Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Физико-химические основы методологий определения остаточного срока службы витковой изоляции обмоток силовых трансформаторов по её степени полимеризации в Российской Федерации и за рубежом

В.Б. КОМАРОВ, С.А. КУЛЮХИН, М.Ю. ЛЬВОВ, Ю.Н. ЛЬВОВ, Е.О. ЛЮТЬКО

Аннотация


Показаны преимущества метода, принятого в РФ для определения степени полимеризации обмоток силовых трансформаторов согласно СТО 34.01-23.1-001-2017 "Объём и нормы испытаний электрооборудования", перед стандартом МЭК 60450. Приведены и обсуждены различия в построениях кинетических закономерностей деструкции изоляции обмоток силовых трансформаторов, принятых в РФ и согласно рекомендациям СИГРЭ. Описаны физико-химические механизмы деградации изоляции обмоток силовых трансформаторов, совокупность которых обусловливает тот факт, что процесс деградации витковой изоляции при различных нагрузках силовых трансформаторов, определяющих среднюю температуру их эксплуатации, описывается семейством кинетических кривых полулогарифмических анаморфоз. На примере образцов витковой изоляции обмоток, отобранных из трёхфазного блочного трансформатора типа ТДЦ-125000/110, установлено, что результаты модельных кинетических расчётов остаточного срока службы витковой изоляции силовых трансформаторов согласно рекомендациям СИГРЭ отличаются в зоне риска повреждений трансформатора вследствие деградации изоляции обмоток ( PV ≤ 400) от подобных результатов, полученных на основе реальной кинетики деградации изоляции в эксплуатации, на 40 - 60 % в меньшую сторону. Последнее важно, поскольку реальный срок замены силового трансформатора от разработки проекта до постановки его в эксплуатацию может составлять 2-2,5 года.

Ключевые слова


методология; остаточный срок службы; силовые трансформаторы; степень полимеризации; изоляция обмоток; methodologies; residual service life; power transformers; degree of polymerization; insulation windings

Полный текст:

PDF

Литература


Головщиков В.О. Готова ли электроэнергетика России к переходу на новую технологическую платформу, основанную на массовой цифровизации? // Энергетик. 2018. № 11. С. 3-6.

Романов Е.В. МНТК-2012: взгляд в будущее // Росэнергоатом. 2012. № 6. С. 3-7.

Львов М.Ю. Анализ повреждаемости силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше // Электричество. 2010. № 2. С. 2-7.

Методические указания по оценке состояния бумажной изоляции обмоток силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов по степени полимеризации / М.Ю. Львов, Ю.И. Медведев, Ю.Н. Львов и др. - М.: ЗАО "Энергетические технологии", 2008. - 20 с.

IEC 60450:2004+A1:2007. Measurement of average viscometric degree of polymerization of new and aged cellulosic electrically materials // 2007 IEC, Geneva, Switzerland. - 45 p.

Анализ методов оценки ресурса бумажной изоляции силовых трансформаторов / В.Н. Бондарева, Б.Г. Ершов, В.Б. Комаров и др. Материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. "Силовые трансформаторы и системы диагностики", Москва, 23 - 24 июня 2009 г.

Целлюлоза и ее производные. Под ред. Н. Байклз, Л. Сегал. В 2-х т. - М.: Мир, 1974.

Практические работы по химии древесины и целлюлозы / А.В. Оболенская, В.П. Щеголев, Г.Л. Аким и др. - М.: Лесная промышленность, 1965. - 410 с.

Определение степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов / М.Ю. Львов, В.Н. Бондарева, В.Б. Комаров и др. // Электрические станции. 2008. № 8. С. 49-52.

ГОСТ 25438-82. Целлюлоза для химической переработки. Методы определения характеристической вязкости. - М.: Изд-во стандартов. - 21 с.

Практическое руководство по определению молекулярных весов и молекулярно-весового распределения полимеров / А.И. Шатенштейн, Ю.П. Вырский, Н.А. Правикова и др. - М.-Л.: Химия, 1964. - 187 с.

РД 153-34.0-20.801-2000. Инструкция по расследованию и учету технологических нарушений в работе энергосистем, электростанций, котельных, электрических и тепловых сетей. - М., 2000. - 21 с.

СТО 34.01-23.1-001-2017. Объем и нормы испытаний электрооборудования. - М.: ПАО "Россети", 2017. - 262 с.

О механизме термического распада целлюлозы в вакууме. II. Торможение процесса термического распада целлюлозы / О.П. Голова, Р.Г. Крылова, И.И. Николаева // Высокомолекулярные соединения. 1959. Т. 1. № 9. С. 1305 - 1308.

Сравнительное исследование надмолекулярной структуры хлопковой целлюлозы методами термического и гидролитического воздействия / О.А. Дмитриева, Н.П. Потапова, В.И. Шарков // Журнал прикладной химии. 1964. Т. 37. № 7. С. 2705-2711.

