Разработка и обоснование применения критерия оценки состояния бумажно-масляной изоляции трансформаторов по содержанию метанола в трансформаторном масле тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.12, кандидат наук Ле Хак Лам

• Ле Хак Лам
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Ле Хак Лам

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБОСНОВАНИЕ И ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ СТАРЕНИЯ БМИ

1.1 Химический состав электроизоляционной бумаги

1.2 Процесс и продукты старения БМИ

1.3 Методы оценки степени старения БМИ

1.4 Анализ методик и конструкций испытательных ячеек, применяемых при проведении экспериментальных исследований разложения БМИ

1.4.1 Анализ методик, применяемых при проведении исследований образования метанола при старении БМИ

1.4.2 Анализ конструкций испытательных ячеек для проведения экспериментальных исследований образования метанола при разложении БМИ

1.5 Выводы к первой главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СТАРЕНИЯ БМИ И ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ СТЕПЕНЬЮ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЗОЛЯЦИОННОЙ БУМАГИ И КОЛИЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАВШЕГОСЯ МЕТАНОЛА

2.1 Методика проведения экспериментальных исследований

2.2 Экспериментальное исследование разложения БМИ под действием электрического поля

2.2.1 Описание испытательной ячейки

2.2.2 Подготовка объекта к эксперименту

2.2.3 Выбор условий проведения эксперимента

2.2.4 Описание испытательной установки

2.2.5 Проведение эксперимента

2.2.6 Обработка полученных результатов

2.2.7 Выводы по эксперименту

2.3 Экспериментальное исследование образования метанола при тепловом воздействии на трансформаторное масло

2.3.1 Описание исследуемого объекта

2.3.2 Подготовка к эксперименту

2.3.3 Проведение эксперимента

2.3.4 Обработка полученных результатов

2.3.5 Выводы по эксперименту

2.4 Экспериментальное исследование образования метанола при тепловом воздействии на БМИ

2

2.4.1 Подготовка к эксперименту

2.4.2 Проведение эксперимента

2.4.3 Результаты эксперимента

2.4.4 Выводы по результатам исследований образования метанола при тепловом

воздействии на БМИ

2.5 Выводы ко второй главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЯ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ СТАРЕНИЯ БМИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ ПО СОДЕРЖАНИЮ МЕТАНОЛА В ТРАНСФОРМАТОРНОМ МАСЛЕ

3.1 Особенности конструкции силовых трансформаторов

3.2 Особенности условий эксплуатации силовых трансформаторов

3.3 Разработка критерия оценки степени старения бумажно-масляной изоляции СТ в эксплуатационных условиях по содержанию метанола в трансформаторном масле

3.4 Выводы к третьей главе

ГЛАВА 4. РАНЖИРОВАНИЕ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ ПО РАЗРАБОТАННОМУ КРИТЕРИЮ

4.1 Применение метанола для оценки состояния изоляционной бумаги силовых трансформаторов в эксплуатационных условиях

4.2 Основные принятые допущения при расчёте удельного объёма метанола в исследуемых СТ

4.3 Оценка состояния силовых трансформаторов в эксплуатационных условиях по разработанному критерию

4.4 Выводы к четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и обоснование применения критерия оценки состояния бумажно-масляной изоляции трансформаторов по содержанию метанола в трансформаторном масле»

Актуальность работы

Силовые трансформаторы (СТ) являются одним из основных видов оборудования электрических станций и подстанций [41]. Важной проблемой, требующей научно обоснованного решения как в Российской Федерации, так и во всем мире в условиях существенного старения парка трансформаторного оборудования, является оценка остаточного срока службы СТ в эксплуатационных условиях [18, 105]. В настоящее время принято, что срок службы СТ главным образом определяется состоянием его внутренней изоляции, в первую очередь, бумажно-масляной изоляции (БМИ), которое можно оценить по показателю степени полимеризации (СП) изоляционной бумаги. Изоляционная бумага в СТ в процессе эксплуатации не может быть заменена на новую без проведения капитального ремонта трансформатора, в отличие от масла, которое можно либо заменить, либо регенерировать по мере необходимости [42].

Одним из наиболее распространённых методов оценки старения изоляционной бумаги является определение СП изоляционной бумаги. В соответствии с действующими нормативными документами СП изоляционной бумаги определяется вискозиметрическим методом [70, 108]. В основу этого метода, положено уравнение Марка-Куна-Хаувинка, основанное на определении вязкости раствора целлюлозы (основного компонента изоляционной бумаги) [15].

Однако на практике этот метод не нашёл широкого применения для оперативной оценки старения бумажно-масляной изоляции СТ. Для определения СП изоляционной бумаги вискозиметрическим методом требуется отбор проб изоляционной бумаги из СТ, что, в свою очередь, приводит к необходимости вывода трансформатора в ремонт и его вскрытию. Кроме того, для получения достоверных результатов отбор пробы изоляционной бумаги необходимо проводить из наиболее нагретой точки (например, верхней части обмотки низшего напряжения (НН) [45, 46, 89, 94]), с последующим восстановлением изоляции. Выполнение этой процедуры требует высокой квалификации персонала, в противном случае не гарантируется качественное восстановление изоляционной бумаги.

В эксплуатационных условиях оценку старения БМИ проводят, как правило,

косвенными методами, основанными на анализе маркеров старения - продуктов

4

деградации изоляционной бумаги, растворённых в трансформаторном масле [102]. В настоящее время различают маркеры старения трёх поколений. К маркерам старения первого поколения относят воду, оксид и диоксид углерода [48, 53,87, 113-116], к маркерам старения второго поколения - фурановые производные [49, 57, 66, 67, 74, 75, 90, 94, 96], к маркерам третьего поколения - спирты, а в частности, метиловый спирт (метанол). Известно, что на скорость образования маркеров старения всех трёх поколений влияет множество факторов, например, температура масла, конструкция трансформатора, марка бумаги и её влагосодержание, концентрация кислорода в масле [58, 60].

Оценка степени старения БМИ возможна по зависимостям, устанавливающим связь между СП изоляционной бумаги и количеством образовавшихся и растворившихся в трансформаторном масле маркеров старения. Такие зависимости получают, как правило, экспериментальным путём. Однако, для маркеров старения первого и второго поколений установить однозначную связь между их количеством и СП изоляционной бумаги в СТ, находящихся в эксплуатации, не удаётся [69]. Так, например, увеличение содержания воды и диоксида углерода в СТ может происходить не только при старении БМИ, но и за счёт проникновения этих компонентов из окружающего трансформатор атмосферного воздуха [31]. Кроме того, СО и СО2 являются не только продуктами деструкции БМИ. Они образуются также в процессе старения трансформаторного масла, а в некоторых случаях при химическом взаимодействии материалов, из которых изготовлен СТ [40, 54]. Обратная картина наблюдается для маркеров старения второго поколения: в СТ, оснащённых адсорбционными или термосифонными фильтрами, фурановые производные могут разлагаться в присутствии силикагеля, что приводит к снижению их концентрации в трансформаторном масле [61]. Таким образом, маркеры, как первого, так и второго поколения не обеспечивают достоверной оценки степени старения БМИ силовых трансформаторов.

Актуальность темы диссертации обусловлена острой необходимостью в исследовании новых маркеров старения для оперативной и достоверной оценки состояния бумажно-масляной изоляции СТ без вывода оборудования из работы.

