автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Прогнозирование изменения параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов с учетом влияния уплотнительных узлов по результатам эксплуатационного мониторинга

На правахрукописи

ВИХАРЕВ Алексей Владимирович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАСЛОСОДЕРЖАЩЕЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УЗЛОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА

Специальность: 05.14.02 - Электростанции

и электроэнергетические системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2004

Работа выполнена на кафедре «Высоковольтные электроэнергетика, электротехника и электрофизика» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина».

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Митькин Юрий Алексеевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Савельев Виталий Андреевич

кандидат технических наук, доцент Серов Вячеслав Ананьевич

Ведущая организация: Ивановская генерирующая компания АО «Ивэнерго»

Защита состоится « 9 » декабря 2004 года в Щ часов на заседании диссертационного совета Д 212.064.01 в ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина» по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, аудитория Б-237.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим присылать по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, ученый совет ИГЭУ. Тел.: (0932) 38-57-71, факс (8-0932) 38-57-01, E-mail: mua@vetf.ispu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного энергетического университета.

Автореферат разослан « у » ноября 2004 г.

ШЗ

9004

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В электроэнергетических системах и на электростанциях в эксплуатации находится большое количество высоковольтных силовых трансформаторов, которые в значительной степени определяют эффективность производства и распределения электрической энергии. В их числе много трансформаторов, выработавших свой нормативный ресурс, причем возможности по замене этого дорогостоящего оборудования весьма ограничены. В этих условиях важно разработать новые методы оценки и поддержания технического состояния действующих трансформаторов на заданном уровне и продления их работоспособности на максимально возможный срок.

Опыт эксплуатации трансформаторов в электроэнергетике свидетельствует о том, что основной причиной отказов трансформаторного оборудования является снижение электрической прочности маслосодержащей изоляции, в том числе и по причине повреждений уплотнительных узлов. При этом наблюдается заметное возрастание повреждаемости трансформаторов по мере увеличения времени их работы. В связи с этим возникает необходимость в прогнозировании изменения режимных параметров изоляции в эксплуатации.

Решение данной проблемы на основе чисто аналитического подхода в настоящее время затруднительно по причине недостаточной изученности большого числа физических процессов, имеющих место в изоляции трансформаторов.

Вместе с тем в электроэнергетике накоплено большое количество результатов по эксплуатационным измерениям и испытаниям изоляции силовых трансформаторов в течение 25-30 лет их непрерывной работы. Наличие этой важной информации обусловливает постановку новой комплексной задачи по анализу имеющихся результатов и разработке на этой основе методов прогнозирования изменения параметров изоляции в эксплуатации с учетом основных физических процессов в изоляции и результатов эксплуатационного мониторинга. Разработка таких методов прогнозирования позволит повысить эффективность эксплуатации трансформаторного оборудования и продлить срок службы стареющих образцов этого электрооборудования.

Для решения этих задач в данной работе проведено комплексное исследование по выявлению особенностей изменения режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем в эксплуатации, выбору основных параметров, характеризующих ее повреждения, разработке математических моделей изменения во времени параметров изоляции в целях создания методов прогнозирования технического состояния изоляции трансформаторного оборудования в эксплуатации по результатам эксплуатационного мониторинга.

Данное исследование проводилось в соответствии с планами НИР ИГЭУ, ФЦП «Интеграция» (тема № Б-0092; 2002, 2003 гг.), научно-технической программой Минвуза РФ «Перспективные технологии производства и транспорта тепловой и электрической энергии» (тема №01.02.13, 2000 г.), а также договорами с предприятиями энергосистем России.

Цель работы состоит в исследовании особенностей изменения режимных параметров внутренней изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем в течение длительного времени работы и разработке на этой основе эффективных методов прогнозирования изменения основных мер повреждения маслосо-держащей изоляции силовых высоковольтных трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния уплотнительных узлов, общего

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

режимов работы трансформаторов по результатам эксплуатационного мониторинга параметров изоляции.

Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

1. Создана база данных, включающая в себя изменение контролируемых режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем в эксплуатации в течение 20-25 лет, выявлены основные закономерности изменения этих параметров во времени, произведен выбор и обоснование основных мер повреждений маслосодержащей изоляции и модели их изменения в эксплуатации.

2. Разработаны математические модели и на их основе методы прогнозирования технического состояния маслосодержащей изоляции трансформаторного оборудования по изменению основных мер ее повреждения:

- пробивного напряжения трансформаторного масла;

- газосодержания трансформаторного масла;

- степени полимеризации бумажной изоляции.

3. Разработаны математические модели и на их основе методы расчета уплотнитель-ных узлов силовых высоковольтных трансформаторов по условиям их герметизации и маслоплотности с учетом особенностей работы трансформаторного оборудования в электроэнергетике.

4. Произведена оценка влияния уплотнительных узлов на изменение влагосодержа-ния маслосодержащей изоляции силового трансформатора в условиях его эксплуатации в электроэнергетике.

5. Разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния уплотнительных узлов и технологических режимов работы трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем.

6. Разработаны алгоритмы и программы расчета на ЭВМ изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, степени полимеризации бумажной изоляции, а также уплотнений силового трансформаторного оборудования в эксплуатации.

Основные методы научных исследований. При решении поставленных задач использовались методы физического и математического моделирования применительно к электрофизическим процессам, определяющим изменения параметров маслосодержа-щей изоляции силовых трансформаторов во времени, методы экспериментального исследования, а также методы математической статистики и вычислительной математики с применением ЭВМ для реализации предложенных методов прогнозирования состояния изоляции.

Научная новизна работы:

1. На основе проведенного анализа созданной базы данных, отражающей изменения режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов в течение 20-25 лет их работы на электростанциях и в электроэнергетических системах, выявлены основные закономерности изменения контролируемых параметров во времени, выбраны и обоснованы основные меры повреждения изоляции и модели их изменения в эксплуатации.

2. Разработаны • математические модели и на их основе методы прогнозирования технического состояния маслосодержащей изоляции трансформаторного оборудования

электроэнергетики, позволяющие оценивать изменение технического состояния изоляции по результатам эксплуатационного мониторинга ее параметров с учетом общего времени работы трансформатора по изменению основных мер повреждения изоляции:

- пробивного напряжения трансформаторного масла;

- газосодержания трансформаторного масла;

- степени полимеризации бумажной изоляции.

3. Установлено, что точность прогнозирования изменения основных мер повреждения маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов с большим сроком службы повышается при дифференцированном учете результатов эксплуатационного мониторинга параметров изоляции весовыми коэффициентами, отражающими время контроля параметров.

4. Разработаны математические модели и на их основе методы расчета уплотнитель-ных узлов силовых высоковольтных трансформаторов электроэнергетики, позволяющие производить расчет уплотнений по условиям их герметизации и маслоплотности, а также оценивать влияние уплотнительных узлов на изменение влагосодержания маслосо-держащей изоляции трансформатора в эксплуатации с учетом статистического распределения шероховатостей на поверхности фланцев уплотнений.

5. Разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодержащей изоляции, кислотного числа трансформаторного масла и технологических режимов работы трансформаторного оборудования.

Достоверность основных научных положений и выводов работы обеспечивается использованием классического подхода к прогнозированию изменения параметров стареющего во времени оборудования, обоснованностью выбора физических и математических моделей, использованием результатов эксплуатационных испытаний для каждого объекта исследования за время 20-25 лет, необходимым объемом литературных и полученных в работе лабораторных экспериментальных данных, применением методов математической статистики для нахождения оценок параметров, адекватностью расчетных и эксплуатационных результатов.

