126
СЕТИ
РОССИИ
Исследование образования
метанола при проведении
ускоренных испытаний
бумажной изоляции
в трансформаторном масле
Представлены результаты исследований образования метанола
при ускоренном старении бумажной изоляции в трансформа-
торном масле под действием температуры. Все исследованные
материалы (кабельная бумага, трансформаторное масло) —
отечественного производства. Приведены результаты аналогич-
ных исследований, проведенных за рубежом. Сопоставлены за-
висимости концентрации метанола в трансформаторном масле
от степени полимеризации бумаж ной изоляции, полученные ав-
торами и зарубежными иссле дователями.
Леонид ДАРЬЯН, д.т.н., директор по научно-техническому
сопровождению АО «Техническая инспекция ЕЭС»
Алексей МАКСИМЧЕНКО, ведущий эксперт отдела подготовки
и сопровождения НИОКР АО «Техническая инспекция ЕЭС»
ЛЕ Хак Лам, аспирант кафедры «Техники и Электрофизики
Высоких Напряжений», НИУ МЭИ
Силовые
трансформаторы
(
СТ
)
являются
основным
оборудованием
электрических
станций
и
подстанций
.
Выходы
СТ
из
строя
могут
привести
к
прекращению
подачи
электриче
-
ской
энергии
и
финансовым
потерям
,
а
также
к
представляющим
экологи
-
ческую
опасность
последствиям
,
та
-
ким
как
пожары
,
разливы
масла
,
вы
-
бросы
вредных
веществ
и
пр
.
В
связи
с
этим
,
одной
из
важных
задач
обе
-
спечения
надежного
функционирова
-
ния
СТ
является
разработка
методов
диагностирования
их
состояния
,
обе
-
спечивающих
возможность
обнару
-
жения
дефектов
на
ранней
стадии
их
развития
.
Представляет
значитель
-
ный
интерес
поиск
новых
информа
-
тивных
показателей
,
позволяющих
повысить
достоверность
диагности
-
ческих
заключений
,
в
том
числе
оце
-
нить
остаточный
ресурс
изоляции
и
срок
службы
СТ
.
Срок
службы
СТ
определяется
главным
образом
состоянием
его
изоляционной
системы
,
включающей
бумажную
изоляцию
обмоток
транс
-
форматора
,
изоляционные
барье
-
ры
из
электротехнического
картона
и
трансформаторное
масло
.
Пока
-
затели
качества
трансформаторного
масла
,
ухудшающиеся
в
процессе
эксплуатации
,
как
результат
старе
-
ния
,
могут
быть
восстановлены
спе
-
циальными
мероприятиями
(
сушка
,
дегазация
,
регенерация
и
т
.
д
.).
Со
-
старенное
масло
также
может
быть
заменено
на
новое
.
Бумажная
изо
-
ляция
не
может
быть
восстановлена
,
а
ее
замена
требует
проведения
до
-
рогостоящего
капитального
ремонта
.
Таким
образом
принято
,
что
ресурс
д
и
а
г
н
о
с
т
и
к
а
диагностика
ВВЕДЕНИЕ
127
изоляционной
системы
СТ
определяется
ресурсом
бумажной
изоляции
.
Количественным
показателем
степени
старения
бумажной
изоляции
является
степень
полимериза
-
ции
(
СП
) [1].
СП
бумажной
изоляции
,
согласно
[2],
измеряют
через
определение
вязкостных
характери
-
стик
растворов
бумажной
изоляции
.
Однако
этот
ме
-
тод
определения
СП
не
нашел
широкого
применения
при
оценке
состояния
силовых
трансформаторов
,
находящихся
в
эксплуатации
.
Основным
недостат
-
ком
метода
является
то
обстоятельство
,
что
для
его
реализации
требуется
отобрать
пробу
бумажной
изо
-
ляции
из
СТ
,
что
приводит
к
необходимости
вывода
СТ
в
ремонт
и
его
вскрытия
.
Кроме
того
,
для
получе
-
ния
достоверных
результатов
отбор
пробы
бумажной
изоляции
рекомендуется
проводить
из
наиболее
на
-
гретой
точки
(
например
,
верхней
части
обмотки
НН
).
Однако
после
отбора
образца
бумажной
изоляции
требуется
ее
восстановление
,
что
является
сложной
задачей
и
требует
высокой
квалификации
ремонтно
-
го
персонала
.
