Метод и устройство контроля состояния бумажной изоляции маслонаполненных трансформаторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Сабитов Айдар Хайдарович

• Сабитов Айдар Хайдарович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Сабитов Айдар Хайдарович

ВВЕДЕНИЕ

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1.1. Виды внутренней изоляции силовых трансформаторов

1.2. Строение бумажной изоляции силовых трансформаторов

1.3. Старение бумажной изоляции силовых трансформаторов

1.4. Методы определения степени полимеризации бумажной изоляции

1.5. Выводы по первой главе

2. ЦВЕТОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

2.1. Видимый свет и систематизация цветов

2.2. Количество и качество цвета

2.3. Координаты цветности

2.4. Колориметрические системы МКО

2.5. Цветовая модель sRGB

2.6. Исследование изменения координат цветности бумаги

2.7. Способ определения степени полимеризации бумажной изоляции

2.8. Выводы по второй главе

3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

3.1. Спектроскопия и приборы для регистрации спектров

3.2. Экспериментальная часть

3.3. Новый способ определения степени полимеризации

3.4. Методика измерений степени полимеризации бумажной изоляции трансформаторов

3.5. Выводы по третьей главе

4. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

4.1. Устройство для определения степени полимеризации бумажной изоляции

силовых трансформаторов

4.2. Разработка опытного образца устройства для определения степени полимеризации

4.3. Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РАБОТЫ АВТОРА, В КОТОРЫХ ОПУБЛИКОВАНЫ ОСНОВНЫЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ A

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

В настоящее время выработка нормативного ресурса установленного высоковольтного оборудования составляет в среднем около 70%. В условиях ограничения материальных и финансовых средств энергетики переходят от регламентных ремонтно-профилактических работ к ремонту по фактическому состоянию агрегатов.

В соответствии с нормативной документацией срок службы трансформаторов должен составлять не более 25 лет. Этот срок определяется тепловым износом витковой изоляции обмоток за указанный период. На сегодняшний день около половины трансформаторов электросетевого комплекса отработали запланированный срок службы. Многие из таких трансформаторов могут эксплуатироваться еще длительное время, однако в этом случае должны предъявляться повышенные требования к методам диагностики их технического состояния. Как показывает опыт, основной причиной выхода из строя маслонаполненных электроаппаратов является ухудшение жидкой и твердой (бумажной) изоляции.

Согласно существующим нормативным документам, для оценки состояния бумажной изоляции требуется проводить исследование растворенных в масле фурановых соединений, а также определять степень полимеризации бумаги (СП). Первая из этих методик является неэффективной, поскольку фурановые соединения разлагаются под действием кислой среды и адсорбируются термосифонным фильтром. Существующие методы определения степени полимеризации бумаги, которым посвящены работы отечественных ученых Львова Ю.Н., Бондаревой В.Н., Комарова В.Б., Львова М.Ю. и других, предусматривают отбор образца изоляции с последующим его исследованием в химической лаборатории. Применение данного способа контроля сопровождается вскрытием трансформатора, отбором проб изоляции, что требует проведения трудоемких и длительных по времени операций. Существенным недостатком

этого метода является необходимость отбора пробы изоляции, что приводит к определенному разрушению витковой или барьерной изоляции. Кроме того, далеко не каждая лаборатория способна качественно провести подобное исследование. Следует обратить внимание на повышенные требования к проведению анализа и классам опасности используемых химических веществ: окись кадмия относится к первому классу опасности, бензол - ко второму, этилендиамин и 1,4-диоксан - к 3 классу опасности. Время на определение степени полимеризации бумажной изоляции в химической лаборатории может составить до 1 суток без учета времени на отбор и транспортировку пробы.

Таким образом, разработка нового метода и устройства для определения степени полимеризации бумажной изоляции путем определения спектров отражения в видимой области спектра, позволяющего определять ее, не используя химические методы и без отбора проб, является актуальной задачей.

Методология и методы исследования

Объект исследования - бумажная изоляция силовых трансформаторов.

Предметом исследования являются оптические методы контроля степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в видимой области спектра излучения.

Цель исследования - разработка способа определения СП бумажной изоляции, а также устройства контроля состояния бумажной изоляции силового трансформатора, основанных на определении коэффициента оптического отражения бумажной изоляции силовых трансформаторов в видимой области спектра излучения.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Разработать способ определения СП бумажной изоляции путем измерения спектров в видимой области спектра излучения.

2. Исследовать влияние трансформаторного масла на определение СП бумажной изоляции силовых трансформаторов путем измерения спектров в видимой области спектра излучения.

3. Разработать методику определения СП бумажной изоляции силовых

трансформаторов.

4. Разработать и создать устройство для определения СП бумажной изоляции путем измерения спектров в видимой области излучения.

Методы исследования

В работе использованы оптические методы исследования материалов, современная теория отражения света, теория математического планирования эксперимента. Исследования проводились с применением численных методов и программ для ЭВМ, натурных экспериментов на образцах бумажной изоляции силовых трансформаторов, находившихся в эксплуатации или ремонте.

Научная новизна полученных результатов

1. Впервые разработан способ определения СП бумажной изоляции силовых трансформаторов методами оптической спектроскопии путем определения спектров отражения в видимой области спектра.

2. Впервые установлена корреляционная связь между СП и интенсивностью оптического отражения на длинах волн 418 ^ 700 нм.

3. Предложена методика определения СП бумажной изоляции с использованием способа определения СП методами оптической спектроскопии путем определения спектров отражения на длине волны в области 650 ^ 655 нм.

4. Разработано устройство для определения СП бумажной изоляции, основанное на измерении коэффициента ее оптического отражения на длине волны в области 650 ^ 655 нм.

Проведенная работа создает научно-методическую основу обеспечения контроля СП бумажной изоляции силовых трансформаторов.

Теоретическая значимость

1. Установлена зависимость между координатами цветности бумажной изоляции и СП.

2. Установлена зависимость коэффициентов отражения в видимой области спектра бумажной изоляции от СП.

3. Установлено, что в диапазоне длин волн оптического отражения от 650 до 655 нм при определении СП бумажной изоляции влияние трансформаторного

масла на полученные результаты не существенно.

Практическая значимость заключается в следующем.

1. Получен градуировочный график для определения СП бумажной изоляции силовых трансформаторов по ее спектру оптического отражения, удобный для применения в практике эксплуатации.

2. Разработана методика определения СП бумажной изоляции силовых трансформаторов на длинах волн 650 ^ 655 нм.

3. Разработано устройство для определения СП бумажной изоляции силовых трансформаторов, основанное на измерении коэффициента ее оптического отражения на длине волны в области 650 ^ 655 нм.

Результаты работы нашли применение в ПАО «Россети» АО «Тюменьэнерго» «филиал Нижневартовские электрические сети» (г.Нижневартовск), о чем имеется соответствующий акт.

На защиту выносятся

1. Способ контроля состояния бумажной изоляции силовых трансформаторов методами оптической спектроскопии путем определения ее коэффициента оптического отражения в видимой области спектра излучения.

