Метод и автоматизированный комплекс контроля технического состояния бумажно-пропитанной изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат технических наук Кубарев, Артем Юрьевич

• Кубарев, Артем Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кубарев, Артем Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСТОРИЯ НАБЛЮДЕНИЙ И ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ

1Л. Частичные разряды при эксплуатации электрооборудования среднего и высокого напряжения

1.2. Физические процессы в электрической изоляции, при образовании частичных разрядов

1.2.1. Структура технической изоляции высоковольтного оборудования и условия образования локальной повышенной напряжённости электрического поля

1.2.2. Физические процессы в изоляции под действием электрического поля

1.2.3. Механизмы образования частичных разрядов

1.3. Регистрация и измерение частичных разрядов

1.3.1. Порядок и нормы испытаний

1.3.2. Характеристики частичных разрядов, используемые при диагностике

1.3.3. Схемы регистрации частичных разрядов

1.3.4. Общий порядок измерения характеристик частичных разрядов

1.3.5. Калибровка системы измерения ЧР

1.3.6. Определение вида и уровня помех

1.4. Современное состояние диагностики высоковольтных кабельных линий по методу частичных разрядов

1.4.1. Измерение частичных разрядов в режиме мониторинга

Выводы

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ В БУМАЖНО-ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6 - 10 кВ

2.1. Бумажно-пропитанная изоляция

2.2. Моделирование и расчёт с помощью метода конечных элементов

2.2.1. Моделирование единичных дефектов в бумажно-масляной изоляции

2.2.2. Трёхмерная модель плоского конденсатора

2.3. Визуализация электрических полей в кабельных линиях при различных конфигурациях эксперимента

Выводы

3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ЧАСТОТНЫХ РАЗРЯДОВ

3.1. Разряд во включении на примере модели многослойной изоляции

3.2. Лабораторная установка для измерения характеристик частичных разрядов при постоянном напряжении

3.2.1. Многоканальный регистратор самописец ЬОгарЬ. 2

3.2.2. Параметры аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

3.3. Тестирование лабораторной установки, линий связи и измерительной системы с использованием характеристик импульсов Тричела

3.3.1. Тестирование на постоянном напряжении

3.3.2. Тестирование измерительной системы на переменном

напряжении

3.3.3. Описание программного комплекса

3.4. Метод тестирования и градуировки измерительной системы, с помощью тестового генератора работающего в режиме импульсов Тричела

Выводы

4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТНЫХ ЗОН В ИЗОЛЯЦИИ ТРЁХЖИЛЬНЫХ ТРЁХФАЗНЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА ОСНОВАНИИ КОНФИГУРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ И ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ

4.1. Описание методики

4.2. Определение параметров импульсов частичных разрядов в бумажно-масляной изоляции

4.3. Обработка данных контроля изоляции образцов кабеля при переменном испытательном напряжении промышленной частоты 50 Гц

4.4. Анализ схем регистрации частичных разрядов

4.5. Способы выделения сигналов от частичных разрядов из шумового фона

4.5.1. Функция Вейерштрасса-Мандельброта

4.5.2. Метод накопления для частичных разрядов

4.5.3. Новый класс преобразований случайных функций при анализе частичных разрядов

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и автоматизированный комплекс контроля технического состояния бумажно-пропитанной изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Силовые кабельные линии с бумажно-пропитанной изоляцией являются одним из основных элементов систем электроснабжения городов, промышленных предприятий и во многом определяют их перспективное развитие. В настоящее время техническое состояние силовых кабельных линий контролируется в основном по состоянию изоляции. Раннее обнаружение нарушений в изоляции кабельных линий позволяет принять своевременные меры по их устранению, а значит, и избежать аварийных ситуаций.

В настоящее время, по разным оценкам, от 40% до 80% силового электрооборудования выработало свой ресурс. Это значит, что основной задачей оценки технического состояния электрооборудования, кроме предотвращения аварий, является продление срока эксплуатации вплоть до выработки реального, заложенного в конструкцию при проектировании и изготовлении ресурса работы. Соответственно, возрастает роль методов диагностики электрооборудования в процессе эксплуатации (в режиме реального времени).

Одним из таких методов является метод контроля изоляции по характеристикам частичных разрядов (ЧР). Частичные разряды возникают под действием высокой напряжённости электрического поля в изоляции в местах пониженной электрической прочности, которые представляют собой пробой газовых включений, локальные пробои малых объёмов твёрдого или жидкого диэлектрика. Согласно стандарту международной электроэнергетической комиссии (МЭК 60270) частичный разряд - это локализованный электрический разряд, частично шунтирующий изоляцию между проводниками, который может возникать как в прилегающих, так и в не прилегающих к проводнику объемах изоляции. Условия возникновения ЧР определяются конфигурацией электрического поля изоляционной конструкции и электрофизическими характеристиками рассматриваемой области изоляции.

Имея информацию, которую несут за собой импульсы ЧР, можно давать долгосрочные прогнозы о ресурсе высоковольтной изоляции, а это в свою очередь является наиболее ценной информацией в вопросах, связанных с поддержанием нормальных режимов работы электрооборудования, а также с обеспечением надёжности этого оборудования в целом.

Особенно остро эта задача стоит применительно к диагностике кабельных линий с напряжениями 6-10 кВ с бумажно-пропитанной изоляцией ввиду их чрезвычайной распространённости. В соответствии с действующими в России правилами (ПУЭ, 7-е издание), изоляция кабелей должна периодически подвергаться испытаниям повышенным постоянным напряжением. В ряде случаев испытания выполняются переменным напряжением промышленной частоты и повышенным напряжением с частотой 0,1 Гц.

Однако из практики эксплуатации высоковольтных кабельных линий (КЛ) известно, что положительные результаты испытаний повышенным напряжением вовсе не гарантируют последующую безаварийную работу электрооборудования. Так, например, после успешных испытаний повышенным напряжением КЛ нередко происходит выход их из строя в ближайшие после этого месяцы. Известно, что причина этого - в интенсивном разрушении изоляции частичными разрядами в проблемных местах, что приводит к сокращению срока службы КЛ.