Косвенные
способы
оценки
состояния
бумажной
изоляции
по
содержанию
в
трансформаторном
масле
индикаторов
или
маркеров
старения
первого
и
второ
-
го
поколения
также
не
нашли
широкого
применения
[3].
Под
термином
«
маркер
старения
»
понимаются
твердые
,
жидкие
или
газообразные
продукты
раз
-
ложения
бумажной
изоляции
в
трансформаторном
масле
,
по
содержанию
которых
можно
оценить
СП
бумажной
изоляции
.
За
последнее
десятилетие
в
тех
-
нической
литературе
появилось
несколько
десятков
сообщений
о
новом
маркере
старения
бумажной
изо
-
ляции
,
который
относят
к
маркерам
третьего
поколе
-
ния
—
метаноле
.
Анализ
результатов
исследований
,
проведенных
авторами
публикаций
,
показал
,
что
ме
-
танол
отвечает
основным
требованиям
,
предъявляе
-
мым
к
маркерам
старения
бумажной
изоляции
[3]:
–
хорошая
растворимость
в
трансформаторном
масле
;
–
хорошие
адсорбционные
свойства
,
позволяющие
измерять
содержание
его
остаточного
количества
после
замены
или
регенерации
масла
;
–
достаточная
для
практических
целей
химическая
стабильность
.
ЗАРУБЕЖНЫЙ
ОПЫТ
ИССЛЕДОВАНИЙ
ОБРАЗОВАНИЯ
МЕТАНОЛА
ПРИ
ТЕРМИЧЕСКОМ
СТАРЕНИИ
БУМАЖНОЙ
ИЗОЛЯЦИИ
Исследования
образования
метанола
при
ускорен
-
ном
старении
бумажной
изоляции
в
трансформатор
-
ном
масле
под
действием
температуры
проводятся
за
рубежом
с
2008
года
.
Интересно
отметить
,
что
приме
-
няемые
в
исследованиях
физические
модели
образ
-
цов
бумажной
изоляции
в
трансформаторном
масле
существенно
отличаются
друг
от
друга
.
Это
обстоя
-
тельство
может
сказаться
на
конечных
результатах
,
а
именно
на
зависимости
количества
метанола
от
СП
бумажной
изоляции
.
Так
,
в
работе
группы
француз
-
ских
исследователей
[4]
в
качестве
физической
моде
-
ли
была
предложена
часть
обмоточного
провода
,
изо
-
лированная
четырьмя
слоями
бумажной
изоляции
.
Масса
бумажной
изоляции
составляла
1,7
г
.
Исследо
-
ванию
подвергались
две
группы
бумажной
изоляции
,
отличающиеся
исходным
влагосодержанием
:
менее
0,5%
и
1%.
Образец
помещался
в
стеклянную
ем
-
кость
объемом
200
мл
,
в
которую
заливалось
100
мл
свежего
трансформаторного
масла
без
ингибитора
.
При
этом
отношение
массы
масла
к
массе
бумажной
изоляции
составляло
,
примерно
, 50/1.
В
свободное
пространство
стеклянной
емкости
над
трансформа
-
торным
маслом
закачивался
аргон
,
и
емкость
герме
-
тично
запаивалась
(
рисунок
1).
Старение
подготовленных
таким
образом
образ
-
цов
бумажной
изоляции
проводилось
при
трех
тем
-
пературах
: 98°
С
, 110°
С
и
122°
С
в
течение
несколь
-
ких
месяцев
.
Следует
отметить
,
что
исследованиям
при
110°
С
подвергались
образцы
бумажной
изоля
-
ции
с
влагосодержанием
менее
0,5%.
К
сожалению
,
в
этой
публикации
отсутствуют
сведения
по
разбросу
значений
температуры
по
испытательным
емкостям
относительно
выбранной
для
проведения
экспери
-
мента
.
Не
указано
также
количество
образцов
,
за
-
действованных
в
каждом
эксперименте
.
Отмечено
,
что
через
определенное
время
стеклянные
емкости
извлекали
из
печей
и
определяли
СП
бумажной
изо
-
ляции
вискозиметрическим
методом
в
соответствии
с
МЭК
60450.
Трансформаторное
масло
анализи
-
ровалось
на
содержание
фурфурола
и
метанола
.