2. Корреляционная связь между СП и интенсивностью отражения на длине волны 650 ^ 655 нм.

3. Методика определения СП бумажной изоляции путем определения коэффициентов отражения на длине волны 650 ^ 655 нм.

4. Устройство для определения СП бумажной изоляции на длине волны 650 ^ 655 нм.

Публикации

Основные положения диссертации отражены в 12 научных публикациях: 3 статьи в журналах, входящих в Перечень ВАК Минобрнауки России по специальности диссертации, 3 патента на изобретение и 6 публикаций в материалах докладов международных и всероссийских научных конференций. Список публикаций автора приведен в конце диссертации.

Личный вклад автора

Результаты, представленные в диссертации и отраженные в публикациях, получены при непосредственном участии соискателя. Личный вклад соискателя заключается в анализе справочной, монографической и периодической литературы, вошедшей в литературный обзор, разработке методик, проведении лабораторных исследований спектров отражения проб бумажной изоляции, обработке и анализе полученных данных. Автор принимал участие в анализе и обсуждении результатов, написании публикаций и представлении докладов на конференциях.

Соответствие диссертации научной специальности

Диссертация соответствует специальности 05.11.13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» по следующим пунктам Паспорта специальности:

Впервые разработанный способ определения СП бумажной изоляции силовых трансформаторов методами оптической спектроскопии путем определения спектров отражения в видимой области спектра излучения, впервые установленная корреляционная связь между СП и интенсивностью оптического отражения на длинах волн 418 ^ 700 нм, а также предложенная методика определения СП бумажной изоляции с использованием способа определения СП методами оптической спектроскопии путем определения спектров отражения на длине волны в области 650 ^ 655 нм соответствуют п. 1 «Научное обоснование новых и усовершенствование существующих методов аналитического и неразрушающего контроля природной среды, веществ, материалов и изделий».

Разработанное устройство для определения СП бумажной изоляции, основанное на измерении коэффициента ее оптического отражения на длине волны в области 650 ^ 655 нм, 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».

Достоверность и обоснованность полученных результатов

подтверждается использованием спектрального прибора, полностью соответствующего условиям Европейских стандартов, апробированных спектрофотометрических методов анализа, корректностью исходных предположений и допущений, успешной реализацией ряда основных положений работы в практических исследованиях проб бумажной изоляции силовых трансформаторов с реально действующего оборудования.

Результаты работы не противоречат известным положениям науки и опубликованным в научно-технической литературе данным.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и устройство контроля состояния бумажной изоляции маслонаполненных трансформаторов»

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных и научно-технических конференциях:

Первой Всероссийской молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань, КГЭУ, 2006 г.; Юбилейной международной научно -технической конференции «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», Казань, КГЭУ, 2007 г.; II и III молодежных международных научных конференциях «Тинчуринские чтения», Казань, КГЭУ, 2007 и 2009 гг.; Четырнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, МЭИ, 2008 г.; Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Кадровое обеспечение развития инновационной деятельности в России», Москва, РГУИТП, 2010 г.; Региональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (с международным участием) «ЭНЕРГИЯ - 2012», Иваново, ИГЭУ, 2012 г.; XIV Международном студенческом научно-техническом семинаре «Энергетика: эффективность, надежность, безопасность», Томск, ТПУ, 2012 г.; Международной научно -технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2013», Казань, 2013 г.; XXV конференции «Силовые и распределительные трансформаторы. Реакторы. Системы диагностики», Москва, ТРАВЭК, 2017 г.; Пятнадцатой ежегодной конференции компании «DIMRUS»

«Методы и средства контроля изоляции высоковольтного оборудования», Пермь, 2018 г.; V Научно-практической конференции «Контроль технического состояния оборудования объектов электроэнергетики», Москва, 2018 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4глав, содержащих выводы, заключения, списка публикаций автора и цитируемой литературы и одного приложения. Она изложена на 144 страницах, включает в себя 21 таблицу и 59 рисунков. Библиографический указатель содержит 115 наименований использованной литературы.

Содержание диссертации

Во введении приведена общая характеристика работы. Обосновывается актуальность темы, научная новизна, цель и основные задачи диссертационного исследования, приводится практическая значимость работы и перечислены основные положения, выносимые на защиту, апробация, личный вклад автора и краткое содержание работы.

В первой главе рассмотрены общепринятые методики контроля качества бумажной изоляции, современное состояние уровня контроля бумажной изоляции, применяемого при эксплуатации силовых трансформаторов. На основе зарубежных и отечественных публикаций проведен анализ современных существующих и перспективных методов контроля состояния бумажной изоляции силовых трансформаторов. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены координаты цветности трансформаторного масла и бумажной изоляции, получены экспериментальные зависимости изменения координат цветности масла в процессе его старения. Установлено влияние масла на координаты цветности изоляционных бумаг при эксплуатации.

Получены значения изменения координат цветности бумаги в результате термического старения и эксплуатационных образцов электрокартона, которые имеют одинаковую тенденцию роста, что позволило установить факт о наличии связи между координатами цветности и степенью полимеризации.

Установлены зависимости изменения координат цветности х и у от степени полимеризации бумажной изоляции. Зависимость с наибольшим коэффициентом

корреляции степени полимеризации относится к координате цветности х. Установленная зависимость позволяет создать на ее основе новый экспресс-способ диагностики степени полимеризации бумажной изоляции, с учетом координат цветности масла.

В третьей главе обоснованы измерения коэффициента диффузного отражения, в отличии от коэффициентов пропускания при исследовании бумажной изоляции, что обусловлено структурой бумаги.

По полученным экспериментальным зависимостям изменения спектров отражения бумажной изоляции установлено, что степень полимеризации изоляционной бумаги не пропитанной трансформаторным маслом можно определять на длинах волн от 418 нм до 700 нм. На основании полученных результатов предложена и разработана методика для контроля качества бумажной изоляции силового трансформатора. Методика включает определение степени полимеризации бумажно-масляной изоляции трансформаторов путем определения коэффициентов отражения излучения на длинах волн 650^655нм.

Разработанная методика измерений степени полимеризации бумажной изоляции трансформаторов, аттестована в ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Республике Татарстан», г. Казань.

В четвертой главе приводится описание разработанного устройства для определения степени полимеризации бумажной изоляции. Показано действие собранного устройства на реальных образцах бумажной изоляции и

Эксперименты проводились на бумажной изоляции, отобранной с трансформаторов с различным сроком эксплуатации.

В заключении изложены основные полученные результаты диссертации и намечены перспективы дальнейшей разработки темы.

Автор выражает глубочайшую признательность своему научному руководителю д.ф.-м.н., профессору Козлову Владимиру Константиновичу за неоценимую помощь при выполнении данной работы.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1.1. Виды внутренней изоляции силовых трансформаторов

Изоляция силовых трансформаторов состоит из конструкционных узлов и элементов, имеющих различные значения. При классификации изоляции силовых трансформаторов выделяют два основных вида - внутренняя и внешняя изоляция.