Степень разработанности темы

Исследования продуктов разложения изоляции (ПРИ), растворённых в

трансформаторном масле, и их взаимосвязи с состоянием изоляционной бумаги и

выявлением дефектов на ранней стадии их развития начались в 70-х годах прошлого

5

столетия [98]. Несмотря на большое количество публикаций в этой области и развитие технологий за последние 50 лет, исследования образования ПРИ продолжаются в исследовательских центрах (IREQ, EPRI, SIEMENS, ABB, ALSTOM) многих стран мира (Канада, Франция, Великобритания, США, Китай). Исследования образования ПРИ продолжаются в рамках инженерных сообществ, например, таких как IEEE, IEC, CIGRE [63]. Развитие этих исследований ведется в направлениях усовершенствования существующих методик интерпретации результатов измерений маркеров старения, а также поиска новых маркеров старения БМИ [41, 44, 50, 51, 76, 97].

Метанол стали рассматривать как альтернативный и надёжный маркер с 2007-го года после обширных исследований, начатых в 2001-м году в лаборатории IREQ (Канада) [68]. За десятилетие исследований опубликовано несколько десятков работ в открытых источниках [35-37, 83, 85, 99, 100]. Существенный вклад в изучение метанола, как маркера старения 3-го поколения, внесли зарубежные специалисты: Jocelyn Jalbert, Roland Gilbert, Pierre Tetreault, Brigitte Morin, Marie-Claude Lessard, Schaut Annelore, Eeckhoudt Steve, Oscar H. Arroyo, Issouf Fofana и другие. Однако, до сих пор не полностью изучены особенности образования метанола в трансформаторном масле при старении БМИ, отсутствуют нормативные документы как в части методики выполнения анализа метанола, растворенного в трансформаторном масле, так и в части интерпретации результатов этого анализа. Методы экспериментальных исследований в лабораторных условиях не в полной мере соответствуют реальным условиям эксплуатации СТ. Следует также отметить, что в настоящее время отсутствуют критерии оценки состояния бумажно-масляной изоляции СТ, которые могут быть применены для различных классов

U /—Í rp -J—V U U U

напряжения и конструкций СТ. В российской исследовательской практике отсутствуют работы в области изучения образования метанола, как маркера старения бумажно-масляной изоляции СТ.

Объект исследования. Бумажно-масляная изоляция силовых трансформаторов.

Предмет исследования. Количественные показатели содержания метанола в трансформаторном масле при старении бумажно-масляной изоляции силовых трансформаторов.

Цель работы. Разработка критерия оценки состояния бумажно-масляной изоляции силовых трансформаторов для их ранжирования по содержанию метанола в трансформаторном масле.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи.

1. Анализ состояния вопроса по теме исследования. Обоснование и формулирование цели и задач исследования старения БМИ.

2. Разработка методики проведения экспериментального исследования старения БМИ и выявление связи между степенью полимеризации изоляционной бумаги и количеством образовавшегося метанола.

3. Разработка критерия оценки состояния БМИ силовых трансформаторов в эксплуатационных условиях по содержанию метанола в трансформаторном масле.

4. Ранжирование силовых трансформаторов, работающих в эксплуатационных условиях, по разработанному критерию.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Методика выполнения лабораторных исследований образования метанола в БМИ и требования к конструкции испытательных ячеек и условиям старения моделей бумажно-масляной изоляции.

2. Результаты экспериментальных исследований образования метанола в моделях бумажно-масляной изоляции под действием электрического поля и теплового воздействия.

3. Критерий «удельный объём метанола».

4. Результаты оценки состояния (ранжирования) БМИ силовых трансформаторов в эксплуатационных условиях по содержанию метанола в масле.

Научная новизна

1. Впервые с применением разработанной методики на моделях БМИ получена эмпирическая зависимость, устанавливающая связь между степенью полимеризации изоляционной бумаги марки К-120 и количеством метанола, образующегося при старении БМИ под тепловым воздействием. Впервые выявлено, что под действием на БМИ отдельно электрического поля и отдельно теплового воздействия на трансформаторное масло метанол не образуется.

2. Получена эмпирическая зависимость, устанавливающая связь между степенью

полимеризации БМИ из изоляционной бумаги марки К-120 и масла ГК и количеством

метанола, образовавшегося при ее старении при тепловом воздействии. Сопоставление с

аналогичными данными, полученными зарубежными исследователями показывает, что

характер полученных зависимостей идентичен. Однако количества образовавшегося

7

метанола при одной и той же степени полимеризации изоляционной бумаги отличаются, что объясняется отличием в химических составах изоляционных бумаг различных изготовителей, а также особенностями конструкций испытательных ячеек.

3. Впервые разработан и обоснован критерий «удельный объём метанола», позволяющий ранжировать силовые трансформаторы по состоянию БМИ.

4. Предложены и обоснованы верхние и нижние границы допустимых значений удельного объёма метанола в трансформаторном масле.

Практическая ценность

1. Применение разработанного критерия оценки состояния бумажно-масляной изоляции силовых трансформаторов по содержанию метанола в масле позволяет ранжировать их в эксплуатационных условиях.

2. Результаты работы использованы в АО «Техническая инспекция ЕЭС» при разработке проекта нормативного документа: «Методические рекомендации по определению состояния бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатационных условиях по содержанию метанола в трансформаторном масле».

3. Применение разработанного критерия «удельный объём метанола» для оценки состояния 94-х силовых трансформаторов классов напряжения 35 и 110 кВ, находящихся в эксплуатации, позволило выявить трансформатор в предаварийном состоянии.

4. Методика оценки состояния бумажно-масляной изоляции силовых трансформаторов по содержанию метанола в масле при дальнейшем развитии работ по этому направлению может стать важной составляющей диагностики состояния трансформаторного оборудования.

Методология и методы исследования

Теоретической и методологической основой исследования являются фундаментальные положения электрофизических основ техники высоких напряжений.

Соответствие паспорту специальности

Научные положения, отраженные в диссертации, полностью соответствуют формуле специальности 05.14.12 «Техника высоких напряжений». Они входят в пункт 6

области исследования: «Разработка методов и средств диагностики состояния изоляции электроустановок высокого напряжения».

Апробация результатов работы

Научные и практические результаты диссертационной работы были представлены на следующих научно-практических конференциях и заседаниях кафедры «Техника и электрофизика высоких напряжений» ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ».

1) IV Научно-практическая конференция «Контроль состояния оборудования объектов электроэнергетики» (6 декабря 2017, Москва);

2) IV Международный коллоквиум «Исследование трансформаторов и управление активами» (10-12 мая 2017, Пула, Хорватия);

3) III Научно-практическая конференция «Контроль состояния оборудования объектов электроэнергетики» (6 декабря 2016, Москва);

4) Научно-практическая конференция «Нефтяные масла в электроэнергетике: актуальные вопросы применения и контроля качества-2016» (25-27 мая 2016, Москва);

5) Научно-практическая конференция «Общие проблемы диагностирования силового электрооборудования» (18-21 апреля 2016, Снежинск);

6) Международная научная конференция «АТОМТЕХ-2015. Электрофизика» (17-19 ноября 2015, Москва).

7) Заседания кафедры «Техника и электрофизика высоких напряжений» ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в 2016, 2017 и 2018 годах.

Публикации по теме диссертации

Основные результаты диссертации опубликованы автором в 5 печатных работах [10, 27, 64, 110, 111], в том числе 1 публикация в журнале, включённом в Перечень ведущих рецензируемых изданий ВАК Российской Федерации [27], 1 публикация в журнале, входящем в международную базу цитирования SCOPUS [110]. В публикациях статей личный вклад соискателя составляет не менее 50%.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБОСНОВАНИЕ И ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

СТАРЕНИЯ БМИ

1.1 Химический состав электроизоляционной бумаги

Основным компонентом изоляционной бумаги является целлюлоза - растительное волокно, представляющее собой природный полимер. Целлюлоза состоит из длинных цепных молекул (рис. 1.1), образованных повторяющимися единицами, состоящими из двух Р-а-глюкозных остатков, соединенных глюкозидной связью между первым и четвертым углеродными атомами [19, 28].

