202
СБОРНИК
НАУЧНО
-
ТЕХНИЧЕСКИХ
СТАТЕЙ
Разработка
методики
экспресс
-
оценки
показателя
старения
жидкого
диэлектрика
Высогорец
С
.
П
.,
к
.
т
.
н
.,
ПАО
«
МРСК
Северо
-
Запада
»
Аннотация
Представлены
результаты
исследований
,
направленные
на
разработку
методики
экс
-
пресс
-
анализа
показателя
качества
трансформаторного
масла
«
кислотное
число
».
Разработан
алгоритм
подготовки
и
проведения
измерений
.
Предложено
применение
смешанного
индикатора
.
Изложены
критерии
оценки
результатов
полуколичественного
измерения
КЧ
экспресс
-
методом
.
Ключевые
слова
:
оценка
,
трансформаторное
масло
,
показатели
качества
,
методика
Введение
В
эпоху
повышения
требований
к
безопасности
производства
,
надежности
оборудования
и
ох
-
ране
окружающей
среды
владельцы
предприятий
продолжают
искать
способы
уменьшения
эксплуатационных
расходов
.
Стареющий
парк
оборудования
требует
проведения
средних
и
капитальных
ремонтов
,
пред
-
усматривающих
регенерационные
работы
по
восстановлению
эксплуатационных
и
ресурсных
характеристик
жидкого
диэлектрика
.
Физико
-
химический
анализ
масла
является
крайне
на
-
дежным
инструментом
,
позволяющим
влиять
на
эффективность
данных
работ
:
контролиро
-
вать
технологический
цикл
,
определять
точку
завершения
процедур
.
Вместе
с
этим
,
проведе
-
ние
контрольных
химических
измерений
сопряжено
с
необходимостью
транспортировки
проб
в
стационарные
химические
лаборатории
со
значительными
потерями
времени
.
Поиск
мини
-
мального
набора
контрольных
параметров
и
разработка
методов
их
экспресс
-
анализа
позво
-
лит
повысить
качество
и
эффективность
ремонтных
работ
маслонаполненного
оборудования
.
Целлюлозно
-
масляная
изоляция
Все
процессы
,
протекающие
в
изоляции
маслонаполненного
оборудования
,
затрагивают
,
пре
-
жде
всего
,
пропитывающее
минеральное
масло
и
распространяются
на
твердые
целлюлозные
материалы
(
бумагу
,
картон
).
В
настоящее
время
разработаны
теоретические
положения
о
фун
-
даментальных
процессах
старения
отдельных
компонентов
изоляции
—
масла
и
бумаги
[1].
203
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
,
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ
И
РЕМОНТЫ
Повреждения
изоляции
являются
результатом
сложных
физико
-
химических
процессов
,
про
-
ходящих
под
действием
электрического
и
магнитного
поля
,
газо
-
и
гидродинамических
процес
-
сов
,
температуры
,
а
также
иных
факторов
—
увлажнения
,
загрязнения
и
т
.
п
. [2].
Основным
усло
-
вием
развития
повреждения
является
превышение
электрического
воздействия
(
напряжения
или
напряженности
)
на
изоляционный
промежуток
по
отношению
к
его
электрической
прочности
.
Условия
для
возникновения
повреждения
в
целлюлозно
-
масляной
изоляции
имеются
,
пре
-
жде
всего
,
в
масле
,
поскольку
его
прочность
ниже
,
чем
твердой
изоляции
,
а
напряженность
поля
выше
.
Процессы
в
масле
при
воздействии
электрического
напряжения
зависят
от
многих
факторов
:
химического
состава
масла
,
увлажненности
и
наличия
примесей
,
температуры
.
Эти
факторы
влияют
на
разложение
молекул
масла
,
газообразование
,
а
также
на
ионизацию
ма
-
сла
и
появление
в
нем
свободных
электронов
.
В
результате
этих
процессов
в
масляном
проме
-
жутке
появляется
«
слабое
звено
»,
в
котором
возникает
частичный
разряд
(
ЧР
).