К внешней изоляции относятся воздушные промежутки, внешние поверхности покрышек вводов, воздушные изоляционные промежутки между вводами данной обмотки, между вводами разных обмоток.

К внутренней изоляции относится изоляция обмоток силовых трансформаторов, герметически изолированная от воздействия окружающей среды корпусом, оболочкой, баком. Внутренняя изоляция, как правило, представляет собой комбинацию различных диэлектриков (жидких и твердых, газообразных и твердых), которая разделяется на главную и продольную изоляцию обмоток, изоляцию отводов, изоляцию установки вводов и пр.

Главная изоляция обмоток - это изоляция от обмотки каждой фазы до заземленных частей магнитопровода, бака и других обмоток.Продольная изоляция - это изоляция между различными точками обмотки: между витками, слоями, катушками [1].

Во внутренней изоляции силовых трансформаторов заполненных трансформаторным маслом применяется:

- сплошная бумажная (целлюлозная) изоляция. Это изоляция между расположенными вплотную с изолированными проводниками, витками или отводами;

- чисто масляная: в основном это промежутки между баком и обмоткой, между отводом, экраном ввода;

- маслобарьерная изоляция: масляные промежутки, подразделенные

барьерами - межобмоточная изоляция, изоляция между фазами, между обмоткой и магнитопроводом.

Бумажную изоляцию пропитанную трансформаторным маслом принято называть бумажно-масляной изоляцией (далее бумажная изоляция). В витковой и маслобарьерной изоляции используются целлюлозные бумаги и картон, которые согласно существующей классификации относятся к электроизоляционным.

Изготовляют их преимущественно из сульфатной небеленой целлюлозы с малой зольностью и высокой чистотой без наполнителей и проклеивающих веществ. Отличаются эти виды бумаги высокой механической прочностью, хорошими диэлектрическими свойствами и чистотой. Все они, кроме конденсаторной, обычно вырабатываются на двух - сеточных столовых бумагоделательных машинах [2].

Четкой границы между понятием «бумага» и «картон» не существует. Условно к бумаге относят продукцию, имеющую вес 1 м2 до 250 г и толщину до 0,5 мм, а к картону продукцию большего веса и толщины. Однако имеются переходы через эту границу как в одну сторон, так и в другую например картоны типа ЭВ толщиной 0,1 мм имеют вес на 1 м2 110 - 120 г [3].

Диэлектрики, используемые для изготовления внутренней изоляции высоковольтного оборудования должны обладать комплексом высоких электрических, теплофизических и механических свойств и обеспечивать необходимый уровень электрической прочности, а также требуемые тепловые и механические характеристики изоляционной конструкции при размерах, которым соответствуют высокие технико-экономические показатели всей установки в целом.

Широкое применение бумажной изоляции объясняется ее высокими электрическими характеристиками, сравнительно небольшой стоимостью, значительными запасами исходного сырья, а так же достаточной простотой изготовления изделий с применением этой изоляции [4]. Поэтому бумажная изоляция широко применяется в различных высоковольтных конструкциях, работающих в электропередачах переменного и постоянного тока.

Бумажная изоляция является неоднородным слоистым диэлектриком. Ее макроскопическую структуру составляют слои пропитанной трансформаторным маслом и масляные прослойки, заполняющие зазоры между слоями бумаги.

В зависимости от назначения, конструктивных особенностей, технологии производства, исходных размеров бумаги, условий монтажа и эксплуатации в конструкциях с бумажной изоляцией применяют два варианта исполнения изоляционного слоя:

- листовой, когда слой изоляции выполняется из сплошных листов бумаги;

- ленточный, когда сой изоляции состоит из лент или полос бумаги.

В зависимости от ширины различают узкие ленты шириной 12 - 30 мм и широкие ленты шириной 120 - 180 мм [4].

Бумажная лента накладывается на изолируемые части последовательными слоями, как правило, по спирали с положительным или с отрицательным перекрытием рис. 1.1.

Рисунок 1. 1 Структура бумажной изоляции кабеля при намотке ленты с отрицательным перекрытием: 1 — токоведущая жила; 2 — свинцовая оболочка; 3 —ленты бумаги; 4 — возможный дефект в намотке изоляции; 5 — увеличенная масляная прослойка в месте совпадения лент; И — шаг намотки; И2—зазор между краями спирально нанесенной ленты бумаги; И3 — перекрытие ленты.

При отрицательном перекрытии зазор И2 между краями соседних лент в

одном повиве (слое) составляет 0,5 - 2 мм для узких лент (шириной 12 - 30 мм) и 10 - 15 мм для широких лент (шириной 120 - 180 мм).При наложении ленты с положительным перекрытием это перекрытие должно быть не менее половины (полнахлеста). Ленточные слои применяются в изоляции отводов силовых трансформаторов, а так же в изоляции измерительных трансформаторовдля обеспечения гибкости изоляции при монтаже или эксплуатации, для наложения на изолируемые элементы сложной конфигурации, особенно в местах изгибов с малыми радиусами, а также когда размеры изолируемых элементов превосходят ширину бумажных рулонов, выпускаемых промышленностью.

В соответствии с воздействиями, которые испытывает изоляция трансформатора в эксплуатации, и требованиями к электрической и механической прочности изоляции, ее нагревостойкости и химической стойкости в трансформаторостроении нашло применение сравнительно небольшое число различных изоляционных материалов. Эти материалы, хорошо отвечая всем требованиям, одновременно являются дешевыми, а также требуют сравнительно несложной технологической обработки. В силовых трансформаторах для внутренней изоляции применяются следующие основные виды бумажной изоляциина основе сульфатной небеленой целлюлозы: бумага электроизоляционная трансформаторная, бумага электроизоляционная крепированная, картон электроизоляционный.

Бумага электроизоляционная трансформаторная изготавливается согласно технических требований, следующих марок: ТВ-120 - трансформаторная высоковольтная класса нагревостойкости А (рабочая температура до 105 °С), толщиной 120 мкм; ТВУ-085 - трансформаторная высоковольтная уплотненная класса нагревостойкости А (рабочая температура до 105 °С), толщиной 85 мкм; ТН-120 - трансформаторная нагревостойкая класса нагревостойкости Е (рабочая температура до 120 °С), толщиной 120 мкм; ТВНУ-085 - трансформаторная высоковольтная нагревостойкая уплотненная класса нагревостойкости Е (рабочая температура до 120 °С) толщиной 85 мкм [5, 36].

Бумага электроизоляционная крепированная изготавливается согласно

технических требований, марки ЭКТМ толщиной 0,44 мм. В трансформаторах успешно применяется вместо лакоткани в виде лент шириной 20—40 мм для изоляции отводов [6].