Рисунок 1.1 Структура молекулы целлюлозы [19, 28] Следует отметить, что количество глюкозных остатков, или степень полимеризации достигает в природной целлюлозе 7000-10000, в технической хлопковой целлюлозе 1000-3000, а в технической древесной целлюлозе 600-2000. Длина целлюлозной цепи достигает 3,5-5 мкм в растительном волокне и 0,3-1,5 мкм в технической древесной целлюлозе. Отдельные цепи целлюлозы связаны между собой силами межмолекулярного взаимодействия - водородными связями между гидроксильными группами соседних цепочек [29].

Наряду с ориентированными участками целлюлозы (кристаллитами) в клеточной стенке волокна имеются также 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% [16].

По современным представлениям пучки целлюлозных цепей с жестким межмолекулярным взаимодействием между цепями представляют собой кристаллические участки целлюлозы, в которых расстояние между цепями минимальное, а энергия связи максимальная [3]. Эти кристаллиты, или (по старой терминологии)

мицеллы (рис. 1.2), согласно Фрей-Висслингу являются основными структурными единицами клеточной стенки целлюлозного волокна - элементарными фибриллами [16].

Рисунок 1.2 Схема мицеллярного строения целлюлозы по З.А. Роговину [16] 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). Элементарные фибриллы в клеточной стенке целлюлозы собраны в более крупные пучки микрофибриллы, а последние в еще более крупные фрагменты - макрофибриллы (рис. 1.3) [16].

Рисунок 1.3 Макрофибриллы, микрофибриллы и элементарные фибриллы растительного волокна по Фрей-Висслингу [16] Наряду с целлюлозой в изоляционной бумаге содержится некоторое количество нецеллюлозных компонентов: лигнина, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, смол и жиров, а также минеральных веществ (зольных элементов) [26]. Количество их зависит от природы волокна и метода его выделения из растительного сырья. Наличие этих веществ оказывает большое влияние, как на физико-химические свойства волокна, так и на свойства вырабатываемой из него бумаги.

Лигнин представляет собой органическое вещество, которое содержится в древесине в количество около 30% и обуславливает ее жесткость и твердость. Варка

древесины для получения целлюлозы в основном имеет целью удаление лигнина, остаточное количество которого в целлюлозе в значительной степени сказывается на свойствах бумаги [19]. Для большинства сортов бумаги содержание лигнина в целлюлозе около 4% считается пределом, установленным нормами [19]. Соответствующими режимами варки и отбелки лигнин можно удалить до следовых количеств, но при этом начинает деградировать основная часть целлюлозы. Содержание остаточного количества лигнина в целлюлозе служит показателем пригодности целлюлозы для производства тех или иных видов бумаги. По этому показателю можно косвенно судить о ряде особых свойств целлюлозы. В зависимости от количества лигнина, остающегося в целлюлозе, т.е. в зависимости от степени провара техническая целлюлоза разделяется на жесткую, среднюю и мягкую [19].

На рис.1.4 приведено строение целлюлозного волокна, из которого следует, что молекулы целлюлозы по-разному связаны во волокне. Помимо лигнина в состав изоляционной бумаги входят ещё и гемицеллюлозы - короткие полисахариды, которые вместе с лигнином отвечают за механическую прочность ствола дерева. Степень полимеризации полисахаридов ниже 200. Например, у сульфатной целлюлозы лигнин и гемицеллюлозы распределены равномерно по толщине клеточной стенки и довольно труднодоступны. Гемицеллюлозы располагаются преимущественно в аморфных областях целлюлозного волокна и на поверхности кристаллитов.

Рисунок 1.4 Строение целлюлозного волокна [11]

В таблице 1.1 представлен химический состав изоляционной бумаги, производимой в разных странах [19, 28, 31, 43, 53, 68, 69, 101].

Таблица 1.1 - Химический состав изоляционной бумаги [19, 28, 31, 43, 53, 68, 69, 101]

Компоненты волокнистого полуфабриката Страны - производители изоляционной бумаги

Россия [19, 28] Австралия [31] В е нгр ия [43, 69] Франция [53, 101] Канада [68]

Целлюлоза 85 - 93 % 78 - 80 % 80 % 90 % 95-97 %

Гемицеллюлоза 4 - 14 % 10 - 20 % 12 % 6 - 7 % 4 %

Лигнин 3 - 4,5 % 2 - 6 % 8 % 3 - 4 % 3 %

Из приведенной таблицы следует, что компонентный состав изоляционных бумаг, изготавливаемых в разных странах, существенно отличаются по процентному содержанию. Например, содержание целлюлозы в изоляционной бумаге российского производства составляет (85-93)% при содержании лигнина от 3-х до 4,5% и гемицеллюлозы от 4-х до 14%. А в изоляционной бумаге австралийского производства содержание целлюлозы составляет не более 80% при содержании гемицеллюлозы почти

2 о о и

раза превышающей аналогичный показатель в бумаге российского производства. Отличие по химическому составу этих изоляционных бумаг объясняется, в основном, различиями в исходном сырье и технологии производства в каждой стране.

1.2 Процесс и продукты старения БМИ

В настоящее время принята модель теплового старения БМИ силовых трансформаторов, блок-схема которой представлена на рис. 1.5 [23]. Как видно из приведенной блок-схемы основные механизмы старения бумаги связаны с тремя химическими процессами - протеканием реакций гидролиза, пиролиза и окисления. Эта информация подтверждается в работах других исследователей, в частности, в работе [32] отмечено, что реакции пиролиза протекают при температурах выше 140°С, поэтому для оценки состояния изоляции бездефектных СТ старение при пиролизном разложении бумаги учитывать нецелесообразно.

Рисунок 1.5 Модель теплового старения БМИ силового трансформатора [23] Основным показателем, по которому оценивается состояние изоляционной бумаги, является степень ее полимеризации. Для новой бумаги чаще всего это значение находится в диапазоне 1000-1300 единиц [59]. При достижении СП порядка 200-300 единиц бумага теряет механические прочностные свойства, становится хрупкой [59] и дальнейшая эксплуатация высоковольтного маслонаполненного оборудования становится невозможной.

В соответствии с [32] основным фактором, влияющим на скорость деполимеризации бумаги, является температура наиболее нагретой точки (Тннт). Она является катализатором, как для реакции гидролиза, так и для реакций окисления бумаги и масла. В соответствии с уравнением Монтзингера [32] повышение/понижение температуры Тннт относительно установленной номинальной температуры на 6°С приводит к повышению/понижению скорости старения в 2 раза:

(т _т ном \ т ннт т ннт I

V = 2

(1.1)

6

Для изоляционной бумаги класса нагревостойкости А номинальная температура Тннт составляет 98°С, для класса Е - 110°С.

Степень полимеризации бумаги изменяется во времени под тепловым воздействием в соответствии с уравнением [32]:

1 1 Е

'-'а

= Ае ЯТ1 (1.2)

щ орШч

где Т - температура в градусах Кельвина, Я - универсальная газовая постоянная, Еа - энергия активации, А - предэкспоненциальный множитель.

Значения энергии активации Еа и предэкспоненциального множителя А установлены экспериментально. По данным Эмсли [32] Еа составляет в среднем 111±6 кДж/моль.