ЧР
усиливают
разложение
масла
и
могут
перейти
в
полный
пробой
изоляционного
промежутка
[2].
Пробой
или
перекрытие
всего
изоляционного
промежутка
между
электродами
,
когда
воз
-
никает
короткое
замыкание
обмотки
или
ее
части
,
является
завершающей
стадией
процесса
повреждения
,
который
начинается
с
возникновения
в
отдельных
точках
промежутка
соответ
-
ствующих
условий
(
загрязнения
,
посторонние
включения
и
т
.
д
.)
спонтанного
снижения
элек
-
трической
прочности
и
возникновения
электрического
разряда
[2].
Так
,
в
работах
[3]
раскры
-
то
значимое
влияние
окислительных
процессов
,
происходящих
в
трансформаторном
масле
,
и
образующихся
в
нем
продуктов
старения
на
состояние
твердой
изоляции
,
влияющих
,
в
ко
-
нечном
итоге
,
на
ее
электроизоляционные
характеристики
и
долговечность
.
Учитывая
изложенное
выше
существенное
влияние
трансформаторного
масла
на
по
-
вреждение
изоляции
маслонаполненного
оборудования
,
важнейшими
эксплуатационными
характеристиками
жидкого
диэлектрика
являются
его
химическая
стабильность
,
то
есть
спо
-
собность
длительное
время
в
процессе
эксплуатации
не
изменять
свои
свойства
,
а
также
его
химическая
стойкость
,
то
есть
способность
длительное
время
не
разрушать
твердую
изоля
-
цию
[4].
В
ходе
проведенного
научного
анализа
[3]
установлено
,
что
эти
свойства
находятся
в
тесной
связи
с
процессами
старения
масла
и
образующимися
продуктами
окисления
.
Соот
-
ветственно
,
своевременное
и
достаточное
удаление
продуктов
старения
из
масла
с
последу
-
ющим
восстановлением
его
ресурса
позволяет
поддерживать
характеристики
как
изоляции
силовых
трансформаторов
,
так
и
жидкого
диэлектрика
стабильными
и
надежными
.
Поставленный
научный
эксперимент
[3]
доказал
статистически
значимую
взаимосвязь
противоокислительной
стабильности
масла
(
ресурса
масла
)
с
рядом
показателей
качества
,
обладающих
индикативностью
к
продуктам
старения
,
среди
которых
показатели
«
Кислотное
число
» (
КЧ
), «
Водорастворимые
кислоты
и
щелочи
» (
ВКЩ
), «
Тангенс
угла
диэлектрических
по
-
терь
масла
» (
далее
—
Тангенс
), «
Содержание
антиокислительной
присадки
» (
далее
—
При
-
садка
).
В
работе
[3]
показана
:
–
мультиколлинеарность
[5]
показателей
КЧ
и
ВКЩ
,
что
означает
наличие
между
ними
тес
-
ной
взаимосвязи
(
высокой
тесноты
);
–
методами
корреляционно
-
регрессионного
анализа
установлена
заметная
прямая
вза
-
имосвязь
между
КЧ
и
противоокислительной
стабильностью
(
далее
—
Стабильность
),
умеренная
прямая
взаимосвязь
между
Стабильностью
и
Тангенсом
и
слабая
обратная
взаимосвязь
между
Стабильностью
и
Присадкой
;
–
тремя
непараметрическими
методами
(
деревья
классификаций
,
детерминантного
анализа
и
логистической
регрессии
)
главным
группирующим
фактором
трансформаторов
по
пока
-
зателю
Стабильность
обнаружено
КЧ
.
204
СБОРНИК
НАУЧНО
-
ТЕХНИЧЕСКИХ
СТАТЕЙ
Таким
образом
,
КЧ
является
ключевым
показателем
качества
,
позволяющим
косвенно
с
высокой
степенью
достоверности
оценивать
изменение
/
ухудшение
ресурса
масла
.