Картон электроизоляционный изготавливается согласно технических требований [7]. Выпускается следующих марок: АМ - картон эластичный гибкий с высокой стойкостью к действию поверхностных разрядов, применяется для изготовления деталей главной изоляции высоковольтных трансформаторов напряжением от 750 кВ и выше; А - картон эластичный гибкий с повышенной стойкостью к действию поверхностных разрядов, применяется для изготовления деталей главной изоляции трансформаторов напряжением до 750 кВ включительно; Б - картон средней плотности с повышенными электрическими характеристиками, применяется для изготовления деталей главной изоляции трансформаторов до 220 кВ включительно и для деталей уравнительной и ярмовой изоляции трансформаторов всех классов напряжения; В - картон повышенной плотности с малой сжимаемостью под давлением и высокой электрической прочностью, применяется для изготовления продольной и главной изоляции трансформаторов; Г - картон средней плотности с повышенным сопротивлением расслаиванию, применяется для получения склеенного картона и изготовления изоляционных деталей.

Электроизоляционный картон применяется как материал для намотки цилиндров между обмотками, изготовления перегородок, щитов, шайб, ярмовой изоляции (главная изоляция), междукатушечных прокладок, реек (продольная изоляция). Имеет толщину от 1 до 8 мм.

В сухих трансформаторах рекомендуется применять картон марки ЭВ, изготавливается толщиной от 1 до 3 мм [8].

1.2. Строение бумажной изоляции силовых трансформаторов

В качестве сырья для получения бумажной изоляции используется древесная сульфатная целлюлоза. Наиболее распространенные способы

получения целлюлозы промышленными способами: сульфитный (кислотный) и сульфатный (щелочной).

Производство бумажной изоляции включает в себя стадии получения целлюлозы из сырья (древесины, преимущественно сосны, ели) сульфатным способом и собственно переработку целлюлозного материала в бумагу, т. е. растворение, дробление, помол, фильтрование, промывку в деионизованной воде, сушку и лощение. Количество глюкозных остатков (степень полимеризации) достигает в природной целлюлозе 7000-10 000, в технической хлопковой целлюлозе 1000-3000, а в технической древесной целлюлозе 600-2000 [2, 114].

Сульфатная целлюлоза состоит в основном до 85% из клетчатки (альфа-целлюлозы); являющейся высокомолекулярным полимерным углеводородом с большим числом звеньев. Состав клетчатки выражается формулой (С6НloO5)n. Число звеньев п = 1000 ^ 2000 [3]. Структурная формула целлюлозы на рис. 1.2.

Рисунок 1.2 Структурная формула целлюлозы

Помимо клетчатки, в состав целлюлозы входят также гемицеллюлоза (10 -15%), остаточный лигнин (3 - 3,5 %), смолы и другие растворимые вещества (0,5 %) и зола (0,3 %).

Молекулы целлюлозы состоят из линейно связанных между собой остатков молекул глюкозы. Связь остатков молекул глюкозы происходит посредством первичных валентностей кислорода. Это обстоятельство чрезвычайно существенно, так как первичные валентности создают очень прочные связи, чем

объясняются инертный и стабильный характер целлюлозы и ее высокое сопротивление химическим воздействиям. В каждом ядре глюкозы имеются три гидроксильные группы - ОН - по своей природе обладающие реакционной способностью, которая обеспечивает ряд физико-химических явлений, проявляющихся в производстве бумаги.

Техническая целлюлоза не представляет собой химически чистой целлюлозы - клетчатки и сопровождается примесями - гемицеллюлозы, имеющие строение, сходное со строением целлюлозы: из них наиболее важными являются пентозаны и маннаны. Молекулы пентозанов имеют следующее строение рис. 1.3.

Рисунок 1.3 Строение молекул пентозанов

Строение маннанов представлено ниже на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 Строение молекул маннанов

Длинные целлюлозные цепи, достигающие 3,5-5 мк в растительном волокне и 0,3-1,5 мк в технической целлюлозе, образуют в клеточной стенке ориентированные участки, жесткие кристаллические пучки, в которых отдельные

цепи целлюлозы связаны между собой силами межмолекулярного взаимодействия - водородными связями между гидроксильными группами соседних цепочек [9].

Наряду с ориентированными участками целлюлозы (кристаллитами) в клеточной стенке волокна имеются и участки с менее упорядоченным расположением целлюлозных цепей (аморфные области). Количество кристаллических областей, определенное рентгенографическим методом, в древесной и хлопковой целлюлозе составляет около 70%, а на долю аморфных областей приходится около 30% [10].

По современным воззрениям, пучки целлюлозных цепей с жестким межмолекулярным взаимодействием между ними представляют кристаллические участки целлюлозы, в которых расстояние между цепями минимальное. А энергия связи максимальная. Эти кристаллиты, или (по старой терминологии) мицеллы рис. 1.5, согласно Фрей-Висслингу являются основными структурными единицами клеточной стенки целлюлозного волокна - элементарными фибриллами [39].

Рисунок 1.5 Схема мицеллярного строения целлюлозы, по З. А. Роговину

Другие исследователи (Каргин, Китайгородский, Слонимский) рассматривают кристаллические полимеры как однофазную кристаллическую систему. Присутствующие в кристаллических полимерах менее упорядоченные области рассматриваются как дефекты кристаллической решетки, не являющиеся отдельной фазой. Как отдельную фазу в кристаллическом полимере можно обнаружить аморфную фазу, являющуюся примесью, которую можно отделить от кристаллического полимера.

Однако противопоставлять два подхода нельзя, поскольку имеющийся

большой экспериментальный и теоретический материал в области изучения фазовых состояний полимеров показывает, что отдельные полимеры могут быть получены полностью аморфными или полностью кристаллическими, но большинство известных полимеров после кристаллизации всегда сохраняет области с малоупорядоченной аморфной структурой, следовательно, такие полимеры являются частично кристаллическими [11].

Элементарные фибриллы идеально кристаллизованы, удельный вес их равен 1,59, т. е. в точности соответствует удельному весу вещества целлюлозы. Пространство между элементарными фибриллами заполнено аморфной целлюлозой и частично нецеллюлозным материалом (гемицеллюлозами), который можно удалить щелочью.

Из спутников целлюлозы наибольшее значение для бумагообразующих свойств волокна имеют гемицеллюлозы. Как известно, понятием гемицеллюлозы объединяют целую группу сходных с целлюлозой, но меньшего молекулярного веса (обычно со степенью полимеризации ниже 200) веществ - полисахаридов. Сюда относят гексозаны (маннан и галактан), пентозаны (ксилан и арабан), метилпентозаны и пектиновые вещества (полиурониды). Все эти вещества отличаются высокой гидрофильностью, высокой набухаемостью в воде и обладают сродством к целлюлозе. Гемицеллюлозы располагаются преимущественно в аморфных областях целлюлозного волокна и на поверхности кристаллитов [2].

В целлюлозе обычно содержится остаток лигнина - вещества состава С19Н24Ою, сопутствующего целлюлозе в древесине, отличающегося меньшей стабильностью и химстойкостью.