Таким образом, срок службы изоляции СТ определяется в основном температурой наиболее нагретой точки и длительностью этого температурного воздействия.

На основании обобщения многочисленных экспериментальных данных в [32] показано, что на процессы старения большое влияние оказывает влажность изоляции. Практика показывает, что увеличение влажности вдвое вызывает сокращение срока службы также в 2 раза. При росте влажности изоляционной бумаги с 0,5 до 1,0 % срок службы сокращается вдвое, до 2 % - вчетверо. Влагосодержание в бумаге может быть и более 5 %, однако в областях, наиболее подверженных старению - наиболее нагретых областях обмотки - значение влагосодержания не превышает 2 % [32]. Это связано с изменением равновесного влагосодержания между бумагой и маслом под тепловым воздействием. При повышении температуры влага из бумаги уходит в масло. В связи с этим рассмотрение влияния влагосодержания в бумаге свыше 2 % не представляет практического интереса. Учёт влагосодержания достигается скорректированными значениями энергии активации Еа и предэкспоненциального множителя А в уравнении (1.2). Касательно влагосодержания следует отметить, что со снижением СП увеличивается способность бумаги абсорбировать влагу. Также экспериментально доказано, что наряду с влагой присутствие низкомолекулярных водорастворимых кислот ускоряет процесс деполимеризации за счёт высокой абсорбции их бумагой.

Присутствие кислорода также увеличивает скорость деполимеризации бумаги за

счёт двух факторов [58]. Во-первых, кислород участвует в окислении масла с

образованием воды и водорастворимых кислот, которые участвуют в гидролизном

15

старении бумаги, во-вторых, кислород участвует в старении изоляционной бумаги в процессе окисления. Экспериментальные данные, обобщённые в [32], доказывают, что скорость старения изоляционной бумаги в масле с доступом кислорода в 2-3 раза выше, чем под вакуумом.

В соответствии с экспериментами, описанными в работе [39], воздействие электрического поля не оказывает существенного влияния на снижение СП изоляционной бумаги. На рис. 1.6 качественно показано воздействие различных влияющих факторов на скорость реакции. Пунктирной линией показано влияние увеличения влагосодержания на скорость реакции.

МТ

Рисунок 1.6 Качественная зависимость скорости реакции при различных влияющих на

старение факторах (нагрев, вода, кислород) [32] Ещё одним не явным фактором, влияющим на скорость старения изоляционной бумаги, является наличие разных по физическому строению областей целлюлозы (см. рис. 1 3). При проведении экспериментов по ускоренному старению было обнаружено, что при начальном снижении СП индекс растяжения бумаги практически не изменяется (см. рис. 1.7) [32, 81]. Это объясняется тем, что, по-видимому, сначала разрушается гемицеллюлоза и паракристаллическая целлюлоза, понижая общую СП, а целостность кристаллической целлюлозы, более прочной по своему физическому строению, обеспечивает механическую прочность.

♦

о

1250 1000 750 500 250 0

СП

Рисунок 1.7 Зависимость индекса растяжения от СП [32, 81] Следует отметить, что процесс старения целлюлозы широко представлен в литературе, однако, вместе с целлюлозой разрушаются гемицеллюлозы и лигнин, однако в технической литературе процессы разрушения этих компонентов описаны в недостаточной степени.

На рис. 1.8 показаны основные продукты старения целлюлозы: вода, фурановые производные, кислоты, оксид и диоксид углерода. Эти данные согласуются с литературой [32], однако по продуктам старения гемицеллюлоз и лигнина сведения в ней отсутствуют.

В литературе [24] приведены сведения о том, что в результате частичного отщепления метоксильных групп лигнина образуется метанол, а за счёт деацетилирования гемицеллюлоз образуется уксусная кислота. Схема образования низкомолекулярных продуктов из компонентов целлюлозно-бумажной изоляции представлена на рис. 1.8.

Лигнин

Рисунок 1.8 Схема образования низкомолекулярных продуктов из компонентов

целлюлозно-изоляционной бумаги [32] На рис. 1.8 символом «—► » обозначены возможные центры термического разложения с образованием низкомолекулярных продуктов.

1.3 Методы оценки степени старения БМИ

Существующие в настоящее время подходы к оценке состояния бумажно-масляной изоляции СТ так или иначе базируются на построении корреляций между результатами прямого определения СП изоляционной бумаги, входящей в состав БМИ, и различными косвенными показателями. В последнем случае широко используются физические методы, основанные на определении диэлектрических свойств БМИ с использованием источников постоянного [107, 109, 114] и переменного [65, 91, 106, 112] тока.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ле Хак Лам, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Введение в статистику товарных рынков. Часть 1. Общая теория статистики: учебное пособие для студентов / М.П. Замаховский, Н.Д. Изергин // Московский государственный областной социально-гуманитарный институт, 2012. - 208 с.

2. Высшая математика. Теория вероятностей, математическая статистика, случайные процессы. Сборник задач с решениями: учебное пособие / В.Г. Крупин, А.Л. Павлов. Л.Г. Попов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 368 с.

3. ГОСТ 1908-88 Бумага конденсаторная. Общие технические условия.

4. ГОСТ 10028-81. Вискозиметры капиллярные стеклянные. Технические условия.

5. ГОСТ 23436-83 Бумага кабельная для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ включительно. Технические условия.

6. ГОСТ 25438-82. Целлюлоза для химической переработки. Методы определения характеристической вязкости. - Введ. 1982.

7. ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.

8. ГОСТ Р 54331-2011 Жидкости для применения в электротехнике. Неиспользованные нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей. Технические условия.

9. ГОСТ Р 52719-2007 Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

10. Исследование образования метанола при проведении ускоренных испытаний изоляционной бумаги в трансформаторном масле / Л.А. Дарьян, А.В. Максимченко, Л.Х. Ле // Электроэнергия. Передача и распределение - Ноябрь-Декабрь, 2016 - № 6(39) - с. 126-131.

11. Коротко о полимерах в полиграфии / Дубина Н. // "КомпьюАрт" №4 2007 год.

12. Маркеры состояния бумажно-масляной изоляции / Дарьян Л.А., Быкова А.М., Сазонов В.Н. // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2016.- № 4.- с. 45-51.

13. Медико-биологическая статистика / С. Гланц // Пер. с англ. - М., Практика, 1998. - 459 с.

14. Методика поверки пробоотборников Hamilton / ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» // Санкт-Петербург, 2015. [Электронный ресурс] http://www.all-pribors.ru/opisanie/63779-16-hamilton-74034 (дата обращения 06 марта 2018 г.)

15. Методы исследования структуры и свойств полимеров: Учеб. По, с.собие / И.Ю. Аверко-Антонович, Р.Т. Бикмуллин // КГТУ. Казань - 2002 - 604 с.

16. Общая структура волокон. Основные представления о волокнах, применяемых в бумажном производстве / Фрей-Висслинг А. // Гослесбумиздат, с. 9-13.

17. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин // Учебник для вузов. - 10-е изд., стереотипное, доработанное. Перепеч. с изд. 1973 г. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 753 с.

18. Продление срока службы изоляции силовых трансформаторов / Алексеев Б.А. // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2004.- № 3.- с. 25-29.

19. Производство, свойства и применение электроизоляционных бумаг и картонов / Брейтвейт К.В., Корицкий Ю.В., Кулакова Р.В., Соколова С.Л. // Москва. -Энергия. - 1970.

20. РД 34.46.303-98 Методические указания по подготовке и проведению хроматографического анализа газов, растворённых в масле силовых трансформаторов.

21. РД 34.43.105-89 Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел.

22. РД 153-34.0-46.302-00 Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворённых в масле.