Получен
-
ные
результаты
исследований
[3]
указывают
на
то
,
что
именно
показатель
КЧ
является
надеж
-
ным
ключевым
параметром
качества
масла
,
позволяющим
тестово
оценивать
эффективность
регенерации
масла
(
восстановления
ресурса
масла
)
и
определять
точку
завершения
работ
с
последующими
контрольными
регламентированными
измерениями
.
Ввиду
того
,
что
значительная
часть
работ
по
регенерации
масла
в
период
капитальных
ремонтов
силовых
трансформаторов
проводится
по
месту
их
установки
(
на
подстанциях
),
воз
-
никает
острая
необходимость
в
разработке
экспресс
-
метода
оценки
КЧ
,
что
в
конечном
итоге
скажется
на
:
–
снижении
потерь
времени
на
доставку
промежуточных
проб
в
лабораторию
,
а
соответст
-
венно
,
повлияет
на
сокращение
продолжительности
проведения
капитального
ремонта
;
–
снижении
затрат
на
выполнение
капитального
ремонта
:
уменьшится
время
простоя
бригад
до
получения
результатов
контрольных
измерений
,
повысится
эффективность
работы
регенерационных
установок
за
счет
своевременной
замены
сорбента
по
результатам
контрольных
измерений
,
снизятся
затраты
за
счет
исключения
избыточного
проведения
дорогостоящих
лабораторных
измерений
;
–
повышении
качества
непосредственно
регенерационных
работ
за
счет
обеспечения
оперативного
контроля
без
потерь
на
организационные
процедуры
,
а
соответственно
,
на
увеличение
межремонтного
периода
трансформаторов
,
повышении
надежности
и
долго
-
вечности
их
изоляции
.
Разработка
лабораторного
эксперимента
по
поиску
метода
экспресс
-
анализа
трансформаторного
масла
по
показателю
КЧ
.
Результаты
пробных
экспериментов
Одной
из
признанных
современных
методик
измерения
КЧ
трансформаторного
масла
явля
-
ется
метод
[6],
предусматривающий
проведение
объемного
титрования
(
титриметрический
метод
)
с
применением
индикатора
щелочного
голубого
.
При
этом
,
в
отличие
от
более
распро
-
страненной
методики
[7]
определения
КЧ
с
применением
индикатора
нитразинового
желтого
,
методика
[6]
не
содержит
процедур
кипячения
.
Таким
образом
,
методика
[6]
взята
за
основу
разработки
экспресс
-
анализа
показателя
ка
-
чества
КЧ
.
Разрабатываемая
методика
представляет
собой
тестовый
(
полуколичественный
)
метод
оценки
соответствия
КЧ
анализируемого
минерального
трансформаторного
масла
за
-
данному
начальному
значению
.
Для
оценки
результатов
предусмотрено
применение
катего
-
риальной
оценки
: «
менее
установленного
значения
»
и
/
или
«
более
установленного
значения
».
При
реализации
экспресс
-
анализа
КЧ
предусмотрено
проведение
предварительной
подготов
-
ки
рабочих
растворов
в
лабораторных
условиях
с
последующим
проведением
тестовых
изме
-
рений
на
объекте
(
подстанции
).
На
основе
вышеуказанного
[6]
количественного
метода
измерения
КЧ
определен
перечень
дополнительных
растворов
,
при
взаимодействии
которых
с
установленным
объемом
пробы
трансформаторного
масла
по
переходу
окраски
растворов
,
согласно
принятых
правил
,
опре
-
деляется
диапазон
значений
КЧ
,
характерный
для
данного
жидкого
диэлектрика
.
Все
экспериментальные
измерения
проводятся
на
базе
химической
лаборатории
филиа
-
ла
ПАО
«
МРСК
Северо
-
Запада
» — «
Комиэнерго
».
В
ходе
постановки
пробных
экспериментов
было
установлено
,
что
для
ряда
масел
отсутствует
более
или
менее
яркий
переход
цветов
,
что
205
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
,
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ
И
РЕМОНТЫ
затрудняет
определение
конечной
точки
титрования
(
рисунок
1) —
ка
-
тегорию
оценки
.
Смешанный
индикатор
Индикаторы
—
это
химические
соединения
,
способные
изменять
окраску
раствора
в
зависимости
от
условий
среды
,
не
влияя
при
этом
непосредственно
на
испытуемый
раствор
и
направление
реакции
.
Как
известно
из
теории
электроли
-
тической
диссоциации
,
растворен
-
ные
в
воде
химические
соединения
диссоциируют
на
положительно
заряженные
ионы
(
катионы
)
и
от
-
рицательно
заряженные
(
анионы
).
Вода
также
диссоциирует
в
очень
малой
степени
на
ионы
водорода
,
заряженные
положительно
,
и
ионы
гидроксила
,
заря
-
женные
отрицательно
.
Если
концентрация
водородных
и
гидроксильных
ионов
в
растворе
одинакова
,
то
такие
растворы
нейтральны
,
и
pH = 7.
При
концентрации
водородных
ионов
,
соответствующей
значениям
pH
от
7
до
0,
раствор
кислый
,
если
же
концентрация
гидрок
-
сильных
ионов
больше
(
значения
pH
от
7
до
14),
раствор
щелочной
.
Качественно
реакцию
раствора
можно
определить
с
помощью
специальных
индикаторов
,
меняющих
свою
окраску
в
зависимости
от
концентрации
водородных
ионов
.
Такими
индикаторами
являются
кислот
-
но
-
основные
(
кислотно
-
щелочные
)
индикаторы
,
которые
реагируют
на
изменение
pH
среды
.
Данный
тип
индикаторов
широко
используется
в
титровании
.
Их
преимуществом
является
дешевизна
,
быстрота
и
наглядность
,
однако
из
-
за
субъективности
определения
цвета
и
не
-
высокой
точности
индикаторы
pH
не
всегда
удобны
[8].
Кислотно
-
основные
индикаторы
в
подавляющем
большинстве
являются
красителями
или
другими
органическими
соединениями
,
молекулы
которых
претерпевают
структурные
изменения
в
зависимости
от
реакции
среды
.
Ими
пользуются
в
титриметрическом
анализе
при
реакциях
ней
-
трализации
,
а
для
повышения
точности
измерения
pH
рекомендуют
применение
смешанных
ин
-
дикаторов
.
Для
этого
подбирают
два
индикатора
с
близкими
интервалами
pH-
перехода
окраски
,
имеющими
в
этом
интервале
дополнительные
цвета
[8].
Так
с
целью
обеспечения
более
заметного
перехода
окраски
индикатора
в
ходе
титриметрического
анализа
,
подобран
смешанный
инди
-
катор
:
щелочной
голубой
+
куркумин
.
Обоснование
вы
-
бора
индикаторов
приведено
на
рисунке
2.
a)
КЧ
= 0
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
КЧ
= 0,15
б
)
КЧ
= 0
КЧ
= 0,01
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,03
Рис
. 1.
Изменение
цвета
раствора
в
пробирках
при
химической
реакции
:
а
)
видимый
переход
окраски
в
диа
-
пазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,1
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
— 0,096
мгКОН
/
г
);
б
)
слабо
заметный
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,02
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
— 0,016
мгКОН
/
г
)
б
)
10,2
9,2
7,4
0
11,8
14
a)
14
9,4
0
Рис
. 2.
Обоснование
выбора
индикаторов
:
а
)
щелочной
голубой
имеет
интервал
рН
-
перехода
окраски
(
в
водных
растворах
)
от
рН
= 9,4 (
голубая
)
до
рН
= 14,0 (
красная
);
б
)
куркумин
имеет
первый
интервал
рН
перехода
окраски
(
в
водных
растворах
)
от
рН
= 7,4 (
желтая
)
до
рН
= 9,2 (
буро
-
красная
)
и
второй
интер
-
вал
рН
-
перехода
окраски
индикатора
(
в
водных
растворах
)
от
рН
= 10,2 (
буро
-
красная
)
до
рН
= 11,8 (
оранжево
-
желтая
)
206
СБОРНИК
НАУЧНО
-
ТЕХНИЧЕСКИХ
СТАТЕЙ
При
одномоментном
применении
вышеуказанной
пары
индикаторов
ожидает
-
ся
,
что
желтая
окраска
инди
-
катора
куркумина
в
кислой
среде
не
будет
оказывать
влияние
на
исходную
окра
-
ску
анализируемой
смеси
,
учитывая
исходный
желтый
цвет
масла
.
При
этом
,
в
со
-
четании
с
голубой
окраской
индикатора
щелочного
голу
-
бого
в
смеси
с
маслом
ожи
-
дается
усиление
зеленых
оттенков
.
При
приближении
к
точке
эквивалентности
куркумин
раньше
щелочно
-
го
голубого
начинает
придавать
красно
-
коричневую
окраску
смеси
,
а
затем
усиливать
красную
окраску
щелочного
голубого
.
Пробные
тестовые
измерения
с
применением
и
без
применения
смешанного
индикатора
представлены
на
рисунке
3.
По
результатам
проведенного
тестового
измерения
,
представлен
-
ного
на
рисунке
3,
результирующим
установлено
значение
КЧ
< 0,05
мг
КОН
/
г
.
Таким
образом
,
использование
дополнительного
индикатора
позволило
сделать
зеленый
оттенок
окраски
бо
-
лее
выраженным
и
более
явно
наблюдаемое
исчезновение
зеленого
оттенка
можно
считать
достижением
конечной
точки
титрования
.
Результаты
исследований
В
ходе
экспериментальных
измерений
запланировано
сформировать
следующую
выборку
:
–
не
менее
15
измерений
проб
масла
,
имеющих
значение
КЧ
менее
0,02
мг
КОН
/
г
;
–
не
менее
15
измерений
проб
масла
,
имеющих
значение
КЧ
менее
0,03
мг
КОН
/
г
;
–
не
менее
15
измерений
проб
масла
,
имеющих
значение
КЧ
менее
0,05
мг
КОН
/
г
;
–
не
менее
15
измерений
проб
масла
,
имеющих
значение
КЧ
менее
0,10
мг
КОН
/
г
.
Для
анализа
одной
рабочей
пробы
трансформаторного
масла
разработан
перечень
необ
-
ходимых
растворов
,
алгоритм
подготовки
и
проведения
экспресс
-
анализа
показателя
качест
-
ва
КЧ
(
рисунок
3).
Стоит
отметить
,
что
при
приготовлении
Раствора
2
в
Раствор
1
добавляют
Раствор
КОН
в
объеме
,
равном
объему
V
X
,
необходимом
для
нейтрализации
рабочей
пробы
для
заданного
значения
КЧ
,
мг
KOH/
г
.
Объем
V
X
определяют
расчетным
путем
по
формуле
:
V
X
= (
КЧ
·
m
) /
Т
,
где
КЧ
—
это
заданное
значение
кислотного
числа
,
мгКОН
/
г
(
в
данном
исследовании
КЧ
при
-
нимают
равным
значениям
0,02; 0,03; 0,05
и
0,1
мгКОН
/
г
;
соответственно
,
готовится
несколько
вариантов
Раствора
2);
m
—
масса
анализируемой
пробы
,
которая
должна
соответствовать
объему
V
анализируемого
образца
и
принята
равной
15
см
3
или
13,43
г
;
Т
—
измеренный
титр
Раствора
КОН
.
a)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
б
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
Рис
. 3.
Изменение
цвета
раствора
в
пробирках
при
химической
реакции
в
одной
пробе
масла
с
разным
составом
индикаторов
в
диапазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,05
мгКОН
/
г
(
измеренное
зна
-
чение
— 0,04
мгКОН
/
г
):
а
)
переход
окраски
с
индикатором
щелоч
-
ной
голубой
;
б
)
переход
окраски
со
смешанным
индикатором
207
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
,
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ
И
РЕМОНТЫ
Для
проведения
тестового
анализа
рабочей
пробы
«
в
полевых
условиях
»
оператор
должен
иметь
установленный
набор
химической
посуды
и
реактивов
.