Лигнин в процессе варки растворяется и тем самым снижает выход целлюлозы и гемицеллюлоз. Снижение гемицеллюлоз не желательно, при изготовлении бумаги и картона. Содержание пентозанов в небелёной целлюлозе зависит от степени провара. В хвойной сульфатной небелёной целлюлозе содержится 10-11 % пентозанов, в сульфитной небелёной - 4-7 %.Сульфатная целлюлоза при одной и той же степени провара имеет на 3 - 4 % меньший выход

из древесины, чем сульфитная, поскольку отличается меньшим содержанием легкогидролизуемых гемицеллюлоз.

В производстве электроизоляционных бумаг применение целлюлозы с повышенным содержанием лигнина нежелательно, так как легкость деструкции лигнина в условиях атмосферного воздействия и повышенной температуры обусловливает разрушение целлюлозного волокна, а отсюда старение бумажной изоляции. Присутствие пентозанов в целлюлозном волокне не влияет на долговечность бумаги [3].

Сульфатная целлюлоза содержит меньшее количество минеральной золы, смол, жиров, имеет низкую кислотность, отличается от сульфитной целлюлозы повышенным содержанием пентозанов, которые не растворяются при горячей щелочной обработке. По бумагообразующим свойствам сульфатная целлюлоза превосходит сульфитную. Ее волокна более прочные, меньше укорачиваются при размоле, дают более плотный, менее прозрачный лист, обладающей большей механической прочностью, чем лист из сульфитной целлюлозы. Бумага из сульфатной целлюлозы имеет высокую термостойкость, а при увлажнении и последующей сушке меньше деформируется.

Вязкость растворов целлюлозы или ее производных - один из важных показателей, характеризующих поведение целлюлозы при ее химической переработке. Между вязкостью растворов и другими свойствами целлюлозы, имеющими значение в производстве бумаги, имеется несомненная связь. Вязкость целлюлозы несомненно понижается в процессе варки. Наоборот, в процессе облагораживания целлюлозы, сопровождаемом удалением низкомолеклярных веществ, вязкость ее растворов возрастает [12].

Цвет сульфатной небеленой целлюлозы - светло-коричневый, а сульфитной небеленой целлюлозы имеет сероватый оттенок разной степени.

Сульфатную небеленую целлюлозу, используемую для изготовления электроизоляционного картона, выпускают марки ЭКБ, а для изготовления трансформаторной бумаги марки Э [13, 14]. Целлюлоза для изготовления трансформаторной бумаги имеет значительное меньшее количество золы, число

соринок на 1 м2, меньшую проводимость водной вытяжки, по сравнению с целлюлозой для изготовления электроизоляционного картона [15]. Целлюлоза марки Э применяется для изготовления бумаг с высокими электрическими показателями (ТВ и ТВУ). Целлюлозу марки ЭКБ изготавливают из древесины хвойных пород, она имеет боле длинные волокна (от 1 до 4 мм), по сравнению с целлюлозой лиственной древесины.

Средневесовая молекулярная масса М целлюлозы является одной из важнейших характеристик, отражающее свойства бумажной изоляции, которая представлена отношением Марка- Куна-Хаувинка (1.1) [11]:

[П] = КхМа, (1.1)

где К - постоянная величина для раствора данного полимера в данном растворителе.

а - величина характеризующая форму молекул в растворе, их гибкость. Степень полимеризации рассчитывается по формуле (1.2)

СП=ш, (12)

где 162 является молекулярной массой элементарного звена целлюлозы.

1.3. Старение бумажной изоляции силовых трансформаторов

В эксплуатации характеристики изоляционных конструкций не остаются неизменными. В изоляционных материалах неизбежно протекают физико-химические процессы, изменяющие их структуру или состав. Вследствие этого качество изоляции с течением времени ухудшается: электрическая и механическая прочности снижаются, диэлектрические потери и проводимость растут.

Ухудшение во времени характеристик изоляции в условиях нормальной эксплуатации называется естественным старением. Процессы, обуславливающие старение изоляции, можно разделить на две группы: 1) Процессы изменении состава или структуры самих изоляционных материалов; 2) Процессы проникновения в изоляцию из окружающей среды различных примесей, ухудшающих ее электрические характеристики. Кроме того, ухудшение изоляции может происходить вследствие ошибок персонала, а также из-за непредвиденных аварийных или стихийных обстоятельств [16].

Практическое значение процессов старения состоит в том, что они ограничивают сроки службы изоляционных конструкций. В связи с этим при разработке и изготовлении оборудования высокого напряжения, а также при организации его эксплуатации должны предусматриваться меры, снижающие темпы старения изоляции до такого уровня, при котором обеспечивается требуемый срок службы изоляционных конструкций более 20 - 30 лет [17].

Термин «старение» используется для обозначения целого ряда медленных процессов, возникающих в изоляции в процессе её эксплуатации. К этим процессам относится общее изменение структуры изоляции под действием высоких температур и высоких напряженностей поля, развитие местных дефектов в результате ионизационных процессов, поверхностных разрядов, электротепловых явлений. Сюда же относится понижение электрической и механической прочности в результате растрескивания, увлажнения, загрязнения и прочих грубых дефектов. Процесс разрушения изоляции особенно ускоряется при увлажнении и высоких температурах. Так, например, увеличение содержания влаги в хлопчатобумажной изоляции с 0,5 до 1,1% сокращает срок службы изоляции в 6 раз.

Снижение электрической прочности в результате естественного старения происходит годами. Отразить это снижение в виде вольт-амперных характеристик затруднительно вследствие трудности получения опытных точек. Поэтому на практике изоляционные материалы и изоляционные конструкции (обычно модели) испытываются на ускоренное старение путем воздействия более

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сабитов Айдар Хайдарович, 2019 год

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Силовые трансформаторы. Справочная книга / под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. - М.: Энергоатомиздат, 2004.

2. Иванов С.Н. Технология бумаги. 3-е изд. - М.: Московская типография №2, 2006. - 696 с.

3. Производство, свойства и применение электроизоляционных целлюлозных бумаг и картонов / К.В. Брейтвейт, Ю.В. Корицкий, Р.В. Кулакова, С.Л. Соколова; Под общ. ред. Ю.В. Корицкого. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. -320 с.

4. Бумажно-масляная изоляция в высоковольтных конструкциях / М.А. Грейсух, Г.С. Кучинский, Д.А. Каплан, Г.Т. Мессерман; Под ред. Г.С. Кучинского. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 299 с.

5. ГОСТ 24874-91 Бумага электроизоляционная трансформаторная. Технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200018088 (дата обращения: 6.01.2018)

6. ГОСТ 12769-85 Бумага электроизоляционная крепированная. Технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200018084 (дата обращения: 6.01.2018)

7. ГОСТ 4194-88 Картон электроизоляционный для трансформаторов и аппаратов с масляным заполнением. Технические условия. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200018498 (дата обращения: 6.01.2018)

8. ГОСТ 2824-86 Картон электроизоляционный. Технические условия. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200018488 (дата обращения: 6.01.2018)

9. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1962. - 710 с.

10. Фрей-Висслинг А. Общая структура волокон // Основные представления о волокнах, применяемых в бумажном производстве. - М.: Гослесбумиздат, 1962.