И, наконец, испытания повышенным постоянным напряжением не позволяют локализовать проблемные места линий. Наиболее опасны испытания повышенным напряжением для КЛ с большим сроком службы, с низким качеством монтажа или с высоким уровнем ЧР в проблемных местах. В этом случае испытания повышенным напряжением приводят к ускорению старения изоляции и, соответственно, к увеличению уровня ЧР.

В России и за рубежом ведутся интенсивные работы по совершенствованию неразрушающих методов диагностики изоляции и выпуску предназначенной для этого аппаратуры. Эти методы ориентированы как на испытания, не разрушающие изоляцию электрооборудования, так и на методы,

позволяющие в процессе эксплуатации КЛ получать достоверную информацию о состоянии изоляции и выполнять локализацию проблемных мест на ранней стадии развития дефектов. Принципиально важным вопросом является также оценка результатов диагностики и формулирование заключения. Для этого необходимо иметь достаточно надежные критерии оценки по известным параметрам ЧР - амплитуде, мощности и частоте следования и т.д. Таким образом, тема данного диссертационного исследования является актуальной.

Объект исследования: объектом исследования являются кабельные линии распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ с бумажно-

пропитанной изоляцией.

Предмет исследования: предметом исследования являются частичные

разряды в изоляции кабельных линий.

Цель работы - разработка автоматизированного комплекса и методики контроля изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов. Основные задачи диссертационной работы.

1. Разработать и создать автоматизированный комплекс для контроля изоляции кабельных линий с применением различных схем подключения для регистрации ЧР.

2. Провести экспериментальные исследования характеристик ЧР в кабельных линиях и их зависимости от величины и формы приложенного напряжения.

3. Разработать систему для тестирования и градуировки измерительных

цепей и устройств подключения.

4. Провести моделирование электрических полей в возможных дефектах кабельных линий с целью классификации их по степени опасности для

изоляции кабельных линий.

5. Разработать методику определения областей с ослабленной бумажно-

пропитанной изоляцией в трёхжильных трёхфазных кабельных линиях.

Методы исследования. При теоретических расчётах использовались современные методы теории поля, методы статистической физики, методы

техники высоких напряжений, методы теоретических основ электротехники и радиотехники, теория физики диэлектриков, элементы теории микроэлектроники, теория электрофизических процессов в газах, методы информационных технологий и основы программирования. При решении задач визуализации и расчета электрических полей в слоистых диэлектриках использовались методы компьютерного и математического моделирования, в частности, метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в программном комплексе Cortisol 3.5а.

При получении экспериментальной информации был использован электрический метод контроля изоляции.

Для записи и обработки экспериментальных данных использовался программный пакет LGraf2 фирмы «JI-Кард», а также прикладные программы обработки и визуализации характеристик ЧР, созданные в Delphi 7.

Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов определяются использованием современных теоретических и экспериментальных методов исследования и применением новых программных продуктов, совпадением теоретических результатов с полученными экспериментальными данными, сопоставимостью результатов с данными, полученными другими методами. Достоверность полученных результатов обеспечена повторяемостью измерений и их соответствием данным, опубликованным в научной литературе другими исследователями.

Научная новизна работы:

1. Проведён расчёт электрических полей в различных типах дефектов бумажно-пропитанной изоляции кабельных линий методом конечных элементов.

2. Разработана методика определения зон с ослабленной изоляцией трёхжильных трёхфазных кабельных линий электропередач на основании измерения характеристик частичных разрядов при различных конфигурациях электрических полей.

3. Разработана и апробирована методика градуировки и тестирования автоматизированного комплекса для контроля изоляции кабельных линий на основе характеристик импульсов Тричела.

4. В бумажно-пропитанной изоляции для схемы с включением измерительного элемента в ветвь заземления объекта испытаний установлено два различных типа частичных разрядов.

Практическая значимость работы:

1. Создан автоматизированный комплекс для контроля изоляции кабельных линий, с повышенной точностью определения напряжения зажигания ЧР (фаза ЧР определяется с погрешностью в один градус).

2. Разработанная методика определения дефектных зон в изоляции трёхжильных трёхфазных кабельных линий электропередач на основании измерения характеристик частичных разрядов при различных конфигурациях электрических полей позволяет определять тип возможного повреждения, т.е. локализовать область развивающегося дефекта.

3. Показана необходимость учёта обоих типов частичных разрядов для схемы с включением измерительного элемента в ветвь заземления объекта испытаний при контроле изоляции.

Положения, выносимые на защиту:

1. Автоматизированный комплекс для контроля изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов, состоящий из аппаратной части высокого и низкого напряжения и программной части, основанной на самописце LGra£2 и блоке программ, созданных на Delphi 7.

2. Результаты расчёта электрических полей моделей дефектов различных размеров и форм в изоляции кабельных линий 6-10 кВ.

3. Методика определения зон с ослабленной изоляцией в трёхжильных трёхфазных кабельных линиях электропередач на основании измерения характеристик частичных разрядов при различных конфигурациях электрических полей.

4. Способ тестирования и градуировки измерительной системы с применением тестового генератора наносекундных импульсов на основе электродной системы «игла-плоскость» в режиме импульсов Тричела.

5. Обнаружение двух типов частичных разрядов для схемы с включением измерительного элемента в ветвь заземления объекта испытаний в бумажно-пропитанной изоляции кабелей, характеризующихся импульсами тока и импульсами напряжения.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XII, XIII и XV Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2006, 2007 и 2009); на Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию Ф.З. Тинчурина «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России» (Казань, 2006); на II, III, IV и V Международных молодежных научных конференциях «Тинчуринские чтения» (Казань, 2007, 2008, 2009, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции по инновационному развитию агропромышленного комплекса (Казань, 2009, 2010); на Восьмом ежегодном семинаре «Методы и средства контроля изоляции высоковольтного электрооборудования» по специальному вопросу семинара: «Локация мест возникновения частичных разрядов в изоляции высоковольтного электрооборудования» (Пермь, 2011); на XX Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий (Казань, 2008).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 14 научных публикациях, включая 3 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК.

Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие на всех этапах процесса в разработке и создании измерительного комплекса (создание установки высокого напряжения, устройства подключения, изготовление

тестового генератора, программного комплекса сбора и анализа данных), в проведении экспериментальных исследований, в интерпретации и анализе полученных теоретических и экспериментальных результатов, написании научных статей, в подготовке докладов и в выступлениях на научных

конференциях.

Соответствие диссертации научной специальности.

Диссертация соответствует специальности 05.11.13 - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» и затрагивает следующие области исследования Паспорта специальности:

1) построение новых моделей дефектов различных размеров и форм в изоляции кабельных линий 6-10 кВ с целью ранжирования дефектов по степени их опасности при контроле состояния изоляции соответствует п. 1 «Научное обоснование новых и усовершенствование существующих методов аналитического и неразрушающего контроля природной среды, веществ,

материалов и изделий»;

2) разработка и создание измерительного комплекса для диагностики

изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов соответствует п. 3 «Разработка, внедрение и испытания приборов, средств и систем контроля природной среды, веществ, материалов и изделий, имеющих лучшие характеристики по сравнению с прототипами».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитированной литературы и приложений. Работа изложена на 184 страницах машинописного текста, содержит 86 рисунков, 5 таблиц и 3 приложения, список цитируемой литературы включает 76 наименований.

Содержание работы Во введении обосновывается выбор темы, ее актуальность и значимость, сформулированы цель и задачи исследования, отмечены научные и практические результаты, а также защищаемые положения. Дана структура и

краткое содержание глав диссертации, сведения о публикациях и апробации работы.

Первая глава носит обзорный характер. В ней изложены сведения о природе частичных разрядов, методы их исследований, достоинства и недостатки имеющейся аппаратуры, сформулированы основные требования к разработке измерительного комплекса. Там же отмечается назначение и область применения разрабатываемого комплекса, технические, конструктивные и эксплуатационные требования.

Вторая глава содержит результаты математического и компьютерного моделирования с последующей визуализацией полученных результатов.

В первую очередь были рассмотрены простые дефекты, которые свойственны слоистой изоляции бумажно-пропитанных кабельных линий. По значениям напряжённости электрического поля, как в дефекте, так и вне его, были определены количественные и качественные показатели опасных зон в дефектах. Также была построена двумерная модель кабеля ААШвУ, в которой методом конечных элементов (МКЭ) были рассчитаны значения напряжённости электрического поля в изоляции кабеля, с последующей их визуализацией.

В третей главе описывается аппаратно-программный комплекс контроля изоляции по методу ЧР. Приводится описание основных его частей: испытательной установки высокого напряжения, устройства присоединения, АЦП, а также программных частей по сбору и обработки получаемых данных. Предложен новый метод тестирования и градуировки измерительной схемы и устройства присоединения с помощью тестового генератора наносекундных импульсов на основе системы игла-плоскость в режиме импульсов Тричела.

Приводится экспериментальная зависимость частоты следования импульсов Тричела в зависимости от значения приложенного напряжения, зависимость количества ЧР от длительности приложенного напряжения и зависимость количества ЧР от значения приложенного напряжения.

В четвёртой главе приводятся экспериментальные данные по предлагаемой методике определения опасных зон в изоляции трёхжильных трёхфазных кабельных линий электропередач, на основании конфигурации электрических полей и характеристик ЧР.

Было выявлено наличие двух ранее не описанных типов ЧР для схемы с включением сигнального сопротивления в ветвь заземления объекта испытаний, один из которых характеризуется бросками напряжения, а другой бросками тока.

Рассматриваются методы выделения ЧР из шумового фона.

1. ИСТОРИЯ НАБЛЮДЕНИЙ И ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ

ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ 1.1. Частичные разряды при эксплуатации электрооборудования среднего и высокого напряжения.

При описании первых наблюдений искровых электрических разрядов в изоляции высоковольтного оборудования использовались термины «корона» или «ионизация» [1, 2]. Дальнейшее изучение физических процессов и механизма искровых разрядов выявило их различие. Учитывая особенности физических процессов и механизма, искровые разряды у электродов и газовой среде классифицируются как коронные. Электрические разряды в твёрдой и жидкой изоляции, не приводящие к перекрытию и пробою межэлектродных промежутков, классифицировали как частичные. При этом, к частичным отнесены и разряды вдоль поверхности твёрдой изоляции, находящиеся в газовой или жидкостной среде; их стали классифицировать как поверхностные частичные разряды.

В соответствии с определением ГОСТ 20074-83 [3] и международного стандарта 1ЕК 60270 [4] частичным разрядом называется локальный электрический разряд, который шунтирует только часть изоляции в электроизоляционной системе. Возникновение ЧР имеет вероятностный характер, так как является результатом воздействия множества факторов, например, структуры изоляции, наличие неоднородностей электрического поля, температуры, влажности, давления, диэлектрических свойств, вибрации и др.

В конечном итоге ЧР являются результатом возникновения локальных концентраций электрической напряжённости поля в изоляции или на её поверхности, превышающей электрическую прочность изоляции в отдельных местах.

ЧР возникают в виде импульсов тока имеющих продолжительность намного меньше 10"6с. При исследованиях твёрдой изоляции наблюдались

импульсы тока ЧР длительностью 10"ис. Обычно в технической твёрдой

9 7

изоляции импульсные токи ЧР имеют длительность 10" -10" с; в жидкой изоляции этот показатель составляет 10"8-10"6с; а у токов поверхностных ЧР она

п

составляет от 10" до нескольких микросекунд.

Возникновение ЧР, сопровождается протеканием импульсного тока через изоляцию испытуемого объекта, находящегося в цепи регистрации ЧР Единичные ЧР регистрируются при изменениях в виде импульса тока или импульса напряжения в зависимости от характеристик устройств присоединения (или его измерительного элемента) схемы регистрации, подключённого к испытуемому объекту.

Обычно при одиночном включении число единичных разрядов на одной полуволне напряжения составляет от одной до нескольких единиц. Увеличение числа включений приводит к образованию множества разрядов. При этом диапазон амплитудных значений может достигать четырёх порядков. Следовательно, ЧР могут иметь различную разрушительную способность, определяемую максимальным значением импульсного тока ЧР и числом ЧР.

Согласно стандарту международной электроэнергетической комиссии [4] частичный разряд это локализованный электрический разряд, частично шунтирующий изоляцию между проводниками и, который может возникать как в прилегающих, так и в не прилегающих к проводнику объемах изоляции.

Частичные разряды являются в основном следствием местных электрических концентраций перенапряжений в изоляции или на поверхности изоляции. Обычно, такие разряды появляются как импульсы продолжительностью намного меньше, чем 1 мкс. Однако могут встречаться более длительные формы, такие как так называемые без импульсные разряды в газообразных диэлектриках.

"Корона" - это разновидность частичных разрядов, которая встречается в газообразной среде вокруг проводников, отдаленных от твердой или жидкостной изоляции. Термин "корона" не должен использоваться как общий термин для всех форм ЧР [4].

Частичные разряды часто сопровождается выделением звука, света, высокой температуры и химических реакций.

Из вышесказанного понятно, что частичный разряд, в частном случае, -это пробой части изоляции, который не приводит к перекрытию всего изоляционного промежутка, но который в свою очередь пагубно воздействует на качество изоляции, воздействуя на неё как фактор старения. В свою очередь своевременное обнаружение таких ЧР, может дать существенную информацию о состоянии изоляции электрооборудования.

1.2. Физические процессы в электрической изоляции, при

образовании ЧР 1.2.1. Структура технической изоляции высоковольтного оборудования и условия образования локальной повышенной напряжённости электрического поля

Многие процессы в электрической изоляции вызваны особенностями ее структуры проявлением поляризации и перераспределением электрического поля.

В основном техническая изоляция высоковольтного электрооборудования имеет неоднородную структуру [5], обусловленную применением электроизоляционных материалов с различными диэлектрическими свойствами или внесением включений, имеющих свойства, отличающиеся от таковых основной изоляции, при изготовлении электроизоляционных систем или в условиях эксплуатации электрооборудования. Различия в диэлектрических свойствах (диэлектрической проницаемости) обуславливают перераспределение электрического поля и образования участков изоляции с повышенной напряжённостью электрического поля. На повышение напряжённости также влияют острые кромки электродов высоковольтных конструкций.

и

■- I г " <ч ^ . < *

Рис. 1.1. Образец изоляции состоящий из двух слоев диэлектриков.

А толщина слоя изоляции; г относительная диэлектрическая проницаемость; и напряжение приложенное к образцу; Е напряжённость электрического поля.

Если к образцу приложено переменное напряжение II, то оно перераспределяется по слоям, и в каждом слое изоляции будет иметь значение, зависящее от толщины слоев изоляции и их диэлектрических параметров. Таким образом, образование разрядов в изоляции определяется напряжённостью поля.

Напряжённость поля по слоям на рис. 1.1. можно выразить как [5]:

Е\ =

е2 •(£- + !)

д2

¿1

В2'д7+61

'ср

е2 =

'ср-

(1.1)

Где Еср = и/ А, Для случая А! « А 2:

Е2=^--Еср. (1.2)

Е1 8 2

Следовательно, чем меньше отношение 81/82, тем больше неоднородность поля КЕ, где КЕ = Е} / Еср. Таким образом, неоднородность

изоляции определяется её структурой, которая имеет свои особенности у каждого типа оборудования.

У силовых трансформаторов, реакторов, а также кабельных линий неоднородность образуется за счёт чередующихся слоёв твёрдой (электротехнический картон, бумага) и жидкой (трансформаторное масло) изоляции, газонаполненных сферических и сфероидальных включений, закрытых и открытых диэлектрических клиньев, заусенцев у провода обмоток и металлических опилок.

а)

ЯятШтШШШШШШшшШШШШшт 111И

Ек ЕсР ла'

Рв - ■ • " ^ • :

Рис. 1.2. а) Газонаполненные и маслонаполненные протяжённые полости. А А толщина маслонаполненной, воздушной полостей и картона

соответственно; б) Сферическое включение: ев,8]у[ диэлектрические

проницаемости газа и масла;

Еср

Сь' Ев £

а и.......................—►

Рис. 1.2. в) Сфероид включения, а, Ь большая и малая оси

Рис. 1.2. г) Газонаполненный закрытый диэлектрический клин

Еср

И

Рис. 1.2. д) Металлический опилок

1 , I

к

Рис. 1.3. Виды технологических дефектов: 1 газонаполненная полость на стыке лент; 2 диэлектрические клинья, заполненные маслом; 3 диэлектрический клин, заполненный газом; 4 масляные прослойки, образованные в результате неровности поверхности бумажных лент; 5 заусенец на металлическом электроде

В тонких слоях масла (Д^) и воздуха (Ам), ориентированных поперёк поля, при АМ«АК, АВ«АК, вм=2,75, е5=1, 8^=4, напряжённость будет выше средней напряженности поля в изоляционном промежутке [5]:

ЕМ=^-ЕСР=1А5ЕСР, (1-3)

Ев = г-^-ЕСР=4ЕСр. (1.4)

В этих же слоях, ориентированных вдоль поля напряжённость будет равна ЕСР. В газонаполненных сферических включениях напряжённость поля

составит [5]:

Ев=-±^—Еср. (1-5)

2-гм +гв

В газонаполненных сфероидальных включениях (рис. 1.2 в) при а»Ь, малая ось Ь которых направлена вдоль поля максимальная напряжённость поля отмечалась в центре включения [5]:

в

Ев=^-ЕСР=АЕСр. (1.6)

В газо- и маслонаполненных диэлектрических клиньях, ориентированных поперёк поля, напряжённость поля по длине клина изменяется от ЕСР до Ем,

причём последняя определяется зависимостью (1.3).

На острых кромках металлических опилок, ориентированных вдоль поля, напряжённость может достигать 20-50 ЕСР [5], а на кромке заусенца 3-7ЕСР. Если включения имеют вид прослоек и клиньев и ориентированы вдоль напряжённости изоляционного промежутка Еср, значения напряжённости в

них практически не отличаются от Е^р.

1.2.2. Физические процессы в изоляции под действием электрического поля

Процесс ухудшения свойств изоляции (или «старения») длительный и его можно определить как электро-термохимический. В этом процессе «старения» доминирует воздействие на изоляцию электрического поля [5, 6].

Образованные под действием электрического поля разряды вызывают электронно-ионную бомбардировку диэлектрика, тепловую эрозию, создают ультрафиолетовые лучи. Решающая роль в разрушение изоляции принадлежит электронно-ионной бомбардировке. Удар заряженных частиц о поверхность диэлектрика может привести к значительному локальному разогреву, разрыву молекулярных связей и к возбуждению молекул диэлектрика.

Разрушение диэлектрика разрядами в основном связано с возбуждением и ионизацией молекул свободных радикалов [5]. Электролитическое разложение углеводородных соединений и присутствие остаточной влаги может привести к образованию пузырьков газа и возникновению разрядов. В этом случае атомарный водород способствует процессам гидроионизации, а атомарный кислород окислительным процессам. Оба этих процесса ухудшают диэлектрические свойства изоляции и приводят к возрастанию диэлектрических потерь и проводимости диэлектрика.

В процентном соотношении, при образовании разряда, до 20% энергии тратится не работу по расширению канала разряда, до 15% на потери нерезонансного излучения, 5% на теплоотвод, 3% на ионизацию [1, 5]. Следовательно, более половины энергии разряда будет передаваться поверхностям включений или окружающему диэлектрику при бомбардировке его электронами и ионами. Быстродействующий процесс расширения канала разряда вызывает ударную волну, которая также способствует разрушению поверхностного слоя диэлектриков и образованию микротрещин в механически напряжённых участках изоляции. Расчёт и экспериментальные исследования температуры в канале разряда показывают, что она может достигать (700-

1000)К. При этой температуре происходит деструкция диэлектриков и особенно органической изоляции.

Хотя объём диэлектрика, в котором развивается разряд, очень мал, энергия, выделяемая при единичном разряде, достаточна чтобы его разрушить.

При максимальной напряжённости во включениях от 5 до 50 кВ/м энергия положительных ионов при атмосферном давлении может достигать 13эВ, а электронов 25-50 эВ. Этой энергии достаточно для разрыва химических связей диэлектриков [5,6].

Изменение свойств изоляции во многом связано с химическими процессами в объёме действия разряда. Это главным образом относится к химическим реакциям, протекающим при воздействии на диэлектрик образовавшихся продуктов, или к реакциям микрорадикалов, образовавшихся при разрядах, с кислородом. Скорость протекания этих процессов определяется кинетикой химических реакций, зависящей от температуры согласно закону Аррениуса [1,5].

Кг =К-е~¥а'1кТ. (1.7)

Где К постоянная, зависящая от структуры веществ, вступающих в реакцию; ¡¥а энергия активации; к постоянная Больцмана.

Для органической изоляции интенсивность химических реакций возрастает приблизительно в 2 раза с увеличением температуры на каждые 10 °С.

Учитывая зависимость скорости разрушения изоляции от напряженности электрического поля, срок службы изоляции т можно представить в следующем виде [1, 5]:

% = а-Е~™. (1.8)

Где а и т коэффициенты, значения которых зависят от воздействующего на изоляцию напряжения, вида диэлектрика, а также

эксплуатационных факторов. Для бамажно-масляной изоляции при переменном

напряжении т = 6.

Ограничиваясь воздействием напряжённости поля, значение которой

близко к напряжённости возникновения разрядов Еп срок службы Т можно представить эмпирической зависимостью

т = а • Её™ ■ ф, (1.9)

Ф = —. (1Л0)

¥ -Е-^ср

Учитывая зависимость скорости химических реакций от температуры и срока службы от напряжённости, последние соотношения можно выразить в

виде [1]

X = А-Е-а-е^/кТ, (1.11)

где А постоянная, зависящая от структуры и свойств изоляции; а показатель степени, зависящий от особенностей изоляционных конструкций, вида изоляции, вида и значения воздействующей напряжённости поля (в частности существование начальных или критических разрядов) и других факторов. Так, например, для маслобарьерной изоляции силовых трансформаторов при рабочих напряжённостях а =55 - 80 для конденсаторной изоляции при напряжении промышленной частоты а =4 - 8; 1¥а энергия активации; к

постоянная Больцмана.

Следовательно, между сроком службы изоляции и воздействующим на

изоляцию напряжением существует функциональная связь. Разряды,

являющиеся следствием воздействия электрического поля, непосредственно

влияют на срок службы изоляции. А длительное воздействие напряжённости

электрического поля в конечном итоге приводит к возрастанию

диэлектрических потерь в электрической изоляции и снижению электрической прочности.

1.2.3. Механизмы образования частичных разрядов

Неотъемлемой частью любого разряда, в том числе и ЧР, является развитие электронных лавин [7, 8, 9], начинающихся с некоторого начального количества электронов.

Для описания дальнейшего развития разряда используются два приближения и, соответственно, две группы моделей [7]: а) основанные на представлениях о процессе ионизации в однородном или квазиоднородном электрическом поле, б) рассматривающие процессы ионизации при значительном локальном искажении пространственным зарядом внешнего поля. Процессы ионизации в рамках моделей первого типа (назовем их волновыми) описываются системой уравнений баланса числа носителей и уравнения Лапласа, связывающего распределения электрического поля и числа носителей заряда, усредненных по макроскопически большим масштабам, в приближении достаточно гладкого распределения носителей заряда. Модели второго типа, стримерные модели, используют приближение, в каком-то смысле, обратное: предполагается ионизация в небольшой области усиленного поля вблизи головки лавины с последующим слиянием множества лавин в плазменное образование — стример [10, 11, 12 13, 14, 15]. Таким образом, предполагается резко неоднородное распределение и числа носителей заряда, и электрического поля.