23. Силовые трансформаторы. Справочная книга. / Под редакцией С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. // М.: Энергоиздат, 2004.

24. Современные способы варки сульфатной целлюлозы: Учебное пособие / Иванов Ю.С. // ГОУ ВПО СПбГТУРП. СПб., 2005. 63 с.

25. Способ оценки состояния бумажной изоляции маслонаполненных электрических аппаратов. Патент на изобретение № 2647224, приоритет от 24.10.2016 / Дарьян Л.А., Образцов Р.М., Максимченко А.В., Гончарова Е.А.

26. Технология бумаги / Иванов С.Н. // Изд. 3-е, 2006, с. 696.

86

27. Физико-химические критерии оценки состояния высоковольтных импульсных конденсаторов / Л. А. Дарьян, Л.Х. Ле // Ядерная физика и инжиниринг - 2015

- том 6, № 11-12, с. 562-567.

28. Химия древесины и синтетических полимеров. Часть 1. Строение, свойства, химические реакции и производные целлюлозы: Учебно-методическое пособие. / Э.И. Евстигнеев, Е.А. Павлова, Н.К. Удовенко, Р.Г. Алиев // ГОУВПО СПбГТУРП. - СПб., 2010. - 47 с.

29. Химия древесины и целлюлозы / Никитин Н.И. // Издательство АН СССР, 1962, с. 43-56.

30. A review of paper aging in power transformers / Shroff, D.H., Stannett, A.W. // Generation, Transmission and Distribution, IEE Proceedings C. - 1985. - Vol. 132.

- No. 6. - P. 312-319.

31. A review on Chemical Diagnosis Techniques for Transformer Paper Insulation Degradation / Norazhar Abu Bakar, A. Abu-Siada, S. Islam // Australian Universities Power Engineering Conference. - 2013.

32. Ageing of cellulose in mineral oil insulated transformers / CIGRE D1_01_10. -Brochure No. 323. - 2017.

33. Aging Assessment of Transformer Paper Insulation through Detection of Methanol in Oil / S. Y. Matharage, Q. Liu, Z.D. Wang, P. Mavrommatis, G. Wilson, P. Jarman // DOI: 10.1109/ICPADM.2015.7295291. - July 2015.

34. Aging Assessment of Transformers through Oil Test Database Analyses and Alternative Diagnostic Techniques / Z.D. Wang, Q. Liu et al. // CIGRE SC A2 COLLOQUIUM. - 2015.

35. Aging diagnosis by chemical markers influence of core-type and shell-type technology / Y. Denos, A. Tanguy, P. Guuinic et al. // CIGRE A2_201_2010. - 2010.

36. Aging Diagnosis of MV/LV Distribution Transformers via Chemical Indicators in Oil / Delphine Laurichesse, Yves Bertrand, Chau Tran-Duy, Valerie Murin // 2013 Electrical Insulation Conference. - June 2013.

37. Aging Assessment of Kraft Paper Insulation through Methanol in Oil Measurement / S.Y. Matharage, Q. Liu, Z.D. Wang // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. - June 2016. - Vol. 23. - №. 3. - pp. 1589-1596.

38. Ageing of cellulose in mineral-oil insulated transformers / CIGRE Task Force D1.01.10, Brochure N° 323, 2007.

39. Ageing of Thermally and Electrically Stressed Mineral Oil Impregnated Presspaper Insulation Systems / T. Muth, F. J enau, H. P. Gasser // International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), 2014.

40. Aging of transformer insulating materials under selective conditions / I. Fofana, H. Borsi, E. Gockenbach, M. Fazaneh // European Transactions on Electrical Power. -2007. - №. 17. - pp. 450-470.

41. An approach to power transformer asset management using health index / Ali Naderian Jahromi, Ray Piercy, Stephen Cress, Jim R.R. Service, Wang Fan // IEEE Electrical Insulation Journal & Magazine. - 2009. -Vol. 25. - pp. 20-34.

42. Analysis and comparison of aging-trends of cellulose for transformers with oil-cellulose-insulation / Christoph Kuen // IEEE. - 2010.

43. Applicability of Methanol as a New Marker for Paper Degradation in Power Transformers / Annelore Schaut, Stijn Autru, Steve Eeckhoudt // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. - April 2011. - Vol. 18. - №. 2. - pp. 533540.

44. Application of Health Index Method for Transformer Condition Assessment / I.G.N. Satriyadi hernanda, A.C. Mulyana, D.A. Asfani et al. // DOI: 10.1109/TENC0N.2014.7022433. - October 2014.

45. Assessment of field power transformers insulation using aging markers / Mohamed Ryadi, Jocelyn Jalbert // Electrical Insulation Conference. - Philadelphia, Pennsylvania, USA. - June 2014.

46. Assessment of health of transformer: a survey / Ravi Kumar Jalli, Saptarshi // International Journal of Pure and Applied Mathematics. - 2017.-Vol. 114. - No. 7. -pp. 281-291.

47. Asset management techniques for transformers / Ahmed E.B. Abu-Elanien, M.M.A. Salama // Electric Power Systems Research 80 (2010) 456-464.

48. ASTM D3612-02. Standard Test Method for Analysis of Gases Dissolved in Electrical Insulating Oil by Gas Chromatography. - ASTM Standard, 2009.

49. ASTM D5837-12. Standard Test Method for Furanic Compounds in Electrical Insulating Liquids by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). - ASTM Standard, 2012.

50. Carbon monoxide (CO) levels in power transformers and the need to update concepts / Luiz Cheim, Tauhid Ansari // CIGRE Study Committee A2 COLLOQUIUM. -Poland. - October 2017.

51. Cellulose Chemical Markers in Transformer Oil Insulation Part 1: Temperature Correction Factors / Jocelyn Jalbert, Marie-Claude Lessard // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. - December 2013. - Vol. 20. - №. 6. - pp. 22872291.

52. Chemical Indicators and Ageing Diagnosis of MV/LV Distribution Transformers / Chau Tran-Duy, Valerie Murin, Yves Bertrand, Michel Cordonnier // 22nd International Conference on Electricity Distribution. - Stockholm. - June 2013.

53. CO2/CO Concentration Ratio: A complementary Method for Determining the Degree of Polymerization of Power Transformer Paper Insulation / Ashkan Teymouri, Behrooz Vahidi // IEEE Electrical Insulation magazine. - Vol. 33. - No. 1- 2017.

54. Copper Release Kinetics and Aging of Insulation Paper in Oil-Immersed Transformers / Olena Sevastyanova, Bogdan Pasalskiy, Boris Zhmud // Engineering. - August 2015. - No. 7. - pp. 514-529.

55. Degradation of Insulating Materials of Transformers / H. Yoshida, Y. Ishioka, T. Suzuki, T. Yanari, T. Teranishi // IEEE Transactions on Electrical Insulation. -December 1987. - Vol. EI-22. - No. 6.

56. Degradation of cellulosic insulation in power transformers. Part 1: Factors affecting the measurement of the average viscometric degree of polymerisation of new and aged electrical papers / Heywood, R.J., Emsley, A.M., Ali, M. // IEE Proceedings-Science Measurement and Technology. - 2000. - Vol. 147. - No. 2. - P. 86-90.

57. Degradation of cellulosic insulation in power transformers. Part 2: Formation of furan products in insulating oil / A.M. Emsley, X. Xiao, R.J. Heywood, M. Ali // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol. - Vol. 147. - No. 3. - May 2000.

58. Degradation of cellulosic insulation in power transformers. Part 3: Effects of oxygen and water on ageing in oil / A.M. Emsley, X. Xiao, R.J. Heywood, M. Ali // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol. - Vol. 147. - No. 3. - May 2000.