Измерение
концентра
-
ции
метанола
прово
-
дили
на
газовом
хрома
-
тографе
,
оснащенном
масс
-
спектрометром
.
Из
-
мерение
концентрации
фурфурола
проводили
методом
высокоэффек
-
тивной
жидкостной
хро
-
матографии
в
соответ
-
ствии
с
МЭК
61198.
По
результатам
экс
-
периментов
получена
за
-
висимость
концентрации
метанола
и
фурфурола
в
трансформаторном
мас
-
ле
от
СП
бумажной
изоля
-
ции
(
рисунок
2).
Рис
. 2.
Зависимости
концентрации
метанола
и
фурфурола
в
трансформаторном
масле
от
СП
бумажной
изоляции
[4]
Метанол
Фурфурол
1200
1000
800
600
400
200
0
Степень
полимеризации
Концентрация
м
аркера
, ppm
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
Рис
. 1.
Запаивание
стек
лянной
емкос
-
ти
[4]
№
6 (39) 2016
128
СЕТИ РОССИИ
Следует
отметить
,
что
в
описанной
конструкции
испытательной
ячейки
—
стеклянной
запаянной
емкости
—
есть
существенный
недостаток
,
заклю
-
чающийся
в
наличии
газового
пространства
над
трансформаторным
маслом
.
Образующийся
при
де
-
полимеризации
бумажной
изоляции
метанол
будет
частично
переходить
в
газовую
фазу
в
соответствии
с
коэффициентом
его
распределения
между
маслом
и
газовой
фазой
.
При
вскрытии
такой
стеклянной
ем
-
кости
часть
метанола
в
газовой
фазе
может
быть
по
-
теряна
,
что
скажется
при
интерпретации
результатов
экспериментов
.
В
2015
году
на
коллоквиуме
СИГРЕ
в
Китае
были
представлены
результаты
исследований
по
ускоренному
старению
бумажной
изоляции
в
транс
-
форматорном
масле
при
температуре
120°
С
[5].
В
указанной
публикации
марка
бумажной
изоля
-
ции
не
указана
,
а
трансформаторное
масло
марки
Gemini X
содержало
ингибитор
.
Отношение
массы
масла
к
массе
бумажной
изоляции
составляло
20/1.
К
сожалению
,
отсутствует
также
информация
о
ме
-
тодиках
и
приборах
для
определения
содержания
метанола
в
трансформаторном
масле
и
СП
бумаж
-
ной
изоляции
,
не
описана
конструкция
испытатель
-
ной
ячейки
,
в
которой
проводилось
ускоренное
ста
-
рение
образцов
бумажной
изоляции
.
Связь
между
количеством
образовавшегося
метанола
и
СП
бу
-
мажной
изоляции
приведена
на
рисунке
3.
Таким
образом
,
в
зарубежных
литературных
источниках
по
ис
-
следованию
образования
мета
-
нола
при
разложении
бумажной
изоляции
отсутствует
информа
-
ция
,
позволяющая
однозначно
интерпретировать
полученные
результаты
зависимости
количе
-
ства
образовавшегося
метанола
от
степени
полимеризации
бумаж
-
ной
изоляции
.
Следует
отметить
,
что
для
выявления
связи
между
образованием
метанола
и
СП
бу
-
мажной
изоляции
необходимо
проводить
эксперименты
с
соблю
-
дением
ряда
обязательных
условий
,
обеспечиваю
-
щих
снижение
погрешностей
получаемых
результа
-
тов
.
К
указанным
условиям
относятся
:
–
требования
к
методике
и
средствам
измерения
метанола
в
трансформаторном
масле
;
–
материалы
(
марки
бумажной
изоляции
и
транс
-
форматорного
масла
)
и
их
соотношение
;
–
требования
к
испытательным
ячейкам
для
уско
-
ренного
старения
бумажной
изоляции
в
транс
-
форматорном
масле
;
–
условия
проведения
эксперимента
.
Описание
требований
к
приборно
-
аналитическо
-
му
обеспечению
измерения
содержания
метанола
в
трансформаторном
масле
выходят
за
рамки
дан
-
ной
работы
.
Отметим
только
,
что
по
своим
техниче
-
ским
и
метрологическим
характеристикам
предло
-
женный
авторами
прибор
,
разработанный
совместно
со
специалистами
отечественного
завода
-
изготови
-
теля
хроматографических
комплексов
,
не
уступает
зарубежным
аналогам
.