Независимо от того какой подход использовать при описании начальных стадий накопления и образования разряда, в конечном счёте, всё сводится к пробою определённого диэлектрического промежутка. Если рассматривать изоляцию в виде множества ёмкостей параллельно-последовательно включенных между собой, то любой пробой изоляции можно свести к

«закоротке» некой ёмкости, и в этом случае целесообразно перейти к модели многослойной изоляции (рис. 1.4) [1, 2, 5, 16].

ячейка с включением

а)

4 ШптТ I а ! 1 ,,. и , . „ Р |С=Э| Г

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Кубарев, Артем Юрьевич

Выводы.

1. На основании теоретических данных, данных компьютерного моделирования, а также данных стендовых экспериментов впервые была предложена методика определения зон с ослабленной изоляцией трёхжильных трёхфазных кабельных линий электропередач, на основании конфигурации электрических полей и характеристик частичных разрядов. Данная методика позволяет не только выявлять опасные зоны, но и диагностировать тип повреждения, чего в других методиках не существовало.

2. Было установлено наличие для представленной изоляции частичных разрядов двух типов, одни из которых характеризуются бросками напряжения, а другой бросками тока.

3. Для данной изоляционной конструкции были определены характерные формы и длительности частичных разрядов, а также формы и длительности помех.

4. Были сделаны выводы о характере зависимостей количественно-временной характеристике ЧР.

5. Были выявлены различия при использовании двух электрических схем. Установлено, что в «схеме с включением измерительного элемента в ветвь заземления объекта испытаний» отчётливо наблюдаются ЧР двух различных типов, по сравнению со «схемой с включением измерительного элемента в ветвь заземления измерительного конденсатора» где такого различия выявить невозможно.

6. Основываясь на данных компьютерного моделирования, была обоснована целесообразность применения метода накопления, а также метода сигнал-лестничного преобразования для детектирования сигналов от ЧР из шумового фона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Был разработан и создан автоматизированный комплекс контроля технического состояния изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов, состоящий из аппаратной части высокого и низкого напряжения и программной части, основанной на самописце LGraf2 и блоке программ, созданных на Delphi 7.

2. Проведён расчёт электрических полей в моделях дефектов различных размеров и форм в изоляции кабельных линий 6-10 кВ. Определены превышения напряжённости электрического поля в дефектах по сравнению со средней напряжённостью поля между обкладками эквивалентного конденсатора. Визуально показано взаимное влияние для каждой группы дефектов одного типа. Из результатов моделирования простых дефектов можно сделать вывод о том, что значение пробивной напряжённости не изменится с пропорциональным увеличением размеров дефекта, а будет зависеть только лишь от формы дефекта и взаимного расположения дефектов относительно друг друга. Это означает, что напряжение зажигания (фаза возникновения) ЧР для дефектов различной величины и одинаковой формы будет одинаковым.

3. Предложена новая методика определения зон с ослабленной изоляцией, а также дефектных зон в изоляции трёхжильных трёхфазных кабельных линий электропередач, на основании измерения характеристик частичных разрядов при различных конфигурациях электрических полей и различных способах подключения измерительного устройства, подключения высоковольтных и заземлённых электродов.

4.Применён способ тестирования и градуировки измерительной системы с применением тестового генератора наносекундных импульсов на основе электродной системы игла-плоскость в режиме импульсов Тричела.

5. Для бумажно-пропитанной изоляции кабелей обнаружено два типа частичных разрядов для схемы с включением измерительного элемента в ветвь заземления объекта испытаний, характеризующихся импульсами тока и импульсами напряжения.

6. Приведена зависимость числа частичных разрядов от времени приложенного напряжения.

7. Приведена зависимость частоты следования импульсов Тричела от величины приложенного напряжения.

8. Приведена зависимость количества ЧР в кабеле с бумажно-пропитанной изоляцией от уровня приложенного испытательного напряжения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кубарев, Артем Юрьевич, 2012 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных

конструкциях //Л.: Энергия. - 1979.

2. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей) // М.:

ГИФМЛ. - 1958.

3. ГОСТ 20074-83. Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов // М.: Изд-во стандартов 2008.

4. МЭК 60270. Методы высоковольтных испытаний. Измерение

частичных разрядов // М.: Изд-во стандартов 2000-12.

5. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования // Новосибирск: Наука. - 2007. - 155с.

6. Вдовико В.П. Образование и развитие частичных разрядов в бумажно-маслянной изоляции высоковольтного оборудования в условиях

эксплуатации // Электро. - 2004. - №1. - С.48-54.

7. В.М. Рожков. Длительность стадии формирования разрядного канала при электрическом пробое твёрдых диэлектриков // ЖТФ. - 2003. - Т.73. - вып.1. - С.51-54.

8. Х.Д. Ламажапов. Перколяционная модель пробоя газов // Вест.

Самар. гос. ун-та. - 2007. - №1(14). - С.23-27.

9. А.З. Славинский. Физика диэлектриков // М.: Научтехлитиздат. -

2007.-Т.1.-305с.

10. Л. Лёб. Основные процессы электрических разрядов в газах / перевод с английского под ред. проф. H.A. Капцова // М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы. - 1950 - 185с.

11. Э.М. Базелян, Ю.П. Райзер Искровой разряд // М.: Из-во МФТИ. -

1997.

12. И.М. Бортник. Электрофизические основы техники высоких напряжений / учеб. для вузов под ред. И.П. Верещагина, В.П. Ларионова // М.: Энергоатомиздат - 1993. 543 с.

13. В.И. Левитов. Корона переменного тока // М.: Энергия. 1969.

14. Р.П. Райзер. Физика газового разряда / М.: Наука. 1992.

15. Чернов К.П. Электрофизические процессы в газах, жидких и твёрдых диэлектриках // Казань: Из-во КГЭУ. - 2003.

16. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения // М.: Энергоатомиздат. - 1992.