59. Degradation of cellulosic insulation in power transformers. Part 4: Effects of ageing on the tensile strength of paper / A.M. Emsley, R.J. Heywood, M. Ali, X. Xiao // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol. - Vol. 147. - No. 6. - November 2000.

60. Effects of Temperature and Ageing on Furfural Partitioning in the Oil-Paper System of Power Transformers / Lijun Yang, Yuandi Lin et al. // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - Vol. 23. - No. 3. - June 2016.

61. Estimating the age of transformers using the concentration of furans in dielectric oil / F. Ortiz, C. Fernandez, et al. // International Conference on Renewable Energies and Power Quality. - Madrid, Spain. - May 2016.

62. Expediting cellulose insulation aging evaluation and life prediction through degree of polymerization measurements / Wang, Y., Huan, Z., Zhang, J. // Second International Conference on Properties and Applications of Properties and Applications of Dielectric Materials: 12-16 Sep 1988. - 1988. - P. 328-331.

63. Facilities Instructions, Standards and Techniques: Transformer Diagnostics / United States Department of Interior Bureau of reclamation. - Vol. 3-31. - June 2003.

64. Formation of Methanol under Accelerated Aging of Paper Insulation in Transformer Oil / Darian L.A., Maksimchenko A.V., Le Khac Lam // EPU Journal of Science and Technology for Energy - № 12(May 2017) - pp. 1-8.

65. Frequency Domain Spectroscopy of Oil-paper Insulation under Sinusoidal and Square Wave Excitations / Pradhan, A.K., Chatterjee, B., Chakravorti, S. // 2013 IEEE 1st International Conference on Condition Assessment Techniques in Electrical Systems (Catcon). - 2013. - P. 150-153.

66. Furan Analysis for Liquid Power Transformers / Luiz Cheim, Donald Platts, Thomas Prevost, Shuzhen Xu // IEEE Electrical Insulation Magazine. - Vol. 28. - No. 2. -March/April 2012.

67. Furanic compounds in dielectric liquid samples: Review and update of diagnostic interpretation and estimation of insulation ageing / Stebbins, R.D., Myers, D.S., Shkolnik, A.B. // In Proceedings of the 7th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials, Vols 1-3 2003, P. 921-926.

68. Identification of a chemical indicator of the rupture of 1,4-0-glycosidic bonds of cellulose in an oil-impregnated insulating paper system / Jocelyn Jalbert, Roland

Gilbert, Pierre Tetreault, Brigitte Morin // Cellulose. - Springer. - June 2007.

90

69. Identification of early-stage paper degradation by methanol / Schaut Annelore, Eeckhoudt Steve // CIGRE A2-107. - 2012.

70. IEC 60450-2004 Measurement of the average viscometric degree of polymerization of new and aged cellulosic electrically insulating materials.

71. IEC 60599-2007 Guide to interpretation of dissolved and free gases analysis.

72. IEEE Std C57.104TM-2008 Guide for the Interpretation of gases generated in Oil-Immersed Transformer.

73. Insulation Condition Assessment Through Spectroscopic and Chemometrics Analysis / Stevens, G.C., Herman, H., Baird, P. // IEEE International Conference on Solid Dielectrics, 2007. ICSD '07: 8-13 July 2007. - 2007. - P. 717-720.

74. Insulating Paper Ageing and Furfural Formation / Pahlavanpour, Eklund, M.A. Martins // IEEE. - 2003. - pp. 283-288.

75. Investigation of Paper Aging Assessment by Furan Concentration Monitoring / Aminian, M., Ab Kadir, M.Z.A., Ahmad, W.F.W., Mahmood, S. // 2009 IEEE Student Conference on Research and Development: Scored 2009, Proceedings. - 2009. - P. 360-362.

76. Investigations into effective methods for assessing the condition of insulation in aged power transformers / T.K. Saha, M. Darveniza, D.J.T. Hill, T.T. Le // IEEE Transactions on Power Delivery - Vol. 13, No. 4 - October 1998.

77. Kinetics of the production of chain-end groups and methanol from the depolymerization of cellulose during the ageing of paper-oil systems. Part 1: Standard wood Kraft insulation / Roland Gilbert, Jocelyn Jalbert et al. // Cellulose. - Springer. - 2008.

78. Kinetics of the production of chain-end groups and methanol from the depolymerization of cellulose during the ageing of paper-oil systems. Part 2: Thermally upgraded insulating papers / Roland Gilbert, Jocelyn Jalbert et al. // Cellulose. - Springer. - 2009.

79. Kinetics of the production of chain-end groups and methanol from the depolymerization of cellulose during the ageing of paper-oil systems. Part 3: Extension of the study under temperature conditions over 120 °C / Roland Gilbert, Jocelyn Jalbert et al. // Cellulose. - Springer. - 2015.

80. Life Assessment of Power Transformers via Paper Aging Analysis / Zalizah Poniran, Zulkurnain Abdul Malek // POWERENG. - Setubal, Portugal. - 12-14 April 2007.

81. Managing an ageing transformer fleet; Norwegian situation, research and initiatives / Lars E. Lundgaard, Cedric Lesaint, Knut B. Liland, Dag Linhjell, Marit-Helen G. Ese // CIGRE 2014, A2 - 114, Paris.

82. Methanol: A Novel Approach to Power Transformer Asset Management / Jocelyn Jalbert, Roland Gilbert, Yves Denos, Pierre Gervais // IEEE Transactions on Power Delivery. - April 2012. - Vol. 27. - No. 2. - p. 514-520.

83. Methanol as new ageing marker of oil-filled transformer insulation / Christophe Perrier, Mamadou-Lamine Coulibaly, Marielle Marugan // 23 rd International Conference on Electricity Distribution. - Lyon, France. - June 2015.

84. Methanol detection in transformer oils using gas chromatography and ion trap mass spectrometer / S.Y. Matharage, Q. Liu, Z.D. Wang et al // 2014 IEEE International Conference on Liquid Dielectrics, Bled, Slovenia. - June 30-July 3, 2014.

85. Methanol marker for the thermal performance qualification of power transformers / Mohamed Ryadi, Alain Tanguy, Jocelyn Jalbert // 2013 Electrical Insulation Conference. - Ottawa, Ontario, Canada. - June 2013.

86. Modeling the polarization spectrum in composite oil paper insulation systems / Jota, P.R.S., Islam, S.M., Jota, F.G. // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 1999. - Vol. 6. - No. 2. - P. 145-151.

87. Moisture Equilibrium and Moisture Migration within Transformer Insulation Systems / CIGRE WG A2.30. - Paris, France. - 2008.

88. Monitoring and diagnostic of transformer solid insulation / Van Bolhuis, J.P., Gulski, E., Smit, J.J. // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2002. - Vol. 17. - No. 2. -P. 528-536.

89. Numerical investigation of oil flow and temperature distributions for ON transformer windings / Qiang Liu, Paul Jarman, X. Zhang, Z. Wang, M. Negro // Applied Thermal Engineering 130 (2018) 1-9.

90. Origin of furanic compounds in thermal degradation of cellulosic insulating paper / John Scheirs, Giovanni Camino, Mauro Avidano, Wander Tumiatti // Journal of Applied Polymer Science. - 1998. - Vol. 69. - pp. 2541-2547.

91. Physical based criteria of electrical breakdown in transformer insulation / Antonov

G.I. // In ICDL 1996 - 12th International Conference on Conduction and Breakdown in Dielectric Liquids. - Roma, Italy. - July 15-19,1996. - p. 313-315.