11. Никитин В.М., Оболенская А.В., Щеголев В.П. Химия древесины и целлюлозы. - М.: «Лесная промышленность», 1978. - 368 с.

12. Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. Т. 1. Производство сульфитной целлюлозы. 2-е изд., перераб. - М.: Лесная промышленность, 1976. - 12 с.

13.ГОСТ 12765-88 Целлюлоза хвойная сульфатная небеленая электроизоляционная. Технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200017907 (дата обращения: 6.01.2018)

14.ГОСТ 5186-88 Целлюлоза электроизоляционная сульфатная для конденсаторной, кабельной и трансформаторной бумаги [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200017898 (дата обращения: 6.01.2018)

15. Справочник по электротехническим материалам: В 3-х т. Т. 1 / Под ред. Ю.В. Корицкого и др. - 3-е изд. перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 368 с.

16. Техника высоких напряжений / Под общей ред. Д.В. Разевига. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Изд-во Энергия, 1976. - 117 c.

17. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений Изоляция и перенапряжения в электрических системах. - М.: Изд-во Энергоатомиздат, 2-е издание. 1986 - С.178.

18.СО 153-34.20.501-2003 «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации» [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.internet-law.ru/stroyka/doc/40609/ (дата обращения: 6.01.2018)

19. Костенко М.В. и др. Техника высоких напряжений: Учеб. пособие для вузов / Под ред. М.В. Костенко. - М.: «Высшая школа», 1973. - 528 с.

20. Милов Б.Г., Китаева С.Х., Бобров А.И. Электроизоляционная бумага. -М: Лесная пром-сть, 1986. - 248 с.

21. Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика: Пер. с англ. - М.: Мир, 2000. - 176 с.

22. Мозер Г.П., Дахинден В. Трансформаторный электроизоляционный картон. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 208 с.

23. Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

24. Басманов В.Г. Высоковольтная изоляция: Учеб. пособие для вузов. -Киров: Изд-во ВятГУ, 2006. -155 с.

25. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. -М.: Энас, 1998.

26.СО 34-38-20217-2005. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Общие технические условия на капитальный ремонт (введен в действие с 01.02.2005 г.) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rushydro.ru/upload/iblock/ed1/114 ST0-RusGidro-

02.03.129 2015 Metod-Ukazaniya-po-organizatsii-obsledovanii.pdf (дата обращения: 20.02.2018)

27. Эксплуатация силовых трансформаторов при достижении предельно допустимых показателей износа изоляции обмоток / Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов, Л.Н. Шифрин // Электрические станции. - 2004. - №2. - С. 63-65.

28. Алексеев Б.А. Основное электрооборудование в энергосистемах: обзор отечественного и зарубежного опыта. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 216 с.

29. Бондарева В.Н. Деструкция бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации: дис. ... канд. технич. наук: 03.00.16, 05.14.02. -М., 2006. - 110 с.

30. РД 34.51.304-94 Методические рекомендации по применению в энергосистемах тонкослойной хроматографии для оценки остаточного ресурса твердой изоляции по наличию фурановых соединений в трансформаторном масле [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.opengost.ru/iso/29_gosty_iso/29040_gost_iso/2904010_gost_iso/10304-rd-34.51.304-94-metodicheskie-rekomendacii-po-primeneniyu-tonkosloynoy-hromatografii-dlya-ocenki-ostatochnogo-resursa-tverdoy-izolyacii.html (дата обращения: 22.02.2018)

31. РД 153-34.0-46.302-00 Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://gostrf.com/normadata71/4294845/4294845319.pdf (дата обращения: 22.02.2018)

32. ГОСТ 25438-82. Целлюлоза для химической переработки. Методы определения характеристической вязкости. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 20 с.

33. IEC 60450. Measurement Of The Average Viscometric Degree Of Polymerization Of New And Aged Electrical Papers.

34. Методические указания по оценке состояния бумажной изоляции обмоток силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов по степени полимеризации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.transform.ru/articles/pdf/06exploitation/expl000001.pdf (дата обращения: 8.03.2018)

35. Шонин Ю.П., Путилов В.Я. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт силовых масляных трансформаторов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 760 с.

36. Сергеенков Б.Н. и др. Электрические машины: Трансформаторы / Под ред. И. П. Копылова - М.: Высш. шк., 1989. - 352 с.

37. ГОСТ 10028-81 Вискозиметры капиллярные стеклянные. Технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200023957 (дата обращения: 8.03.2018)

38. Оценка старения твердой изоляции в трансформаторе // Transm. & Distrib.Word. - 1996. - №8. - P. 101.

39. Фрей-Висслинг А. Общая структура волокон. Основные представления о волокнах, применяемых в бумажном производстве. - М.: Гослесбумиздат, 1962. -С. 9-13.

40. Дукин В.П. Строение глаза и особенности зрения человека. - Казань, 1999. - 86 с.

41. Айсберг Е, и Дури Ж.-П. Цветное телевидение? Это почти просто / Пер. с франц. Изд. 2-е. - М.: «Энергия», 1975. - 120 с.

42. Шашлов А., Чуркин А. Метрология цвета // Компьютерра, 1999. - №16. - С. 30-32.

43. Скаут С. Особенности цветового восприятия человека // Компьютерра, 1998 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://old.computerra.ru/1998/273/194697/ (дата обращения: 4.04.2018)

44. Гуревич М.М. Цвет и его измерение. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 267

с.

45. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. - М.: Мир. - 1978. - 592

с.

46. Ивенс Р.М. Введение в теорию Цвета. - М.: Мир, 1963. - 443 с.

47. Шашлов А.Б., Уарова Р.М., Чуркин А.В. Основы светотехники: Учеб. для вузов. - М.: МГУП, 2002. - С. 280.

48. Кривошеев М.И., Кустарев А.К. Цветовые измерения. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 240 с.

49. Новаковский С.В. Цвет в цветном телевидении. - М.: Радио и связь, 1988. - 288 с.

50. Кириллов Е.А. Цветоведение: Учеб. пособие для вузов. - М.: Легпромбытиздат, 1987. - 128 с.

51. Цветопередача [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://3dnews.ru/160082/page-5.html (дата обращения: 4.04.2018)

52. Шадрин А.Е., Френкель А.А. Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.darkroomphoto.ru/articles/cms/color-management-system-cms-part1/#more-37 (дата обращения: 4.04.2018)

53. ГОСТ 11677-85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200004970 (дата обращения: 15.04.2018)

54. СТО 56947007-29.180.01.116-2012 Инструкция по эксплуатации трансформаторов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fsk-

ees.ru/about/management and control/test/STO-56947007-29.180.01.116-2012 izm ot13.10.2014.pdf(дата обращения: 15.04.2018)

55. Файзыханов А.Д., Сабитов А.Х., Козлов В.К. Изменение цвета бумажной изоляции в процессе её старения // Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России: Пленарные доклады, материалы юбилейной международной научно-технической конференции. - Казань: КГЭУ, 2007. - С. 104-106.