17. Объём и нормы испытаний электрооборудования РД 34.45-51.30097// 6-е издание с изменениями и дополнениями по состоянию на 01.03. 2001. М.: НЦ ЭНАС, 2004.

18. В.П. Вдовико, И.И. Сергеев, А.И. Банщиков. Диагностика электрической изоляции трансформаторов тока 220 - 500 кВ под рабочим напряжением с использованием характеристик частичных разрядов // Материалы международного симпозиума «Состояние, основные направления развития производства, повышение технического уровня и надежности обслуживания трансформаторного оборудования». - 1998. - Украина. -Запорожье: ВИТ.

19. Вдовико В.П. Характеристики частичных разрядов и их применение в оценке качества электрической изоляции высоковольтного оборудования // Электро. - 2005. - №5. - 202-210.

20. Иванова Е. И., Осотов В.Н. Об оценке состояния электрооборудования с большим сроком службы // Энергетик. - 2009. - № 3. -С.37-39.

21. A. Pedersen, G.C. Crichton, I.W. McAllister. The Theory and Measurement of Partial Discharge Transients // IEEE Trasactions on Electrical Insulations. - 1991. - V.26. -No.3. -pp. 487-497.

22. Русов B.A. Измерение частичных разрядов в изоляции высоковольтного электрооборудования // Екатеринбург: УрГУПС. - 2011.

23. Измерение частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования // Пермь: Изд-во «Вибро-Центр». - 2008.

24. А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев, Т.В. Лопухова, Ю.Г. Кубарев. Методика обнаружения опасных зон в изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов // Известия вузов. Проблемы энергетики.

-2012. -№1-2.-С.79-83.

25. А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев. Исследование дефектного электрооборудования с помощью электромагнитных полей // Материалы докладов II Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань: КГЭУ. - 2007. - Т.2. - С. 16-17.

26. А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев. Мобильный измерительный комплекс для диагностики частичных разрядов // Материалы докладов III Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань: КГЭУ - 2008. - Т. 1. - С.28-29.

27. Peter H.F. Degradation of Solid Dielectrics due to Internal Partial Discharge: Some Thoughts on progress made and there to go now // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2005. - V.12. - No.5. - pp. 905-913.

28. ГОСТ 28114-89. (МЭК 885-2-87, МЭК 885-3-88) Межгосударственный стандарт. Кабели. Метод измерения частичных разрядов

// М.: Стандартинформ. - 2007.

29. А.В. Струнова, А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев. Определение вида и уровня помех при диагностике электрооборудования по характеристикам частичных разрядов // Материалы докладов IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань: КГЭУ. - 2009. - Т.1. -С.35-36.

30. М.А. Аронов, В.П. Ларионов. Электрическая изоляция высокочастотных установок высокого напряжения // М.: АО «Знак». - 1994 -288с.

31. Steven Boggs, John Densley. Fundamentals of Partial Discharge in the Context of Field Cable Testing // IEEE Electrical Insulation Magazine. - 2000. -V.16. -No.5. - pp. 13-18.

32. Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения // М.: Энергоатомиздат. - 1988.

33. Г. А. Воробьев, Ю.П. Похолков, Ю.Д. Королев. Физика диэлектриков (область сильных полей) // Томск: Изд-во ТПУ. - 2003. - 243с.

34. J.C. Devins. The Physics of Partial Discharges in Solid Dielectrics // IEEE Trans. Elec. Insul., - 1984. - EI-V.19. - pp. 475-495.

35. Кубарев А.Ю., Усачёв A.E. Моделирование дефектов в бумажно-пропитанной изоляции кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения // Энергетика Татарстана. - 2011. - №2(22). - С.52 - 55.

36. R.J. Van Brunt, S.V. Kulkarni. Stochastic Properties of Trichel-pulse Corona: A non-Markovian Random Point Process // Phys.Rev. A - 1990. - V.42. -pp, 4908-4932.

37. A. Pedersen. On the Electrical Breakdown of Gaseous Dielectrics // IEEE Trans. Elec. Insul., - 1989. - V.24. - pp. 721-739.

38. Э.И. Осиновский, A.A. Петров, И.С. Самойлов. Амплитудно-частотные характеристики импульсов Тричела и поведение катодного пятна в отрицательном коронном разряде // Письма в ЖЭТФ. - 2007. - Т. 86, - вып. 5, -С 354-355.

39. Х.Д. Ламажанов. Физика газовых разрядов // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. - 2007. - №1(14). - С. 108-113.

40. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, В.А. Цукерман. Высоковольтный наносекундный разряд в плотных газах при больших перенапряжениях, развивающихся в режиме убегания электронов // УФН. - 1990. - Т. 160. - вып.7. - С.49-82.

41. Б. А. Козлов, В.И. Соловьев. Численное моделирование стационарной отрицательной короны в воздухе // ЖТФ. - 2009. - Т.19. - вып.5. - С.18-28.

42. R.J. Van Brunt, Е.W. Cernyar, P. von Glahn. Importance of Unraveling Memory Propagation Effects in Interpreting Data on Partial Discharge Statistics // IEEE Trans. Elec. Insul., - 1993. - V.28. - pp. 905-916.

43. R. Bartnikas. Detection of Partial Dischrge (Corona) in Electrical Apparatus // IEEE Trans. Elec. Insul., - 1990. - V.25. - pp. 111-123.

44. A.JI. Куперштох, С.П. Стамателатос, Д.П. Агорис. Моделирование частичных разрядов в твердых диэлектриках на переменном напряжении // Письма в ЖТФ. - 2006. - Т.32. - вып. 15. - С.74-81.

45. В.Н. Болотов, Ю.В. Ткач. Спектральные характеристики искровых разрядов в искусственных заряженных аэрозольных образованиях // Электромагнитные явления. - 2003. - Т.З. - №2(10). - С.236-255.

46. О.С. Гефле, Е.И. Черкашина. Диагностика предпробивного состояния полимерных диэлектриков по тепловым эффектам // Томск: Изв. Томского политехнического университета. - 2005. - Т.308. - №1. - С.54-59.