92. Post-mortem Analysis of Transformer Insulating Paper and its Relationship to the Determination of Chemical Markers / J. Jalbert, M-C. Lessard, B. Girard // CIGRE A2-102. - 2014.

93. Postmortem Investigation of Power Transformers - Profile of Degree of Polymerization and Correlation with Furan Concentration in the Oil // Thomas Leibfried et al // IEEE Transactions on Power Delivery. - Vol. 28, No. 2. - April 2013.

94. Postmortem Investigation of Power Transformers - Profiles of Moisture and Degree of Polymerization - Furan Concentration in the Oil as Aging Assessment Tool / T. Leibfried et al // A2-106 CIGRE 2014.

95. Power transformer condition assessment using oil UV-Spectrophotometry / Arshad, M., Islam, S.M. // In 2007 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. 2007, P. 611-614.

96. Practice of IEC 60422 in aging assessment of in-service transformers / Z.D. Wang et al // The 19th International Symposium on High Voltage Engineering. - Pilsen, Czech Republic. - 23-28 August 2015.

97. Prediction of furan content in transformer oil using Artificial Neural Networks (ANN) / Ghunem R.A., El-Hag A.H., Assaleh K. // IEEE International Symposium on Electrical Insulation (Isei). - 2010.

98. Rapid Measurement of the Deterioration of Oil-Immersed Paper / Taro Hino, Tsuneo Suganuma // IEEE Transactions on Electrical Insulation. - September 1972. - Vol. EI-7. - No. 3.

99. Relationship between Methanol Marker and Mechanical Performance of Electrical Insulation Papers for Power Transformers under Accelerated Thermal Aging / Oscar

H. Arroyo, Issouf Fofana // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - December 2015.-Vol. 22. - No. 6.

100. Relationship between some Chemical Markers and Mechanical Properties of Solid

Insulation Papers used in Power Transformers / Oscar H. Arroyo, Issouf Fofana,

Jocelyn Jalbert // DOI: 10.1109/EIC.2014.6869407. - June 2014.

93

101. Remnant life estimation of power transformer using oil UV-Vis spectral response / A. Abu-Siada, Lai Sin Pin, Syed Islam // IEEE Power Systems Conference and Exposition. - 2009. - pp. 1-5.

102. Review of chemical indicators of degradation of cellulosic electrical paper insulation in oil-filled transformers / A.M. Emsley, G.C. Stevens // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol. - Vol. 141. - No. 5. - September 1994.

103. Review of Modern Diagnostic Techniques for Assessing Insulation Condition in Aged Transformers / Tapan K. Saha // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - October 2003 - Vol. 10, No. 5 - p. 903-917.

104. Significance of cellulose power transformer condition assessment / Arshad, M., Islam, S.M. // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2011. -Vol. 18. - No. 5. - P. 1591-1598.

105. Strategic asset management of power networks / White paper. - IEC. - Geneva, Switzerland. - 2015.

106. Study for Examining Dissipation Factors of Various Insulations and Test Transformers in the Wide Range of Frequency / Onal, E.A. // Elektronika Ir Elektrotechnika. - 2012. - No. 5. - p. 27-32.

107. Study on Voltage Response Method of Transformer Condition Assessment. / Zhang, T., Cai, J.-D. // International Conference on High Voltage Engineering and Application 2008 -pP. 580-583.

108. The Degree of Polymerization of Cellulosic Insulation: Review of Measuring Technologies and its Significance on Equipment / Ch. Krause, L. Dreier, A. Fehmann, J. Cross // Electrical Insulation Conference. - Philadelphia, Pennsylvania, USA. -June 2014.

109. The possibilities and limits of estimation of ageing degree of paper-oil insulation in power transformers by recovery voltage method. / Aschenbrenner V., Ucik T. // In 8th International Conference on Dielectric Materials, Measurements and Applications, 2000. - P. 335-340.

110. The Research of Methanol Generation in Aging Paper Insulation / L.A. Darian, R.M. Obraztsov, A.V. Maksimchenko, L.K. Le // Procedia Engineering 202 (2017) -pp. 13-19.

111. The Research of Methanol Generation in Power Transformers Being in Service at Substations of Distribution Network / L.A. Darian, R.M. Obraztsov, A.V. Maksimchenko, L.K. Le // 4th International Colloquium "Transformer Research and Asset Management" - Pula, Croatia - May 10-12, 2017.

112. Time Domain Spectroscopy Measurements for the Insulation Diagnosis of a Current Transformer / Kumar, A., Mahajan, S.M. // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2011. - Vol. 18. - No. 5. - P. 1803-1811.

113. Understanding the impacts of moisture and thermal ageing on transformer's insulation by dielectric response and molecular weight measurements / IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2008. -Vol. 15. - pp. 568-582.

114. Using of parameters of RVM measurement for qualitative appreciation of power transformers insulation state. / Aschenbrenner, V., Ucik, T. // In IEEE/Pes Transmission and Distribution Conference and Exhibition 2002: Asia Pacific, Vol. 13, Conference Proceedings: New Wave of T&D Technology from Asia Pacific. 2002, p. 1829-1833.

115. Water in Oil Filled High Voltage Equipment. Part 1: States, Solubility and Equilibrium in Insulating Materials / V.G. Arakelian, I. Fofana // IEEE Electrical Insulation Magazine. - Vol. 23, No. 4. - 2007.

116. Water in Oil Filled High Voltage Equipment. Part 2: Water Content as Physicochemical Tools for Insulation Condition Diagnostic / V.G. Arakelian, I. Fofana // IEEE Electrical Insulation Magazine. - Vol. 23, No. 5. - 2007.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П1.1 - Данные 94-х силовых трансформаторов, находящихся в распределительных электрических сетях РФ

№ п/п Тип СТ Температура масла при отборе, °С Концентрация метанола, ррЬ Срок службы, лет Тип защиты масла Марка масла Тип фильтра