Improvement in maintenance and inspection and pursuit of economical effectiveness of transformers in Japan / T. Kawamura, Y. Fushimi, T. Shimato, et al. // CIGRE-2002, 12-107.

Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. - М.: Энергоатомиздат, 2004. - 616 с.

Aging of Oil-Impregnated Paper in Power Transformers / L.E. Lundgaard, W. Hansen, D. Linhjell, T.J. Painter // IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 19, No 1, January 2004, pp. 230 - 239.

Старение целлюлозной изоляции обмоток силовых трансформаторов в процессе эксплуатации / М.Ю. Львов, Ю.Н. Львов, В.Б. Комаров и др. // Электрические станции. 2004. № 10. С. 26-29.

Влияние нагрузки на кинетику старения изоляции обмоток силовых трансформаторов, эксплуатируемых в России / Б.Г. Ершов, В.Н. Бондарева, В.Б. Комаров и др. // Сб. науч. тр. V междунар. науч.-техн. конф. "Электрическая изоляция - 2010", 1 - 4 июня 2010 г., с. 187 - 188.

Измерения степени полимеризации бумажной изоляции силового оборудования в электроэнергетике и электроэнергетической промышленности / Б.Г. Ершов, В.Б. Комаров, Е.О. Лютько // Сб. науч. тр. IV междунар. науч.-практ. конф. "Измерения в современном мире - 2013", 3 - 5 июня 2013 г., с. 21 - 24.

Reducing the risk of damage to power transformers of 110 KV and above accompanying internal short circuits / M. M. L'vovа, S.Yu. L'vov, V.B. Komarov et al. // Power Technology and Engineering, vol. 48, No. 6, March 2015, p. 484-490.

Методологические аспекты, определяющие предельное состояние силовых трансформаторов / В.Б. Комаров, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов и др. // Энергетик. 2016. № 8. С. 25-26.

Прогнозирование срока службы силовых трансформаторов и автотрансформаторов электрических сетей / А.В. Майоров, М.Ю. Львов, Ю.Н. Львов и др. // Энергетик. 2018. № 11. С. 17-20.

Кинетический подход к оценке остаточного срока службы витковой целлюлозной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации и прогнозированию срока их службы / В.Б. Комаров, С.А. Кулюхин, А.Ф. Селиверстов и др. // Известия РАН. Сер. Энергетика. 2020, № 4, с. 12.

An estimate of the limit state of power transformers and autotransformers / M.Yu. L'vov, K.M. Antipov, Yu.N. L'vov et al. // Power Technology and Engineering, vol. 42, No. 2, 2008, p. 113-118.

Regeneration of cellulose insulation of windings of long-life power transformers / V.B. Komarov, M.Yu. L'vov, Yu.N. L'vov et al. // Power Technology and Engineering, vol. 38, No. 3, 2004, р. 178-181.

Влияние электрического поля на некоторые структурные характеристики целлюлозы / Н.М. Слюсарев, М.Я. Иоелович, Г.П. Веверис // Химия древесины. 1980. № 4. C. 112-113.

Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. - М.: "Энергоатомиздат", 1983. - 296 с.

О влиянии продуктов окисления нефтяных масел на старение бумажной изоляции трансформаторов / К.И. Иванов, Е.С. Панфилова, Т.И. Куликовская и др. // Журнал прикладной химии. 1974. Т. 47. № 12. С. 2705 - 2711.

Кучинский Г. С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. - Л.: Энергия, 1979. - 224 с.

Методологические аспекты оценки развития частичных разрядов и контроля изоляции для силовых трансформаторов в эксплуатации / М.Ю. Львов, Ю.Н. Львов, В.Б. Комаров и др. // Энергетик. 2017. № 9. C. 16-20.

Методологические аспекты предотвращения внутренних коротких замыканий, взрывов и пожаров силовых трансформаторов при эксплуатации / А.В. Майоров, М.Ю. Львов, Ю.Н. Львов, В. Б. Комаров // Энергетик. 2018. № 5. C. 19-22.

The effect of passivator additive used in transformers and reactors mineral oil to neutralise the sulfur corrosion, and its influense on low thermal defect / A. Vita, P. R. T. Patrocinio, S. A. Godinho et al. // CIGRE - 2008, A2-215.

Failure modes of oil immersed transformers due to static electrification and copper sulfide generation, and suppresive effect of BTA / T. Kawamura, T. Kobayashi, T. Amimoto et al. // CIGRE - 2008, A2-206.

Understanding and management of sulfur corrosion from insulating oil / F. Scatiggio, C. Marchiori, P. Botelho // CIGRE - 2008, A2-214.

Радиационная химия полимеров / В.Я. Кабанов, В.И. Фельдман, Б.Г. Ершов и др. // Химия высоких энергий. 2009. Т. 3. № 1. С. 5 - 21.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2020.43.45.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 — 2020 НТФ «Энергопрогресс»


Адрес редакции:
115280, Москва, 3-й Автозаводский проезд, д. 4, корп. 1
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши патнеры:

              

Выставки: