energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2019-12-3-220-224energsecurity-659Research ArticleОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИOPERATING EXPERIENCEПовышение качества жидкой изоляции маслонаполненного электрооборудования введением новых присадокImproving the quality of liquid insulation of oil-filled electrical equipment by introducing new additivesГайнуллинаЛ. Р.GainullinaL. R.

кафедра ЭЭ

Department Power supply of enterprises and energy resource saving technologies

gainullina7819@mail.ruТутубалинаВ. П.TutubalinaV. P.ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»РоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation201921112019123220224Copyright © Гайнуллина Л.Р., Тутубалина В.П., 20192019Гайнуллина Л.Р., Тутубалина В.П.Gainullina L.R., Tutubalina V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/659

Стабильная и надежная работа маслонаполненного электрооборудования на энергетических объектах во многом зависит от качества жидкой изоляции — трансформаторного масла, на которое влияют факторы окружающей среды и эксплуатационные факторы, в результате которых оно обводняется, стареет с выделением осадков и продуктов окисления, что приводит к коротким замыканиям и пробоям. Около 85% поломок трансформаторов происходит из-за нарушения системы изоляции. Для повышения срока службы трансформаторного масла в него традиционно добавляют антиокислительную присадку ионол, недостатком которого является высокая чувствительность к сероорганическим соединениям. Повысить качество трансформаторного масла возможно за счет более эффективной антиокислительной присадки. Ранее проведенные исследования показали неоднозначное влияние сероорганических соединений на эксплуатационные показатели трансформаторного масла. Представлены результаты изучения влияния индивидуальных сульфидов различного структурно-группового состава на эксплуатационные показатели, такие, как показатели стабильности против окисления масляной фракции, число омыления, эфирное число, количество поглощенного кислорода, коррозионную активность при рабочих температурах и в электрическом поле напряженностью 30 кВ/см.

В процессе проведения исследования было установлено, что наиболее активной ингибирующей добавкой к масляной фракции среди индивидуальных сероорганических соединений является циклогексилдецилсульфид. Вместе с тем дифенилсульфид и дифенилдисульфид снижают стабильность против окисления фракции, ухудшая ее качество.

Установлено, что при замещении ароматических циклов в молекуле сульфида циклами циклогексила ингибирующая способность возрастает, повышая качество трансформаторного масла и, соответственно, надежность эксплуатации электрооборудования в целом.

Stable and reliable operation of oil-filled electrical equipment at power facilities depends largely on the quality of liquid insulation — transformer oil, which is influenced by environmental and operational factors, as a result of which it is flooded, aging with precipitation and oxidation products, which leads to short circuits and breakdowns. About 85% of transformer failures are due to a violation of the insulation system. To increase the service life of transformer oil, it is traditionally added an antioxidant additive ionol, the drawback of which is its high sensitivity to organosulfur compounds. Improving the quality of transformer oil is possible due to a more effective antioxidant additive. Previous studies have shown the ambiguous effect of organosulfur compounds on the performance of transformer oil. In this regard, as well as taking into account an increase in the production and processing of sulfur and sour crude oils, the effect of individual sulfides of various structural group composition on operational indicators, such as stability indicators against oxidation of the oil fraction, saponification number, ether number, absorbed oxygen amount, and corrosion activity, was studied at operating temperatures and in an electric field of 30 kV/cm.

During the study, it was found that cyclohexyldecylsulfide is the most active inhibitory additive to the oil fraction among individual organosulfur compounds. However, diphenylsulfide and diphenyldisulfide reduce stability against oxidation of the fraction, worsening its quality.

It was established that when aromatic cycles in a sulfide molecule are replaced by cyclohexyl cycles, the inhibitory ability increases, increasing the quality of transformer oil and, accordingly, the reliability of operation of electrical equipment as a whole.