ИССЛЕДОВАНИЕ
ОБРАЗОВАНИЯ
МЕТАНОЛА
ПРИ
УСКОРЕННОМ
СТАРЕНИИ
БУМАЖНОЙ
ИЗОЛЯЦИИ
В
ТРАНСФОРМАТОРНОМ
МАСЛЕ
Материалы
.
Исследованию
подвергались
бу
-
мажная
изоляция
и
трансформаторное
масло
оте
-
чественного
производства
.
Это
связано
с
тем
,
что
в
большинстве
трансформаторов
,
находящихся
в
эксплуатации
в
РФ
и
странах
СНГ
,
применены
пре
-
имущественно
отечественные
материалы
.
По
этой
причине
в
наших
экспериментах
применялась
ка
-
бельная
бумага
марки
К
-120 (
ГОСТ
23436-83)
и
транс
-
форматорное
масло
марки
ГК
(
ТУ
38.1011025-85).
Еще
одним
важным
условием
получения
досто
-
верных
результатов
исследований
является
выбор
коэффициента
,
определяемого
отношением
массы
кабельной
бумаги
(
электрокартона
)
к
массе
транс
-
форматорного
масла
: K
б
(
к
)
=
m
б
(
к
)
/
m
м
.
Анализ
конструк
-
ций
СТ
,
эксплуатируемых
на
электроэнергетических
объектах
РФ
,
показал
,
что
показатель
K
б
для
кабель
-
ной
бумаги
лежит
в
интервале
значений
от
0,0333
до
0,0424 ,
а
для
электрокартона
K
к
в
интервале
значе
-
ний
от
0,0805
до
0,1.
В
наших
экспериментах
выбрано
усредненное
значение
К
для
электротехнического
картона
и
ка
-
бельной
бумаги
,
равное
0,055.
Рис
. 3.
Зависимости
концентраций
метанола
и
фур
-
фурола
в
трансформаторном
масле
от
СП
бумажной
изоляции
[5]
Табл
. 1.
Отношение
массы
бумажной
изоляции
к
массе
трансформаторного
масла
для
СТ
различных
типов
Тип
трансформа
-
тора
Масса
масла
m
М
,
т
Общая
масса
изоляции
,
т
Масса
электро
-
картона
m
к
,
т
К
к
Масса
кабельной
бумаги
,
m
б
,
т
К
б
ТРДН
-40000/110
23,6
2,9
1,9
0,0805
1,0
0,0424
АТДЦТН
-
125000/220
48,0
6,4
4,8
0,1000
1,6
0,0333
АОДЦТН
-
167000/500/220
39,3
5,3
3,7
0,0941
1,6
0,0407
129
Размеры
образцов
кабельной
бумаги
К
-120
со
-
ставляли
200×6,25×0,012
см
,
а
среднее
значение
массы
единичного
образца
,
измеренное
аналитиче
-
скими
весами
,
составляло
12,6±0,4
г
при
погрешно
-
сти
измерения
0,02
г
.
Полосы
скручивались
в
рулоны
диаметром
около
2
см
и
сушились
под
вакуумом
при
температуре
100°
С
в
течение
36
часов
до
достиже
-
ния
влажности
менее
0,5%.
После
сушки
часть
об
-
разцов
кабельной
бумаги
была
увлажнена
до
дости
-
жения
средней
влажности
бумаги
1%
и
2%.
Таким
образом
,
старению
подвергались
образцы
с
исход
-
ной
влажностью
менее
0,5%, 1%
и
2%.
Подготовленные
образцы
кабельной
бумаги
помещались
в
испытательную
ячейку
,
которая
за
-
полнялась
трансформаторным
маслом
марки
ГК
с
влагосодержанием
12
г
/
т
и
содержанием
кисло
-
рода
3–4%.
Испытательные
ячейки
.
Старение
образцов
проводилось
в
специально
разработанных
испыта
-
тельных
ячейках
(
рисунок
4).
Внутренний
объем
каж
-
дой
ячейки
составлял
270
см
3
.