1 ТДН-25000/110 У1 42 25,06 8 - - ТСФ

2 ТДН-25000/110 У1 45 37,8 8 - - ТСФ

3 ТРДН-40000/110-76У1 38 1144 40 - - ТСФ

4 ТРДЦН-80000/110 40 375,6 33 ВО ТКп АФ

5 ТРНДЦН-40000/25000/110-84У1 35 521,2 26 - - АФ

6 ТРДН-40000/110 38 55,2 9 ВО ГК ТСФ

7 ТДНС-16000/35 29 2500 42 ВО - ТСФ

8 ТДНС-16000/35 28 1157 38 ВО - ТСФ

9 ТРДН-40000/110 40 62,7 9 ВО ГК ТСФ

10 ТМН-6300/110 18 27,5 30 ВО ТС ТСФ

11 ТДН-16000/110 18 229 34 ВО ГК ТСФ

12 ТМН-6300/110 12 28,6 28 ВО ГК ТСФ

13 ТРДН-40000/110 40 288 37 ВО ТСО ТСФ

14 ТРДН-40000/110 41 214 37 ВО ТСО ТСФ

15 ТДН-16000/110 18 152 33 ВО ГК ТСФ

16 ТМН-6300/110 80У1 12 42,9 33 ВО ГК ТСФ

17 ТМН-6300/110 18 27,2 30 ВО ТС ТСФ

18 ТДНГУ-20000/110 12 257,3 42 ВО ГК ТСФ

19 ТДН-16000/110 У1 12 43 27 ВО ГК ТСФ

20 ТДН-25000/110 41 90,3 36 ВО ТКп ТСФ

21 ТМН-6300/110 39 290 36 ВО ТКп ТСФ

22 ТДТНФ-16000/110 У1 23 39,6 40 ВО Т-1500 ТСФ

23 ТДТН-25000/110-79У1 20 191 34 ВО ГК ТСФ

24 ТДТН-10000/110 У1 30 17,2 22 ВО ТКп+ГК ТСФ

25 ТДТН-10000/110 У1 15 493 50 ВО ГК ТСФ

26 ТДТН-16000/110-80У1 15 126,6 14 ВО ГОСТ 10121-76 ТСФ

27 ТДТН-10000/110 У1 15 141,6 42 ВО ГОСТ 10121-76 ТСФ

28 ТДН-16000/110 19 7,4 7 ВО ГК ТСФ

29 ТДТН-10000/110 У1 35 1013 44 ВО ТКп ТСФ

30 ТДТН-10000/110 У1 16 770 49 ВО ГК ТСФ

31 ТДТН-10000/110 У1 16 69,6 31 ВО ГК ТСФ

32 ТДТН-10000/110 У1 40 393 44 ВО ТКп+ГК ТСФ

33 ТДТН-10000/110 У1 43 394 38 ВО ТСО ТСФ

34 ТДН-10000/110 25 137 41 ВО ТСО ТСФ

35 ТДН-16000/110 45 200 41 ВО ГК ТСФ

36 ТДТН-10000/110 У1 25 344 13 ВО ГК ТСФ

37 ТДТН-10000/110 У1 25 274 36 ВО ГК ТСФ

38 ТДТН-10000/110 У1 15 507 47 ВО ГК ТСФ

39 ТДТН-25000/110-66 15 188 38 ВО ГОСТ 10121-76 ТСФ

40 ТДН-10000/110 15 254 27 ВО ТКп ТСФ

41 ТДН-10000/110-70У1 36 170 36 ВО ТКп+ГК ТСФ

42 ТДТН-16000/110-У1 40 99,2 24 ВО Т-1500 ТСФ

43 ТДТН-10000/110 У1 26 219 42 ВО ГК ТСФ

44 ТМН-6300/110 30 84,6 37 ВО ТКп ТСФ

45 ТДН-16000/110-66 25 740 ВО ГК ТСФ

46 ТДН-10000/110 У1 22 83,5 27 ВО - ТСФ

47 ТРДН-25000/110-76У1 52 332 39 ВО - ТСФ

48 ТРДН-25000/110-66 52 810 50 ВО - ТСФ

49 ТРДН-25000/110-У1 31 44,2 20 ВО ТСО ТСФ

50 ТДТН-25000/110 39 26,1 23 ВО ГОСТ 101121-76+ГК ТСФ

51 ТДН-40000/110 25 511,9 50 ВО - ТСФ

52 ТМН-4000/35 21 41,6 25 ВО ГК ТСФ

53 ТРДН-40000/110 УХЛ1 38 10,2 4 ВО - ТСФ

54 ТДТМГ-40500/110 25 635,8 47 ВО - ТСФ

55 ТРДН-25000/110-79У1 30 161 27 ВО ТСО ТСФ

56 ТРДН-40000/110-У1 46 15,5 4 ВО - ТСФ

57 ТДН-16000/110-79У1 25 114 3 ВО ГК ТСФ

58 ТРДН-40000/110-75У1 25 169 36 ВО ГК ТСФ

59 ТДТН-16000/110 15 105 36 ВО Смешанное ТСФ

60 ТДТН-16000/110 У1 23 32,7 26 ВО ГК ТСФ

61 ТДТН-10000/110 15 120,4 31 ВО Смешанное ТСФ

62 ТМ-10000/35 19 290,2 59 ВО ГК ТСФ

63 ТРДН-40000/110 20 46,9 28 ВО Смешанное ТСФ

64 ТРДН-40000/110 48 25,2 32 ВО ГК ТСФ

65 ТМН-6300/110 25 26,9 10 ВО ГК ТСФ

66 ТМТН-6300/110 25 39,2 22 ВО ГК ТСФ

67 ТМН-6300/110 25 12,1 24 ВО ГК ТСФ

68 ТМН-6300/110 25 50,4 32 ВО ГК ТСФ

69 ТМН-6300/110 25 41,7 32 ВО ГК ТСФ

70 ТМТН-6300/110 25 28,2 21 ВО ГК ТСФ

71 ТДТН-16000/110 25 94,7 38 ВО ГК ТСФ

72 ТДТН-10000/110 25 183,3 29 ВО ГК ТСФ

73 ТМН-6300/110-80У1 25 55,8 31 ВО - ТСФ

74 ТМН-6300/110-80У1 29 30,5 32 ВО ТКп ТСФ

75 ТРНДЦН-25000/110 38 22,8 23 ВО ГК ТСФ

76 ТМН-6300/110 20 134,6 11 ВО Смешанное ТСФ

77 ТМН-6300/110 20 43,7 23 ВО Смешанное ТСФ

78 ТДН-16000/110-У1 40 87,8 29 ВО - ТСФ

79 ТМТН-63 00/110-71У1 24 76,8 34 ВО ГК ТСФ

80 ТМ-2500/35-64У1 20 299,9 30 ВО ГК ТСФ

81 ТМ-1600/35 19 432 27 ВО ГК ТСФ

82 ТМ-7500/35 21 569,3 60 ВО ГК ТСФ

83 ТДТН-10000/110 20 445,2 33 ВО Смешанное ТСФ

84 ТАМГ-2500/110 20 82,7 52 ВО Смешанное ТСФ

85 ТДНС-10000/35 У1 20 36,3 8 ВО ГК ТСФ

86 ТРДН-40000/110 38 394,2 45 ВО - ТСФ

87 ТМН-4000/35-75У1 28 329,1 10 ВО ГК ТСФ

88 ТДТН-40000/110 38 314,7 50 ВО - ТСФ

89 ТДНС-16000/35 28 30,1 15 ВО ГК ТСФ

90 ТДТН-10000/110 20 485,8 39 ВО ГК ТСФ

91 ТДНС-10000/35 У1 20 18,2 8 ВО ГК ТСФ

92 ТРДН-40000/110 20 168,3 34 ВО ГК ТСФ

93 ТДТН-16000/110 45 467,4 40 ВО ТСО ТСФ

94 ТМ-2500/35 28 520,9 39 ВО ГК ТСФ

«-» неизвестно

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ИНСПЕКЦИЯ ПО КОНТРОЛЮ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ»

Ле Хак Лама на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.12 на тему «Разработка и обоснование применения критерия оценки состояния бумажно-масляной изоляции трансформаторов по содержанию метанола

АО «Техническая инспекция ЕЭС» подтверждает, что следующие научные результаты диссертационной работы аспиранта Ле Хак Лама на тему «Разработка и обоснование применения критерия оценки состояния бумажно масляной изоляции трансформаторов по содержанию метанола в трансформаторном масле» использованы в АО «Техническая инспекция ЕЭС» при разработке Методических рекомендаций по определению состояния бумажно-масляной изоляции силовых трансформаторов но содержанию метанола в трансформаторном масле:

1) методика проведения экспериментальных исследований образования метанола в моделях бумажно-масляной изоляции;

2) критерий оценки состояния бумажно-масляной изоляции силовых транс форматор ов - «удельный объем метанола» в трансформаторном масле;

3) граничные значения удельного объема метанола в трансформаторном масле, позволяющие б эксплуатационных условиях ранжировать силовые трансформаторы по состоянию бумажно-масляной изоляции.

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор

Акт

о внедрении результатов диссертационной работы

в трансформаторном масле»

Начальник отдела методологического обеспечения, к.т.и.

Р.М. Образцов