арланская нефтьмасляная фракциятрансформаторное маслоиндивидуальные сульфидыионолантиокислительная присадкаArlan petroleumoil fractiontransformer oilindividual sulfidesionolantioxidant additiveReferencesКиреева Э. А. Особенности эксплуатации силовых трансформаторов. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт 2017; (5–6): 76–81.Kireeva E. A. Features of the operation of power transformers // Electrical equipment: operation and repair 2017; (5–6): 76–81. (In Russ.)Комаров В. Б., М. М. Львова. Изменение показателей изоляции и трансформаторного масла в процессе длительной эксплуатации силовых трансформаторов и автотрансформаторов. ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность 2014; (5): 44–49.Komarov V. B., Lvov M. M. Changes in insulation and transformer oil during long-term operation of power transformers and autotransformers. ELECTRO. Electrical engineering, electric power industry, electrical industry 2014; (5): 44–49. (In Russ.)Phalphale А., Bhagat K., Nagare S. Investigation of transformer oil exposed to the atmosphere. ResearchGate 2018. DOI:10.13140/ RG.2.2.28041.29280.Phalphale А., Bhagat K., Nagare S. Investigation of transformer oil exposed to the atmosphere. ResearchGate 2018. DOI: 10.13140/ RG.2.2.28041.29280. (In Eng.)Rafiq M., Lv Y., Li C. A Review on Properties, Opportunities, and Challenges of Transformer Oil-Based Nanofluids. Journal of Nanomaterials 2016. 23 p. doi.org/10.1155/2016/8371560.Rafiq M., Lv Y., Li C. A Review on Properties, Opportunities, and Challenges of Transformer Oil-Based Nanofluids. Journal of Nanomaterials 2016. 23 p. doi.org/10.1155/2016/8371560. (In Eng.)Wang X., Tang C., Huang B., Hao J., Chen G. Review of Research Progress on the Electrical Properties and Modification of Mineral Insulating Oils Used in Power Transformers. Energies 2018;11.487. doi:10.3390/en11030487.Wang X., Tang C., Huang B., Hao J., Chen G. Review of Research Progress on the Electrical Properties and Modification of Mineral Insulating Oils Used in Power Transformers. Energies 2018; 11.487. doi: 10.3390/en11030487. (In Eng.)Киреева Э. А. Обеспечение надежности работы высоковольтных выключателей. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт 2016; (1): 34–38.Kireeva E. A. Ensuring the reliability of high-voltage circuit breakers // Electrical equipment: operation and repair 2016; (1): 34–38. (In Russ.)Suwarno, Prakoso M. H. Effects of Water Content on Dielectric Properties of Mineral Transformer Oil. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Electrical and Computer Engineering 2015; 9(10): 1142–1146.Suwarno, Prakoso M. H. Effects of Water Content on Dielectric Properties of Mineral Transformer Oil. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Electrical and Computer Engineering 2015; 9(10): 1142–1146. (In Eng.)Сартисон А. А., Сартисон А. Х., Юлдашев З. Ш. Окисление масла в свете газификации бумажно-масляной изоляции, эффективность работы антиокислительных присадок в масле трансформаторов. Известия Международной академии аграрного образования 2016; (30): 45–49.Sartison A. A., Sartison A. Kh., Yuldashev Z. Sh. Oil oxidation in the light of gasification of paper-oil insulation, the effectiveness of antioxidant additives in transformer oil. Bulletin of the International Academy of Agricultural Education 2016; (30): 45–49. (In Russ.)Тараканов Д. А., Васильева Л. А., Шуварин М. В., Романов П. Н. Анализ способов регенерации отработавшего масла трансформаторов. Сборник статей Международной научно-практической конференции: Приоритеты и научное обеспечение технологического прогресса 2016;: 116–119.Tarakanov D. A., Vasilyeva L. A., Shuvarin M. V., Romanov P. N. Analysis of methods for the regeneration of spent transformer oil. Collection of articles of the International scientific and practical conference: Priorities and scientific support of technological progress 2016;: 116–119. (In Russ.)Вагапов Т. Р., Волкова Т. А. Трансформаторное масло как диагностическая среда силовых трансформаторов. Материалы международной научно-практической конференции «Электротехнические комплексы и системы». Уфимский государственный авиационный технический университет 2016;: 39–42.Vagapov T. R., Volkova T. A., Vagapov T. R. Transformer oil as a diagnostic environment for power transformers. Materials of the international scientific-practical conference "Electrotechnical complexes and systems". Ufa State Aviation Technical University 2016;: 39–42. (In Russ.)Гайнуллина Л. Р., Тутубалина В. П. Газостойкость и термостабильность трансформаторных масел в электрическом поле. Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика» 2018; 18(3): 38–45. DOI: 10.14529/ power180306.Gainullina L. R., Tutubalina V. P. Gas resistance and thermal stability of transformer oils in an electric field. Vestnik SUSU. Series "Energy" 2018; 18.(3): 38–45. DOI: 10.14529 / power180306. (In Russ.)Кашин Я. М., Кириллов Г. А., Варенов А. Б., Ермолаев А. А., Габидулин В. Э. Анализ современных методов и аппаратуры контроля качества трансформаторного масла. Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки 2017; (3): 206.Kashin Ya. M., Kirillov G. A., Varenov A. B., Ermolaev A. A., Gabidulin V. E. Analysis of modern methods and apparatus for monitoring the quality of transformer oil. Bulletin of the Adygea State University. Series 4: Natural-mathematical and technical sciences 2017; (3): 206.Гайнуллина Л. Р., Тутубалина В. П. Влияние сераорганических соединений на гигроскопичность трансформаторного масла и его электрические характеристики. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2017; (7–8): 57–66.Gainullina L. R., Tutubalina V. P. The effect of organosulfur compounds on the hygroscopicity of transformer oil and its electrical characteristics. News of Higher Education Institutions. Energy issues 2017; (7–8): 57–66. (In Russ.)Gainullina L. R., Tutubalina V. P. Influence of the additives of natural sulphur-organic compounds on thermal stability of oil fractions of arlan petroleum. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018; 412 012016. DOI:10.1088/1757-899X/412/1/012016.Gainullina L. R., Tutubalina V. P. Influence of the additives of natural sulphur-organic compounds on thermal stability of oil fractions of arlan petroleum. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018; 412.012016. DOI:10.1088/1757-899X/412/1/012016. (In Eng.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.