47. В.А. Чуенков. Современное состояние теории электрического пробоя твердых диэлектриков // УФН. - 1954. - Т.54. - №2. - С. 185-230.

48. Петров Ю.В., Глебовский П.А. Критерий инкубационного времени в задачах импульсного разрушения и электрического пробоя // ЖТФ. 2004. - Т. 74.-вып. 11. -С.301-320.

49. Марголин А. Д. Медленный электрический пробой вдоль поверхности полимерных диэлектриков // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - №4.

50. M.G. Danikas, G. Adamidis. Partial discharges in epoxy resin voids and the interpretational possibilities and limitations of Petersons model // Electrical Engineering. - 1997. - V.80. - pp. 105-110.

51. LUO JiaCheng, GAO CunFa and DAI Xiang Hua. Partial discharge -induced crack growth in dielectric materials // Science China. Physics, Mechanics and Astronomy. - 2010. - V.53. - No.5. - pp. 886-891.

52. A.M. Гатауллин, B.JI. Матухин, Б.А. Крупнов Моделирование искажения формы линии сигналов частичных разрядов // Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2011. - №3-4. - С. 82 - 90.

53. Т. Seyhier. D. Mahi. Investigations into Partial Discharge Dependence in Air Gaps between High Density Polyethylene Tapes // Acta Electrotechnica. - 2008. - V.49. -No.l. - pp. 3-13.

54. Д.В. Максудов, E.M. Федосов. Методы селекции сигналов частичных разрядов в изоляции силовых трансформаторов // Уфа: Вестник УГАТУ. - 2009. -Т.12. -. №2(31). - С.138-143.

55. Лотфуллин Р.Ш., Нгуайя М.Л., Кубарев А.Ю., Кубарев Ю.Г. Исследование коэффициентов отражения и прохождения электромагнитных волн в слоистых диэлектрических структурах // Вестник Казанского ГАУ. -2010. - №4(18). -С.114-116.

56. Лотфуллин Р.Ш., Кубарев А.Ю., Нгуайя М.Л., Кубарев Ю.Г. Новые методы обработки частичных разрядов в кабельных линиях // Вестник Казанского ГАУ. - 2010. - №3(17). - С.95-97.

57. А.В. Струнова, А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев. Частичные разряды в изоляции кабельных линий // Материалы докладов V Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань: КГЭУ. -2010.-Т.1.-С.63-64.

58. I.W. McAllister. Electric Field Theory and Fallacy of Voids Capacitance. // World Academy of Science, Engineering and Technology. - 2009. -

V.64. - pp. 123-129.

59. R. Morrow. Theory of Stepped Pulses in Negative Corona Discharges // Phys.Rev. - 1985. - V.32. - pp, 3821-3824.

60. I. Krsnak, I. Kolcunova. Partial Discharge Measurements in HV Rotating Machines in Dependence on Pressure of Coolant // Acta Polytechnica. - 2002. -V.12. -N.l. - pp. 3-5.

61. R. Vogelsang, B. Fruth, T. Farr, K. Frohlich. Detection of electrical tree propagation by partial discharge measurements // European Transactions on Electrical Power. - 2005. -V. 15. - pp. 1-14.

62. Jalal M. Abdallah. Power Transformer Windings Partial Discharge Localization by Transfer Function // International Journal of Electrical and Electronics Engineering. - 2010. - V.46. - pp. 428-433.

63. R. Bartnikas. A Commentary on Partial Discharge Measurement and Detection // IEEE Trans. Elec. Insul., - 1987. - EI-V.22. - pp. 629-633.

64. А.Ю. Кубарев. Исследование слабых сигналов в шумах фрактального типа // Материалы докладов IX аспирантско-магистерского научного семинара. Казань: КГЭУ. - 2006. - С.272-274.

65. Федер Е. Фракталы. - М.: Мир, 1991. - 264 с

66. А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев. Выделение слабых сигналов из шумов фрактального типа //Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Двенадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. М.: МЭИ. 2006. - Т.З. - С.401-402.

67. А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев, Р.А. Малинин. Выделение слабых сигналов из шумов случайной природы // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тринадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. М.: МЭИ. - 2007. - Т.З. - С.336-337.

68. Бубнов А., Рудченко И.А., Стоун Г. Причины старения и разрушения изоляции статора. Измерение частичных разрядов в режиме on-line и анализ результатов измерений // М.: 9 симпозиум «Электротехника 2030».

69. Правила устройств электроустановок // Главгосэнергонадзор России, издание седьмое. М.: Издательство НЦ ЭНАС. - 1999.

70. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей // М.: Энергоатомиздат. - 1989.

71. R.J Van Brant Физика и химия частичных разрядов: последние достижения и будущие последствия/ Перевод Ефимовой Е.В. под редакцией Овсянникова А.Г. National Institute of Standards and Technology, Electricity Division, Electronics and Electrical Engineering Laboratoiy, Technology Administration, U.S. Department of Commerce. Gaithersburg, MD 20899, USA, Whitehead Memorial Lecture 1994.

72. А.Ю. Кубарев, A.E. Усачев. Использование нового класса преобразований случайных функций при анализе слабых сигналов // Материалы докладов II Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань: КГЭУ. - 2007. - Т.2. - С. 18-19.

73. Nigmatullin R.R. Detection of weak signals based on a new class of transformations of random series. Physica A289, 2001. - p. 18-36.

74. А.Ю. Кубарев. Метод обнаружения слабых сигналов, основанный на новом классе преобразований случайных функций // Материалы докладов IX аспирантско-магистерского научного семинара. Казань: КГЭУ. - 2006. - С.271-272.

75. Р.Ш. Лотфуллин, А.Ю. Кубарев, Ю.Г. Кубарев. Использование нового класса преобразований случайных функций при анализе частичных разрядов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие агропромышленного комплекса». Казань: КГАУ. -2010.-4.2.-С. 179-181.

76. А.Ю. Кубарев, А.Е. Усачев. Диагностика частичных разрядов с помощью технологии виртуальных приборов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Пятнадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. М.: МЭИ. - 2009. - Т.З. - С.389-390.