Разработка метода и комплексной системы контроля воздуха в трансформаторном масле

• Автор: Вилданов, Рустем Ренатович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Содержание.
Введение
ГЛАВА 1. Влияние концентрации воздуха на эффективность эксплуатации трансформаторного масла в электрическом оборудовании

1.1. Оптимизация и эксплуатация электроэнергетических систем

1.2. Электрическая изоляция оборудования

1.3. Анализ состояния трансформаторного масла в электрооборудовании

1.4. Диагностика трансформаторного масла

1.5. Технические требования на трансформаторное масло. 22 ГЛАВА 2. Контроль воздуха, растворённого в трансформаторном
масле

2.1 .Условия эксплуатации трансформаторного масла в силовых трансформаторах

2.2. Разработка экспериментальной установки для определения концентрации воздуха и старения трансформаторного масла
2.3. Калибровка бюретки опытной установки
2.4. Газохроматографический метод анализа содержания кислорода и воздуха в трансформаторном масле
2.4.1. Подготовка к проведению анализа
2.4.2. Режим работы хроматографа
2.4.3. Построение градуировочного графика
2.4.4. Проведение анализа
2.4.5. Обработка результатов
2.5. Объекты исследования
2.6 Методы анализа трансформаторного масла
2.7 Использование многофункциональной экспериментальной установки для определения количества поглощенного воздуха трансформаторным маслом, с последующим сравнением с газохроматографическим анализом
2.8 Использование экспериментальной установки при исследовании старения масла
2.9. Старение трансформаторных масел в отсутствии электрического поля
2.10. Старение трансформаторных масел в присутствии электрического поля 69 ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-МЕТОДА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕГО НА ЭНЕРГООБЪЕКТАХ
3.1. Экспресс-метод определения воздуха в трансформаторном масле
3.2. Гистограммы поглощения воздуха трансформаторным маслом на электрических станциях
3.3 Влияние концентрации воздуха в трансформаторном масле на его эксплуатационные свойства
ГЛАВА 4. Разработка метода контроля трансформаторного масла
4.1. Непрерывный контроль концентрации воздуха в трансформаторном масле
4.2. Контролируемые параметры трансформаторного масла и лабораторный метод анализа масла
4.3. Лабораторный анализ масла, эксплуатируемого в трансформаторах
4.4 Непрерывный контроль трансформаторного масла
4.5 Структура непрерывного контроля воздуха в трансформаторном масле
4.6 Технологическая схема контроля очистки трансформаторного масла в работающем трансформаторе
4.6. Автоматизированный комплекс контроля концентрации воздуха в
масле трансформаторов
4.7. Экономическая эффективность
Выводы
Литература
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Е - напряженность электрического поля, кв/см;
£ - диэлектрическая проницаемость; т - время, ч, мин;
а - объём кислорода по градировочному графику, мм3; и - напряжение;
Н - высота, м;
АН - увеличение высоты, м;
Р - давление, МПа;
V - объём, м3;
К - газовая постоянная,
град моль
С - масса кислорода или воздуха, г;
Ъ - высота пика, мм;
б - плотность газа, г/см3, м;
М - молекулярная масса;

р — динамическая вязкость, с/м ,
г| - кинематическая вязкость, м3/с;
рм - плотность трансформаторного масла; кг/м3;
г - радиус, м;
п - число молекул;
Т - температура, К;
I - температура, °С Б - площадь, м2;
в - ширина пика на половине высоты, мм; с - массовая концентрация, г/л;

Нд - показатель преломления;
Ом — масса трансформаторного масла в приборе, г;
С - концентрация, моль/л;

Данный метод требует качественного выполнения физико-химических измерений. Причинами некачественного проведения газохроматографического анализа является ошибки, вносимые на стадии отбора и доставки образца пробы масла, устаревшее измерительное оборудование и погрешности, вносимые операторами в процессе подготовки и проведения измерения. Проведение газохроматографического анализа требует измерительного оборудования, специальных методик и специалистов соответствующей квалификации /21, 53, 72/.
В этой связи разработка установки для определения концентрации воздуха в масле, позволяющая изучить влияние его на эксплуатационные свойства масла, представляет значительный интерес для развития отечественной энергетической промышленности.
В основу разработанной установки был положен метод, используемый для технологического контроля качества трансформаторного масла при его производстве [23]. В соответствии с данным методом, термостабильность масла изучали в стеклянном цилиндре диаметром 25 мм и высотой 100 мм при наличии меди, выполняющей роль ускорителя процесса старения масла в отсутствии электрического поля при барботировании кислорода через масло. Вместе с тем при оценке работоспособности масла в электрическом оборудовании следует учитывать воздействие на него электрического поля, повышенной температуры и кислорода воздуха при наличии конструкционных материалов. Следует отметить, что масло в трансформаторном оборудовании работает в отсутствии его барботирования воздухом и интенсивного перемешивания. В процессе работы трансформатора происходит циркуляция масла из расширителя, в котором последнее соприкасается с воздухом. Поэтому окисление масла происходит за счет количества воздуха, растворенного в масле.
Экспериментальная установка была разработана с учетом выше изложенных требований, то есть позволяет осуществлять непрерывный контроль расхода воздуха, связанного со старением масла при эксплуатации.
На установке можно определить количество поглощенного воздуха и стабильность к окислению масла в условиях максимального приближенных к работе