При
разработке
ис
-
пытательной
ячейки
учтены
следующие
требования
:
–
герметичность
(
минимальная
газопроницае
-
мость
)
испытательной
ячейки
;
–
обеспечение
температурной
компенсации
объ
-
ема
масла
при
нагреве
без
доступа
газов
из
окружающей
среды
;
–
отсутствие
химических
реакций
между
матери
-
алами
испытательной
ячейки
и
исследуемыми
материалами
;
–
отсутствие
газового
пространства
в
испытатель
-
ной
ячейке
после
ее
заполнения
трансформа
-
торным
маслом
.
Для
получения
надежных
статистических
дан
-
ных
в
экспериментах
по
ускоренному
старению
было
задействовано
от
20
до
35
испытательных
ячеек
.
Все
испытательные
ячейки
заполнялись
трансформаторным
маслом
на
100%
внутреннего
объема
,
что
исключало
наличие
пузырьков
возду
-
ха
после
их
герметизации
.
Условия
проведения
эксперимента
.
Выбор
температуры
для
ускоренного
старения
испыту
-
емых
материалов
проводился
на
основании
дан
-
ных
[4],
согласно
которым
при
температуре
122°
С
и
влажности
бумажной
изоляции
1%
удалось
до
-
биться
снижения
значения
СП
бумажной
изоляции
до
критической
(250
ед
.).
Продолжительность
ста
-
рения
при
этом
составила
около
170
суток
.
Следует
иметь
в
виду
,
что
одним
из
основных
условий
проведе
-
ния
ускоренного
старения
является
автомодельность
процесса
,
то
есть
механизм
старения
бумажной
изоля
-
ции
в
СТ
в
процессе
эксплу
-
атации
должен
быть
иден
-
тичен
механизму
старения
в
условиях
ускоренных
испытаний
.
По
имеющим
-
ся
сведениям
[1]
при
тем
-
пературе
вплоть
до
140°
С
доминирующим
механизмом
старения
является
гидролиз
.
Исходя
из
этих
условий
,
для
сокращения
времени
эксперимента
в
настоящей
работе
темпе
-
ратура
старения
образцов
была
принята
130°
С
.
С
учетом
того
обстоятельства
,
что
в
эксперимен
-
те
задействовано
,
как
было
указано
выше
,
от
20
до
35
испытательных
ячеек
,
то
одним
из
основных
требований
при
проведении
ускоренного
старения
экспериментальных
образцов
является
обеспече
-
ние
поддержания
одинаковой
температуры
во
всех
испытательных
ячейках
в
процессе
эксперимента
.
Объясняется
это
тем
,
что
скорость
старения
бумаж
-
ной
изоляции
увеличивается
примерно
в
2
раза
при
повышении
температуры
на
каждые
6°
С
[1, 6].
При
колебаниях
температуры
от
ячейки
к
ячейке
даже
в
пределах
1–2
градусов
погрешность
получаемых
данных
может
увеличиться
.
В
связи
с
этим
для
обе
-
спечения
требуемых
условий
старения
испытатель
-
ные
ячейки
размещались
в
специально
разработан
-
ный
и
изготовленный
циркуляционный
термостат
(
рисунок
5).
Циркуляционный
термостат
позволяет
поддер
-
живать
градиент
температуры
теплоносителя
по
объему
ванны
не
более
0,1°C,
что
обеспечивает
одинаковые
условия
старения
испытуемых
образ
-
цов
бумажной
изоляции
во
всех
ячейках
.
В
каче
-
стве
теплоносителя
применялось
вакуумное
мас
-
ло
марки
ВМ
-5.
Через
заданные
интервалы
времени
(3, 7, 11…
44
суток
)
с
начала
эксперимента
из
циркуляци
-
онного
термостата
извлекалось
по
одной
ячейке
с
образцами
кабельной
бумаги
разной
влажности
.
Испытательные
ячейки
выдерживались
при
ком
-
натной
температуре
в
течение
10
суток
,
после
чего
отбирали
пробы
кабельной
бумаги
и
трансформа
-
торного
масла
.
СП
кабельной
бумаги
определяли
вискозиметрическим
методом
в
соответствии
с
ме
-
тодикой
,
изложенной
в
[2].
Анализ
трансформатор
-
ного
масла
на
содержание
метанола
выполняли
на
приборно
-
аналитическим
комплексе
(
ПАК
)
на
базе
отечественного
хроматографа
Кристаллюкс
-4000
М
,
оснащенного
двумя
капиллярными
колонками
и
двумя
пламенно
-
ионизационными
детекторами
.