Оценка
изменения
окраски
ито
-
гового
Раствора
в
ходе
химической
реакции
происходит
в
пробирках
:
высота
слоя
налива
Рас
-
твора
— 60
мм
.
В
случае
,
когда
окраска
Раствора
в
пробирках
оказывается
слишком
темной
для
визуального
наблюдения
изменения
оттенков
окраски
,
высоту
слоя
Раствора
в
пробирках
рекомендовано
уменьшать
до
30
мм
.
По
результатам
проведенных
тестовых
измерений
предусмотрено
формирование
вывода
о
соответствии
КЧ
одному
из
заданных
значений
.
В
разработанной
методике
экспресс
-
анализа
КЧ
предусмотрена
следующая
интерпретация
результатов
тестового
анализа
без
учета
чис
-
лен
но
го
представления
/
изменения
компонентного
состава
окраски
раствора
при
химической
реакции
:
–
если
окраска
раствора
в
анализируемой
пробирке
с
аликвотой
пробы
изменила
основ
-
ной
цвет
/
оттенок
(
красный
с
оттенками
)
и
значимо
отличается
от
цвета
/
оттенка
пробирки
с
раствором
сравнения
(
зеленый
с
оттенками
),
это
означает
,
что
веществ
,
обуславлива
-
ющих
КЧ
масла
,
достаточно
для
нейтрализации
всего
количества
КОН
,
содержащегося
Рис
. 4.
Алгоритм
подготовки
и
проведения
экспресс
-
анализа
КЧ
Приготовить
Растворитель
(
щелочной
голубой
в
изо
амиловом
спирте
)
Растворитель
голубой
окраски
Индикатор
кур
-
кумин
Определение
титра
КОН
Объем
рас
-
твора
КОН
для
нейтрализации
всех
свободных
кислот
для
КЧ
0,02
мгКОН
/
г
Вторая
аликвота
пробы
Изменение
цвета
раствора
Третья
аликвота
пробы
Четвертая
аликвота
пробы
Пятая
аликвота
пробы
Объем
рас
-
твора
КОН
для
нейтрализации
всех
свободных
кислот
для
КЧ
0,03
мгКОН
/
г
Объем
рас
-
твора
КОН
для
нейтрализации
всех
свободных
кислот
для
КЧ
0,05
мгКОН
/
г
Объем
рас
-
твора
КОН
для
нейтрализации
всех
свободных
кислот
для
КЧ
0,10
мгКОН
/
г
Титрование
Растворителя
до
появления
красной
окраски
с
оттенками
(
нейтрализация
)
Добавление
индикатора
куркумина
в
Растворитель
(
смешанный
индикатор
)
Первая
аликвота
пробы
масла
(
Раствор
сравнения
—
цвет
зеленый
/
оттенки
зеленого
)
Приготовить
индикатор
куркумин
(
спиртовой
раствор
)
Приготовить
раствор
КОН
(
спиртовой
раствор
0,05
моль
/
дм
3
)
208
СБОРНИК
НАУЧНО
-
ТЕХНИЧЕСКИХ
СТАТЕЙ
в
Растворе
2.
Соответственно
,
можно
сделать
вывод
о
том
,
что
КЧ
пробы
масла
равно
или
превышает
заданное
значение
КЧ
в
Растворе
2;
–
если
окраска
раствора
в
анализируемой
пробирке
с
аликвотой
пробы
сохраняет
основ
-
ной
цвет
/
оттенок
зеленой
и
близка
к
цвету
/
оттенку
пробирки
с
раствором
сравнения
,
это
означает
,
что
веществ
,
обуславливающих
КЧ
масла
,
в
смеси
содержится
недоста
-
точно
для
нейтрализации
всего
КОН
,
содержащегося
в
Растворе
2.
