Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Изучение химических свойств изоляционных смесей в целях применения их в высоковольтном оборудовании

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2022-15-2-81-89

Полный текст:

Аннотация

Надежная работа высоковольтного маслонаполненного оборудования напрямую зависит от состояния изоляции. Одним из основных звеньев изоляционной системы является трансформаторное масло, применяемое уже более 120 лет. Однако в свете современных требований к изоляционным материалам масло значительно уступает синтетическим эфирам по таким свойствам, как химическая стабильность, экологическая безопасность и высокая огнестойкость. В настоящее время смешение синтетического эфира и трансформаторного масла можно рассматривать как один из способов улучшения свойств последнего. Изменение химических свойств изоляционной жидкости в процессе ее старения, и, следовательно, образование различных примесей и изменение структуры ее компонентного состава будет отражаться и на электроизоляционных характеристиках жидкого диэлектрика. И чем сильнее окисляется жидкость, тем существеннее ухудшаются электрофизические параметры, в том числе главный параметр — электрическая прочность (или пробивное напряжение).
Приведены результаты исследования химических свойств смесей масла и синтетического эфира в процессе длительного воздействия повышенной температуры. Оценка качества изоляционных смесей проводилась по изменению таких показателей как оптическая мутность, кислотное число, эфирное число, перекисное число, поверхностное натяжение и коррозионная активность. Результаты испытаний жидкостей указывают на то, что смешение синтетического эфира с ароматическим маслом в количестве 10% и 20% (по объему) приводит к образованию смесей, проявляющих признаки коллоидной системы. Об этом свидетельствуют нетипичные тренды на диаграммах, отражающих изменение перекисного числа, кислотного числа и оптической мутности в процессе их старения при температуре 110ºС со свободным доступом воздуха к поверхности смеси. Увеличение доли эфира в смеси до 30% и выше приводит к стабилизации или замедлению химических реакций, протекающих вследствие термоокислительного воздействия. При термическом воздействии (без доступа воздуха) добавление синтетического эфира к ароматическому маслу в объеме 30% и выше значительно снижает вероятность образования осадка, обусловленного деструкцией и поликонденсацией ароматических углеводородов в минеральном масле.

Об авторах

М. Н. Лютикова
ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»
Россия

 кафедра Безопасность труда 

пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия 



С. М. Коробейников
ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»
Россия

 пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия 



С. И. Сотников
Филиал ПАО «ФСК ЕЭС» - Ямало-Ненецкое ПМЭС
Россия

ул. Энтузиастов, 10, 629805, г. Ноябрьск, Россия 



А. А. Коновалов
ПАО «ФСК ЕЭС»
Россия

ул. Академика Челомея, 5А, 117630, г. Москва, Россия



Список литературы

1. Huang Y., Wei J., Yi J. Combustion behavior of mineral insulating oil with addition of flame retardants: IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 2020.

2. Khaled U., Beroual A. Influence of Conductive Nanoparticles on the Breakdown Voltage of Mineral Oil, Synthetic and Natural Ester Oilbased Nanofluids: IEEE 20th International Conference on Dialectric Liquids (ICDL). Italy 2019: 1 – 4.

3. Rafiq M., Shafique M., Azam A., Ateeq M., Khan I. A., Hussain А. Sustainable, Renewable and Environmental-Friendly Insulation Systems for High Voltages Applications. Molecules 2020; 25(3901): 1 – 43.

4. Mohan Rao U., Pulluri H., Kumar N. G. Performance Analysis of Transformer Oil/Paper Insulation with Ester and Mixed Dielectric Fluids. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2018; 25(5): 1853 – 1862.

5. Mohan Rao U., Kumar Y. N., Jarial R. K. Understanding the Aging Behaviour of Transformer Oil-Paper Insulation with Ester and Mixed Dielectric Fluids. IET Science, Measurement & Technology 2018; 12(7): 851 – 857.

6. Лютикова М. Н., Коробейников С. М., Коновалов А. А. Электрофизические свойства смесей минерального масла и синтетической сложноэфирной диэлектрической жидкости. Надежность и безопасность энергетики 2021; 14(2): 132 – 141.

7. Lyutikova M., Korobeinikov S., Mohan Rao U., Fofana I. Mixed Insulating Liquids with Mineral Oil for High Voltage Transformer Applications: A Review. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2022; 29(2): 1 – 10; paper TDEI-9938-2022.

8. Лютикова М. Н., Коробейников С. М., Коновалов А. А. Внедрение спектральных методов в диагностику маслонаполненного высоковольтного оборудования. Надежность и безопасность энергетики 2020; 13(2): 110 – 118.

9. Lyutikova M. N., Korobeynikov S. M. About the problems of mixing different brands of mineral insulating oils: Modern problems of electrophysics and electrohydrodynamics 2019: 100 – 106.

10. Lyutikova M. N., Korobeynikov S. M., Konovalov A. A. Evaluation of the Properties of Mixture of Aromatic Mineral Oil and Synthetic Ester for High-Voltage Equipment. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2021; 28(4); 1282 – 1290.

11. Rozga P., Beroual A., Przybylek P., Jaroszewski M., Strzelecki K. A Review on Synthetic Ester Liquids for Transformer Applications. Energies 2020; 13: article 6429.

12. Тонконогоров Б. П., Попова К. А., Хурумова А. Ф. Перспективы применения сложных эфиров отечественного производства в качестве основ масел для авиационной техники. Труды РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина 2015; 1(278): 109 – 120.


Рецензия

Для цитирования:


Лютикова М.Н., Коробейников С.М., Сотников С.И., Коновалов А.А. Изучение химических свойств изоляционных смесей в целях применения их в высоковольтном оборудовании. Надежность и безопасность энергетики. 2022;15(2):81-89. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2022-15-2-81-89

For citation:


Lyutikova M.N., Korobeynikov S.M., Sotnikov S.I., Konovalov A.A. Study of chemical properties of insulation mixtures to be used in high-voltage equipment. Safety and Reliability of Power Industry. 2022;15(2):81-89. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2022-15-2-81-89

Просмотров: 34


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)