56. ГОСТ Р 52719-2007 Трансформаторы силовые. Общие технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs. cntd.ru/document/ gost-r-52719-2007 (дата обращения: 15.04.2018)

57. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 608 с.

58. Stokes M., Anderson M., Chandrasekar S., Motta R.A Standard Default Color Space for the Internet - sRGB. - International Color Consortium [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.color.org/srgb.html (дата обращения: 15.04.2017)

59. Козлов В.К., Сабитов А.Х., Енюшин В.Н. Диагностика состояния бумажной изоляции маслонаполненного оборудования // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2010. - № 5-6. - С. 48-55

60. Сабитов А.Х., Сабитов И.Х. Определение степени полимеризации бумажной изоляции оптическим методом // Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Кадровое обеспечение развития инновационной деятельности в России»: материалы докладов. - Москва: РГУИТП, 2010. - С. 132-135.

61. Lungaard L.E., Hansen W., Linhjell D., Painter T.J. Agigng of Oil-Impregnated Paper in Power Transformers, IEEE transaction Power Delivery, Sec. 230239. №1. 2004.

62. ГОСТ 23436-83 Бумага кабельная для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ включительно. Технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200018087 (дата обращения: 15.04.2018)

63. ГОСТ 645-89 Бумага кабельная для изоляции кабелей на напряжение от 110 до 500 кВ. Технические условия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200018076 (дата обращения: 7.05.2018)

64. Пат. 2392684 Российская Федерация МПК H01F 41/12. Способ контроля качества бумажной изоляции трансформатора / В.К. Козлов, А.Х. Сабитов, И.Х. Сабитов Опубл. 20.06.2010 бюл. № 17.

65. Сабитов А.Х., Низамутдинов Б.Р., Козлов В.К. Контроль и мониторинг изоляционной системы силовых трансформаторов // «Энергия - 2012». Региональная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых (с международным участием): Материалы конференции. - Иваново: ИГЭУ, 2012. - С. 63-66.

66. Zhang, Y.X.; Li, S.L.; Wang, M.J.; Xu, X.X. Degree of Polymerization of Insulation Paper in the Transformer. High Volt. Eng. 2011, 37, 2458-2463.

67. Справочная книга по светотехнике / Под. ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472с.

68. Физическая энциклопедия. В 5-ти т. / Под ред. А.М. Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1988.

69. Луизов А.В. Глаз и свет. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1983. - 144 с.

70. Низамутдинов Б.Р., Сабитов А.Х., Козлов В.К. Учёт влияния масла при определении степени полимеризации бумажно-масляной изоляции трансформаторного оборудования // Энергетика: эффективность, надежность, безопасность: Труды XIV Международного студенческого научно -технического семинара. 2012. Т. 1. - Томск: ТПУ, 2012. - С. 280-281.

71. Пясецкий В.В. Цветное телевидение в вопросах и ответах. - Минск: Полымя, 1994. - 380 с.

72. Ищенко А.А. Спектральные методы анализа. Учебное пособие. - М.: Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова, 2013. - 167 с.

73. Бахшиев Н.Г. Введение в молекулярную спектроскопию. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1987. - 216 с.

74. Ocean Optics [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://oceanoptics.com/product/usb4000-custom/(дата обращения: 15.05.2018)

75. Кузьмин О.А. Современные методы диагностики силовых трансформаторов // Трансформаторы: эксплуатация, диагностирование, ремонт и продление срока службы. Екатеринбург, 2010.

76. СТО 34.01-23.1-001-2017 Объем и нормы испытаний электрооборудования. Стандарт организации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.rosseti.ru/investment/standart/corp atandart/doc/34.01-23.1-001-2017.pdf (дата обращения: 20.05.2018)

77. ГОСТ 5985-79 Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200005438 (дата обращения: 20.05.2018)

78. ГОСТ Р МЭК 62021-1-2013 Жидкости изоляционные. Определение кислотности. Часть 1. Метод автоматического потенциометрического титрования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200103110 (дата обращения: 20.05.2018)

79. Крищенко В.П. Ближняя инфракрасная спектроскопия. - М.: КРОНА-ПРЕСС, 1997. - 638 с.

80. Козлов В.К., Сабитов А.Х. Новый метод для оценки состояния бумажной изоляции силовых трансформаторов // Электроэнергия. Передача и распределение. - Сентябрь-Октябрь, 2016. - № 5(38). - С. 126-127.

81. Козлов В.К., Сабитов А.Х., Низамутдинов Б.Р. Исследование процесса старения бумажно-масляной изоляции в видимом диапазоне // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2015. - № 3-4. - С. 81-85.

82. Кочуров С.Н. Технический аудит - средство повышения эффективности работы энергопредприятий // Энергоэксперт. - 2015. - №4(51). - С. 78-79.

83. Кочуров С.Н. Для чего нужна оценка технического состояния оборудования // Энергоэксперт. - 2015. - №1(48). - С. 4-35.

84. Козлов В.К., Сабитов А.Х. Экспресс-метод определения степени полимеризации бумажной изоляции трансформаторов в лабораторных условиях // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2015. XI Международный научный конгресс, 13-25 апреля 2015 г., Новосибирск: Международная научная конференция «СибОптика-2015»: Сборник материалов в 3 т. Т. 1. - Новосибирск: СГУГиТ, 2015. - 272 - С. 189-192.

85. Львова М.М. и др. О снижении риска повреждений силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, сопровождающихся внутренними КЗ // Электрические станции. - 2014. - № 9. - С. 41-48.

86. РД 16 363-87 Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200055962 (дата обращения: 10.06.2018)

87. Ванин Б.В. и др. Методологические аспекты оценки степени старения изоляции обмоток силовых трансформаторов по измерению степени полимеризации // Электрические станции. - 2001. - № 1. - С. 35-39.

88. СО 34.46.605-2005 Типовая технологическая инструкция. Трансформаторы классов напряжения 110-1150 кВ мощностью 80 МВ А и более. Капитальный ремонт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/249431/ (дата обращения: 12.06.2018)

89. Конограй С.П. Применение модели старения твердой изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов для их диагностики в режиме эксплуатации // Електротехшка i Електромехашка. - 2010. - №1. - С.43-45.

90. Козлов В.К., Сабитов А.Х. Оценка остаточного срока службы трансформаторного оборудования оптическим методом // Материалы Международной научно технической конференции «Инновационные

машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2013». Ч. 2 -Казань: Фолиант, 2013. - С. 85-86.

91. СТО 56947007- 29.180.091-2011 Типовые технические требования к трансформаторам, автотрансформаторам (распределительным, силовым) классов напряжения 110 - 750 кВ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: / /www .fsk-ees.ru/upload/docs/STO 56947007-29.180.091-2011 izm 08122016.pdf (дата обращения: 15.07.2018)

92. СТО 56947007-29.180.078-2011 Типовые технические требования к шунтирующим реакторам 500 кВ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ntc-power.ru/upload/iblock/docs/ord-i-shablony-dokumentov/FSK/56947007-29.180.078-2011.pdf (дата обращения: 15.07.2018)

93. Аракелян В.Г. Химия, механизмы и кинетика старения целлюлозных материалов. Ч. I. Химия, механизмы и кинетика разложения целлюлозы // Электротехника. - 2006. - № 6. - С. 29-38.