Соответственно
,
можно
сделать
вывод
о
том
,
что
КЧ
пробы
масла
не
превышает
заданное
значение
КЧ
в
Растворе
2.
Анализ
компонентного
состава
окраски
раствора
в
пробирках
проводится
согласно
цве
-
товой
модели
RGB
с
помощью
прикладного
программного
обеспечения
«
Цветоанализатор
ColorAnalyzer»:
считывание
данных
идет
по
трем
каналам
— R (
красный
), G (
зеленый
)
и
B (
си
-
ний
),
с
последующей
их
фиксацией
.
На
основании
полученных
экспериментальных
данных
ав
-
тором
статьи
ведется
поиск
зависимости
изменения
компонентного
состава
окраски
раствора
при
химических
реакциях
от
полученного
тестового
зна
-
чения
КЧ
—
определение
точки
принятия
решения
.
Оценка
достоверности
впервые
разработанной
методики
экспресс
-
анализа
КЧ
проводится
посредством
оценки
отношения
результа
-
тов
анализа
,
полученных
по
вновь
разработанной
мето
-
дике
,
к
результатам
иссле
-
дуемых
проб
масла
,
измере
-
ние
КЧ
в
которых
проведено
по
контрольной
аттестован
-
ной
методике
[6].
Согласно
представлен
-
ного
выше
алгоритма
про
-
ведено
измерение
40
проб
трансформаторного
масла
с
различным
значением
КЧ
.
По
результатам
проведен
-
ных
исследований
установ
-
лено
,
что
в
большей
части
анализируемых
проб
об
-
наруживается
допустимая
визуализации
определения
конечной
точки
титрования
(
рисунок
5).
После
проведения
в
ла
-
бораторных
условиях
про
-
цедур
регенерации
масла
с
последующим
контроль
-
Рис
. 5.
Изменение
цвета
раствора
в
пробирках
при
химической
реакции
:
а
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,02
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
—0,0003
мгКОН
/
г
);
б
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,03
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
— 0,022
мгКОН
/
г
);
в
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,05
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
—0,048
мгКОН
/
г
);
г
)
видимый
переход
окра
-
ски
в
диапазоне
значений
КЧ
—
не
более
0,10
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
— 0,056
мгКОН
/
г
)
a)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
б
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
в
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
г
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
209
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
,
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ
И
РЕМОНТЫ
ным
измерением
КЧ
экс
-
пресс
-
методом
заметна
динамика
изменения
цвета
(
рисунок
6).
Вместе
с
этим
продолжается
поиск
зави
-
симости
изменения
компо
-
нентного
состава
окраски
реакционной
смеси
соглас
-
но
модели
RGB
от
измерен
-
ного
значения
КЧ
.
Выводы
1.
По
результатам
науч
-
ного
анализа
ряда
ис
-
следова
тельских
работ
установлено
значитель
-
ное
влияние
протекаю
-
щих
в
трансформатор
-
ном
масле
окислитель
-
ных
процессов
и
их
про
-
дуктов
на
надежность
и
долговечность
изоля
-
ции
маслонаполненного
электрооборудования
.
2.
Важными
свойствами
жидкого
диэлектрика
установлены
химиче
-
ская
стабильность
и
хи
-
мическая
стойкость
,
восстановление
кото
-
рых
обязательно
при
проведении
капиталь
-
ных
ремонтов
силовых
трансформаторов
.
3.
Обоснована
необходи
-
мость
разработки
экс
пресс
-
анализа
па
ра
мет
ра
качества
масла
КЧ
как
меры
,
позволяю
-
щей
повысить
эффективность
проведения
капитальных
ремонтов
силовых
трансформа
-
торов
.
4.
Разработана
методика
экспресс
-
анализа
КЧ
,
представлен
алгоритм
подготовки
и
проведе
-
ния
измерений
.
Предложено
применение
смешанного
индикатора
.
Разработан
перечень
растворов
,
необходимых
для
приготовления
в
лабораторных
условиях
,
с
последующим
применением
в
«
полевых
»
условиях
.
Предложены
критерии
оценки
результатов
полуколи
-
чественного
измерения
КЧ
экспресс
-
методом
.
Рис
. 6.
Изменение
цвета
раствора
в
пробирках
при
химической
реакции
до
и
после
регенерации
масла
в
лабораторных
усло
-
виях
:
а
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
до
регенерации
масла
—
не
более
0,10
мгКОН
/
г
(
измеренное
значе
-
ние
— 0,062
мгКОН
/
г
);
б
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
после
регенерации
масла
—
не
более
0,03
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
— 0,021
мгКОН
/
г
);
в
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
до
регенерации
масла
—
не
более
0,10
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
—0,056
мгКОН
/
г
);
г
)
видимый
переход
окраски
в
диапазоне
значений
КЧ
после
реге
-
нерации
масла
—
не
более
0,03
мгКОН
/
г
(
измеренное
значение
—
0,029
мгКОН
/
г
)
a)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
б
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
в
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
г
)
КЧ
= 0,03
КЧ
= 0
КЧ
= 0,02
КЧ
= 0,05
КЧ
= 0,10
210
СБОРНИК
НАУЧНО
-
ТЕХНИЧЕСКИХ
СТАТЕЙ
ЛИТЕРАТУРА
1.
Лысаковский
Г
.
Г
.
Исследование
старения
трансформаторных
масел
в
бумажно
-
масляной
изоляции
при
условиях
,
близких
к
эксплуата
-
ционным
/
Г
.
Г
.
Лысаковский
,
Е
.
Н
.
Штерн
,
С
.
С
.
Кузнецова
;
под
ред
.
К
.
И
.
Иванова
,
Р
.
А
.
Липш
-
тейна
// «
Жидкие
топлива
и
масла
в
энергети
-
ке
».
Сборник
научных
трудов
.
М
.:
Энергоиздат
,
1982.
2.
Шнейдер
Г
.
Я
.
Электрическая
изоляция
транс
-
форматоров
высокого
напряжения
М
.:
Знак
,
2009. 160
с
.
3.
Высогорец
С
.
П
.
Разработка
новых
методов
и
алгоритма
оценки
качества
эксплуатацион
-
ных
масел
силовых
трансформаторов
напря
-
жением
35–110
кВ
.
Диссертация
на
соискание
ученой
степени
канд
.
техн
.
наук
.
СПб
., 2012.
260
с
.
4.
Справочник
по
ремонту
и
техническому
обслу
-
живанию
силовых
трансформаторов
.
М
.:
ИПК
-
госслужбы
, 2008. 852
с
.
5.
Ханк
Д
.
Э
.
Бизнес
-
прогнозирование
/
Д
.
Э
.
Ханк
,
Д
.
У
.
Уичерн
,
А
.
Дж
.
Райтс
.
Пер
.
с
англ
. 7-
е
изд
.
М
.:
Издательский
дом
«
Вильямс
», 2003. 665
с
.
6.
МКХА
05-09
Методика
измерений
.
Опреде
-
ление
кислотного
числа
трансформаторных
масел
титриметрическим
методом
.
СПб
.:
НПО
«
Электрум
», 2009 (
редакция
2014
года
). 15
с
.
7.
ГОСТ
5985-79 (
СТ
СЭВ
3963-83)
Нефтепро
-
дукты
.
Метод
определения
кислотности
и
кис
-
лотного
числа
.
М
.:
Издательство
стандартов
,
1994. 9
с
.
8.
Коростелев
П
.
П
.
Реактивы
для
технического
анализа
.
Справ
.
изд
.
М
.:
Металлургия
, 1988.
384
с
.
Оригинал статьи: Разработка методики экспресс-оценки показателя старения жидкого диэлектрика
Представлены результаты исследований, направленные на разработку методики экспресс-анализа показателя качества трансформаторного масла «кислотное число». Разработан алгоритм подготовки и проведения измерений. Предложено применение смешанного индикатора. Изложены критерии оценки результатов полуколичественного измерения КЧ экспресс-методом.
