liquids with Mineral Oil for High Voltage Transformer Applications: A Review. IEEE Trans. Dielec. and Elec. Insul. 2022; 29(2): 454–461.
  13. Лютикова М. Н., Артемов А. М., Коновалов А. А., Ридель А. В. Применение смесей трансформаторного масла и биоразлагаемых эфиров в качестве изоляции высоковольтного оборудования. Электричество. 2023; 5: 72–83.
  14. Hamdi A. et al. Stability of mineral oil and oil-ester mixtures under thermal ageing and electrical discharges. IET Generation, Transmission & Distribution. 2017; 11(9): 2384–2392.
  15. ГОСТ 981-75. Масла нефтяные. Метод определения стабильности против окисления. М.: Министерство энергетики и электрификации СССР, 1975. 7 с.
  16. ГОСТ Р МЭК 61125-2013. Жидкости изоляционные неиспользованные на основе углеводородов. Методы определения стойкости к окислению. М.: Стандартинформ, 2019. 38 с.
  17. ASTM D2440-13. Standard Test Method for Oxidation Stability of Mineral Insulating Oil. ASTM International, 2013. 6 p.
  18. Лютикова М. Н., Коробейников С. М. Специфика определения кислотного числа изоляционного масла из действующих высоковольтных трансформаторов. Промышленная энергетика. 2022; 6: 15–22.
  19. Лютикова М. Н., Ридель А. В., Сотников С. И. Исследование образования газов в диэлектрических жидкостях. Аналитика. 2023; 13(3): 198–205.
  20. Rozga P. et al. A Review on Synthetic Ester Liquids for Transformer Applications. Energies. 2020; 13: Article 6429.
  21. Matharage S. Y. et al. Aging Assessment of Synthetic Ester Impregnated Thermally Non-upgraded Kraft Paper through Chemical Markers in Oil. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2018; 25(2): 507–515.
  22. Lyutikova M., Korobeinikov S., Konovalov A. Evaluation of the Properties of Mixture of Aromatic Mineral Oil and Synthetic Ester for High-Voltage Equipment. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2021; 28(4): 1282–1290.
  23. Salama M. M. et al. Thermal performance of transformers filled with environmentally friendly oils under various loading conditions. Electrical Power and Energy Systems. 2020; 118: Article 105743.
  24. Патент РФ № RU2751460С1. Способ хроматографического анализа газов, растворенных в трансформаторном масле. Коробейников С. М., Лютикова М. Н., Ридель А. В. Заявка № 2020140031 от 07.12.2020. Опубликовано 14.07.2021 Бюл.№ 20.
  25. ГОСТ Р МЭК 60814-2013. Жидкости изоляционные. Бумага и прессованный картон, пропитанные маслом. Определение содержания воды автоматическим кулонометрическим титрованием по Карлу Фишеру. М.: Стандартинформ, 2014. 20 с.
  26. ГОСТ 17216-2001. Чистота промышленная. Классы чистоты жидкостей. М.: Стандартинформ, 2008. 11 с.
  27. Transformer ageing monitoring and estimation techniques. Edited by Tapan Kumar Saha, Prithwiraj Purkait. Published by IEEE Press Wiley, 2017. 466 p.
  28. Методические указания по определению оптической мутности трансформаторного масла герметичных вводов 110 кВ и выше силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов. М.: РАО ЕЭС России (Приказ РАО ЕЭС России № 497 от 07.08.2007 г.). 16 с.
  29. ASTM D 6802-02. Test Method for Determination of the Relative Content of Dissolved Decay Products in Mineral Insulating Oils by Spectrophotometry. ASTM International, 2002. 6 p.
  30. Черножуков Н. И., Крейн С. Э., Лосиков Б. В. Химия минеральных масел. М.: ГНТИНГТЛ, 1959. 417 с.
  31. Kozlov V., Turanov A. Transformer oil and modern physics. IEEE Trans. Dielec. and Elec. Insul. 2012; 19(5): 1485–1497.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Основные требования к диэлектрическим жидкостям (ЭО – электрооборудование; ИЖ – изоляционные жидкости)

Скачать (1012KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Внешний вид масла до и после продолжительного термического старения и образовавшихся осадков

Скачать (1022KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Внешний вид эфиромасляных смесей после продолжительного термического старения

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Значение оптической мутности масла и эфиромасляных смесей после продолжительного термического старения

Скачать (381KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Индексы загрязненности диэлектрических жидкостей до и после старения

Скачать (379KB)
Метаданные
7. Рис. 6. УФ-спектры диэлектрических жидкостей после продолжительного термического старения: а – ТКп; б – ГК; в – Nytro 11GX

Скачать (599KB)
Метаданные

© Лютикова М.Н., Ридель А.В., Гарифуллин М.Ш., Слободина Ю.Н., 2024