Для
выделения
метанола
из
трансформаторного
масла
использовалась
специально
разработанная
система
пробоподготовки
,
обеспечивающая
извле
-
чение
и
криоконцентрирование
метанола
.
Рис
. 4.
Испытатель
-
ная
ячейка
для
уско
-
ренного
старения
бумажной
изоляции
Рис
. 5.
Циркуляционный
термостат
с
испытательными
ячейками
№
6 (39) 2016
130
СЕТИ РОССИИ
РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
В
результате
проведенных
экспериментов
по
ускоренному
старению
кабельной
бумаги
получе
-
ны
значения
концентрации
метанола
в
трансфор
-
маторном
масле
и
соответствующие
им
значения
СП
кабельной
бумаги
.
На
рисунке
6
представлены
графики
изменения
СП
кабельной
бумаги
и
концен
-
трации
метанола
в
трансформаторном
масле
от
времени
старения
образцов
кабельной
бумаги
.
Из
графиков
видно
,
что
уже
на
третий
день
после
на
-
чала
эксперимента
метанол
был
зафиксирован
во
всех
испытательных
ячейках
.
При
этом
минималь
-
ная
концентрация
метанола
была
зафиксирована
для
образца
кабельной
бумаги
с
влагосодержанием
0,5%
и
составила
89 ppb.
Следует
отметить
,
что
при
указанной
концентрации
метанола
значение
СП
ис
-
пытуемой
кабельной
бумаги
снизилось
с
1270
ед
.
до
1050
ед
.,
что
позволяет
сделать
заключение
о
том
,
что
на
начальном
этапе
старения
бумажной
изоляции
при
небольшом
снижении
СП
образуется
надежно
фиксируемое
ПАК
количество
метанола
.
Этот
вывод
позволит
по
фиксации
уже
следовых
количеств
метанола
в
трансформа
-
торном
масле
определить
начало
старения
бумажной
изоляции
.
Как
следует
из
представленных
зависимостей
,
исходная
влажность
кабельной
бумаги
существенно
вли
-
яет
на
скорость
старения
,
что
со
-
гласуется
с
данными
,
опубликован
-
ными
в
[1, 6].
Следует
отметить
,
что
в
условиях
фактической
продолжи
-
тельности
проведения
ускоренных
испытаний
(44
суток
)
снижение
СП
кабельной
бумаги
до
предельно
до
-
пустимого
значения
(250
ед
.) [7]
наблюдалось
только
на
образцах
бумажной
изоляции
с
влагосодер
-
жанием
2%,
тогда
как
для
бумажной
изоляции
с
влагосодержанием
0,5%
в
идентичных
условиях
эксперимен
-
та
СП
снизилась
только
до
780
ед
.,
то
есть
менее
,
чем
на
50%
от
исходного
значения
.
Интересно
отметить
,
что
в
начале
эксперимента
процесс
старения
(
де
-
полимеризация
)
кабельной
бумаги
проходит
относительно
интенсивно
.
Например
,
при
влажности
кабельной
бумаги
2%
за
первые
9
дней
ускорен
-
ных
испытаний
СП
снизилась
,
при
-
мерно
,
в
2,7
раза
(
с
1272
до
474
ед
.),
тогда
как
за
последующие
25
дней
—
только
в
1,9
раза
(
с
474
до
244
ед
).
Аналогичная
ситуация
наблюдается
и
при
других
влажностях
кабельной
бумаги
.
Сопоставление
результатов
,
полученных
отечественными
и
за
-
рубежными
исследователями
.
На
рисунке
7
представлены
зависимо
-
сти
концентрации
метанола
в
транс
-
форматорном
масле
от
СП
бумажной
изоляции
,
полученные
авторами
на
-
стоящей
работы
и
опубликованные
в
зарубежных
источниках
[4, 5].
Как
следует
из
приведенных
графи
-
ков
,
зависимости
носят
линейный
ха
-
рактер
.
Таким
образом
,
марки
масел
и
бумажной
изоляции
не
влияют
на
характер
зависимости
концентрации
метанола
от
СП
.
Разница
в
абсолют
-
ных
значениях
полученных
концен
-
Рис
. 6.