94. Маслякова А.В. Повышение электрофизических характеристик и устойчивости к термостарению целлюлозосодержащего диэлектрика путем его модификации хитозаном: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.02. - СПб., 2005. - 204 с.

95. Giuseppe Cannavale, Frank D'Amico, Ludovico Poggi, Ernesto Sommaruga, "Service and Maintenance jf Electric Ars Furnace Transformers." - 59th Electric Furnace Conference and 19th Process Technology Proceedings, November 11 - 14, 2001, Phoenix, Arizona.

96. Алексеев Б. А. Продление срока службы силовых трансформаторов. Новые виды трансформаторного оборудования. СИГРЭ 2002 // Электрические станции. - 2003. - № 7.

97. Х T. Leibfried, M. Jaya et al., — Postmortem Investigation of Power Transformers Profile of Degree of Polymerization and Correlation With Furan Concentration in the Oil IEEE Trans. Power Del., vol. 28, no. 2, pp. 886 - 893, 2013.

98. J. Jalbert, M-C. Lessard and B. Girard. «Post-mortem Analysis of Transformer Insulating Paper and its Relationship to the Determination of Chemical Markers» A2-102, 21, rue d'Artois, F-75008 PARIS, CIGRE 2014.

99. Пат. 2535874 Российская Федерация МПК Н02Н 5/04. Способ определения качества бумажной изоляции трансформатора. / В.К. Козлов, А.Х. Сабитов, Б.Р. Низамутдинов Опубл. 20.12.2014 Бюл. № 35.

100. РД ЭО 0410-02 Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/471808924 (дата обращения: 1.08.2018)

101. Комаров В.Б. Анализ методов оценки ресурсов бумажной изоляции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.myshared.ru/slide/682781/ (дата обращения: 16.09.2018)

102. Методика измерений степени полимеризации бумажной изоляции трансформаторов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fundmetrology.ru/06 metod/2list.aspx?z=&n=ФР. 1.31.2015.20126%20&г=. (дата обращения: 16.08.2018)

103. Козлов В.К., Сабитов А.Х. Метод и устройство определения степени полимеризации бумажной изоляции // Пятнадцатая ежегодная конференция компании «DIMRUS» 14-16 февраля 2018 г. «Методы и средства контроля изоляции высоковольтного оборудования» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://dimrus.ru/conf2018.html (дата обращения: 20.10.2018)

104. Приказ Министерства энергетики РФ № 676 от 26 июля 2017 г., «Об утверждении Методических указаний по расчету оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей и определения оптимального вида, состава и стоимости технологического воздействия на оборудование / группы оборудования» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71679722/ (дата обращения: 20.10.2018)

105. Кирин И.Г. Электрические изоляторы со световодами. - М.: Энергоатомиздат, 1994. - 32 с.

106. Пат. 2645433 Российская Федерация МПК G01N 21/55. Устройство для определения степени поляризации бумажной изоляции трансформатора. / В.К. Козлов, А.Х. Сабитов Опубл. 21.02.2018 Бюл. № 6.

107. Козлов В.К., Сабитов А.Х. Экспресс-метод определения степени полимеризации бумажной изоляции трансформаторов в лабораторных условиях [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/ekspress-metod-opredeleniya-stepeni-polimerizatsii-bumazhnoy-izolyatsii-transformatorov-v-laboratornyh-usloviyah (дата обращения: 20.11.2018)

108. СТО РусГидро 02.01.124-2015 Силовые трансформаторы гидроэлектростанций. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.rushydro.ru/upload/iblock/fb3/105 ST0-RusGidro-02.01.124-

2015 Silovie-transformatori.pdf (дата обращения: 21.11.2018)

109. Mehta A. K., Sharma R. N., Chauhan S. Thermal aging of solid insulation under dual temperature variation. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 06.12.2016 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://journals.tubitak.gov.tr/elektrik/issues/elk-16-24-6/elk-24-6-50-1411-23.pdf (дата обращения: 21.11.2018)

110. Дарьян Л.А. Маркеры старения бумажной изоляции. Корреляция степени полимеризации бумажной изоляции с концентрацией метанола в трансформаторном масле // III Научно-практическая конференция «Контроль технического состояния оборудования объектов энергетики», 2016 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ti-ees.ru/fileadmin/f/Conference/2016/11._Darjan_L.A._Markery_starenija_ bumazhnoi_izoljacii.pdf (дата обращения: 24.11.2018)

111. Козлов В.К., Сабитов А.Х. Степень полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2018. - Т. 20. - № 9-10. - С. 34-38. D0I:10.30724/1998-9903-2018-20-9-10-34-38.

112. T. Leibfried, M. Jaya et al., - «Postmortem Investigation of Power Transformers Profile of Degree of Polymerization and Correlation With Furan Concentration in the Oil» IEEE Trans. Power Del., vol. 28, no. 2, pp. 886 - 893, 2013.

113. Осотов В.Н. Практические аспекты оценки фактического срока службы силовых трансформаторов // III Научно-практическая конференция «Контроль технического состояния оборудования объектов энергетики». - 2016. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ti-ees.ru/fileadmin/f/Conference/2016/15.

Osotov V.N. Prakticheskie aspekty ocenki sroka sluzhby transformatorov.pdf (дата обращения: 24.11.2018).

114. Ершов Б.Г., Комаров В.Б., Лютько Е.О. Измерение степени полимеризации бумажной изоляции силового оборудования в электроэнергетике и электроэнергетической промышленности // Измерения в современном мире -2013: сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции. - СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. - С. 21-24.

115. Львов М.Ю. Разработка и совершенствование методов и критериев оценки технического состояния силовых трансформаторов и автотрансформаторов напряжением 110 кВ и выше: дис. ... докт. технич. наук: 05.09.01. - М., 2009. - 253 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

УТВЕРЖДАЮ

И.о. первого заместителя директора -

глав

В.В. Бут

2018 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Настоящий акт подтверждает внедрение методики измерений степени полимеризации бумажной изоляции обмоток силовых трансформаторов путем определения спектров отражения, видимого диапазона излучения, изложенной в диссертации Сабитова Айдара Хайдаровича.

Основные результаты работы: разработанная методика, аттестована и зарегистрирована в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений под номером ФР. 1.31.2015.20126.

Результаты работы внедрены в филиале АО «Тюменьэнерго» «Нижневартовские электрические сети», методика применяется в службе изоляции и защиты подстанций.

Зам. главного инженера по э]

£2^

В.Б. Власов

Начальник СИиЗП

Н.И. Назарьев

А1. Акт о внедрении результатов диссертации в филиале АО «Тюменьэнерго»

«Нижневартовские электрические сети»