Зависимости
СП
кабельной
бумаги
и
концентрации
метанола
в
трансформаторном
масле
от
времени
при
сходной
влажности
кабель
-
ной
бумаги
менее
0,5% (
а
), 1% (
б
)
и
2% (
в
)
а
)
б
)
в
)
131
траций
метанола
,
растворенного
в
трансформатор
-
ном
масле
,
при
одинаковых
СП
бумажной
изоляции
может
быть
объяснена
следующими
факторами
:
–
эксперименты
по
ускоренному
старению
образцов
бумажной
изоляции
проведены
в
испытательных
ячейках
разных
конструкций
;
–
исследованию
подвергались
разные
марки
как
бумажной
изоляции
,
так
и
трансформаторного
масла
;
–
выбранное
для
экспериментов
соотношение
мас
-
сы
бумажной
изоляции
к
массе
трансформатор
-
ного
масла
различно
.
ВЫВОДЫ
1.
Впервые
в
отечественной
практике
исследовано
образование
метанола
при
ускоренном
старении
бумажной
изоляции
в
трансформаторном
масле
.
2.
Получена
зависимость
концентрации
метанола
в
трансформаторном
масле
от
степени
полиме
-
ризации
бумажной
изоляции
.
Зависимость
носит
линейный
характер
.
3.
Показано
,
что
метанол
образуется
даже
при
не
-
большом
снижении
степени
полимеризации
бу
-
мажной
изоляции
,
что
позволит
зафиксировать
начальные
стадии
процесса
деградации
бумаж
-
ной
изоляции
.
4.
Полученная
зависимость
может
быть
принята
за
основу
при
оценке
состояния
бумажной
изоляции
силовых
трансформаторов
,
изготовленных
с
при
-
менением
исследованных
материалов
.
ЛИТЕРАТУРА
1. CIGRE
Т
ask Force D1.01.10: “Ageing of cellulose in
mineral-oil insulated transformers”, Brochure
№
323,
2007.
2.
Методические
указания
по
оценке
состояния
бу
-
мажной
изоляции
обмоток
силовых
трансформа
-
торов
и
шунтирующих
реакторов
по
степени
поли
-
меризации
(
утверждены
ОАО
РАО
«
ЕЭС
России
»
13.12.2007
г
.).
3.
Дарьян
Л
.
А
.,
Сазонов
В
.
Н
.
и
др
.
Маркеры
состоя
-
ния
бумажно
-
масляной
изоляции
//
Электро
, 2016,
№
4.
С
. 45–51.
4. Laurichesse D., Bertrand Y., Tran-Duy C., Murin V.
Ageing Diagnosis of MV/LV Distribution Transformers
via Chemical Indicators in Oil // 2013 Electrical
Insulation Conference, Ottawa, Ontario, Canada,
2 to 5 June 2013. P. 464–468.
5. Wang Z.D., Liu Q., Tee S.J., Matharage S.Y., Jar-
man P., Wilson G., Hooton R., Dyer P., Walker D., Kra -
use Ch., Smith P.W.R., Mavrommatis P. and Gyore A.
Ageing Assessment of Transformers through Oil
Test Database Analyses and Alternative Diagnostic
Techniques // CIGRE SC A2 COLLOQUIUM, Chin
а
,
Sept. 20–25, 2015.
6. IEC 60076-7. Power transformers — Part 7:Loading
guide for mineral oil-immersed power transformers.
IEC Standard, 2005.
7.
РД
34.45-51.300-97 (6-
е
издание
с
изм
.
и
доп
.
2006
г
.).
Объем
и
нормы
испытаний
электрообо
-
рудования
.
Рис
. 7.
Зависимости
концентрации
метанола
в
трансформаторном
масле
от
СП
бумажной
изоляции
по
результа
-
там
отечественных
и
зарубежных
исследований
По
данным
настоящих
исследований
По
данным
[4]
По
данным
[5]
№
6 (39) 2016
Оригинал статьи: Исследование образования метанола при проведении ускоренных испытаний бумажной изоляции в трансформаторном масле
В статье представлены результаты исследований образования метанола при ускоренном старении бумажной изоляции в трансформаторном масле под действием температуры. Все исследованные материалы (кабельная бумага, трансформаторное масло) — отечественного производства. Приведены данные аналогичных исследований, проведенных за рубежом. Сопоставлены зависимости концентрации метанола от степени полимеризации бумажной изоляции, полученные авторами и зарубежными исследователями.