Практическая ценность работы. На основе предложенных моделей и методов разработаны методики и программы расчета на ЭВМ, позволяющие прогнозировать изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния уплотнительных узлов, общего времени работы трансформатора и технологических режимов работы силовых трансформаторов электроэнергетики.

Разработаны методики и программы расчета на ЭВМ уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов по условиям их герметизации и маслоплотности с учетом нормативных требований к данному электрооборудованию.

Разработана программа расчета на ЭВМ степени влияния уплотнительных узлов на увлажнение изоляции трансформаторного оборудования в процессе эксплуатации.

Получены экспериментальные данные, характеризующие закономерности старения уплотнительных резин с учетом влияния электрического поля, действующего на уплотнения в маслонаполненном электрооборудовании.

Личный вклад автора определяется постановкой цели и задач исследования, разработкой математических моделей и методов прогнозирования изменения режимных параметров изоляции трансформаторов в эксплуатации по данным созданной базы эксплуатационных и лабораторных испытаний, проведением вычислительного и лабора-

торного экспериментов с обработкой их результатов, формулировкой выводов и рекомендаций.

Автор защищает:

1. Математические модели и методы прогнозирования технического состояния мас-лосодержащей изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем, позволяющие оценивать изменение технического состояния изоляции на основе дифференцированного учета результатов эксплуатационного мониторинга ее режимных параметров с учетом общего времени работы трансформатора по изменению основных мер повреждения изоляции:

- пробивного напряжения трансформаторного масла;

- газосодержания трансформаторного масла;

- степени полимеризации бумажной изоляции.

2. Математические модели и методы расчета уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов электроэнергетики, позволяющие производить расчет уплотнений по условиям их герметизации, маслоплотности и оценивать влияние уплотни-тельных узлов на изменение влагосодержания маслосодержащей изоляции трансформатора в эксплуатации с учетом статистического распределения шероховатостей на поверхности фланцев уплотнений.

3. Методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодержащей изоляции, кислотного числа трансформаторного масла и технологических режимов работы трансформаторов электроэнергетики.

Реализация результатов работы. Научные и практические результаты работы внедрены в Череповецких электрических сетях и в учебном процессе ИГЭУ по дисциплине «Прогнозирование ресурса электроэнергетического высоковольтного оборудования».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Электрическая изоляция 2002» (СПб., 2002 г.), Международном научно-техническом семинаре «Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования» (Иваново, 2004 г.), международных научно-технических конференциях «X Бенардосовские чтения» (Иваново, 2001) и «XI Бенардосовские чтения» (Иваново, 2003 гг.), а также на научно-техническом семинаре кафедры ВЭТФ ИГЭУ.

Публикации по работе. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, а также подготовлено (в соавторстве) на правах рукописи 3 научных отчета по результатам работы в соответствии с ФЦП «Интеграция» и грантом Минвуза РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 166 страницах основного текста, содержит 71 рисунок, 14 таблиц, состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, включающей 145 источников, и 5 приложений. Общий объем работы составил 194 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, отражены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведена структура работы.

В первой главе представлены результаты анализа литературных данных по повреждаемости силовых маслонаполненных трансформаторов, определена роль внутренней изоляции и уплотнительных узлов в повреждаемости этого оборудования. Рассмотрены

методы оценки изменения параметров изоляции трансформаторов в эксплуатации. Поставлена задача исследования.

Анализ статистических данных ОРГРЭС, ВНИИЭ, информационных материалов РАО «ЮС России», НИЦ «ЗТЗ Сервис» и ряда энергосистем показал, что в ближайшее время потребности электроэнергетики будут обеспечиваться во многом «старыми» трансформаторами (срок эксплуатации более 25-30 лет), доля повреждаемости которых составляет порядка 47 %. Наиболее повреждаемыми узлами являются обмотки трансформаторов в связи с нарушением электрической прочности их изоляции по причине ее увлажнения и загрязнения. При этом основная часть влаги попадает в бак оборудования через некачественные уплотнения, большой процент (27-30 %) повреждений связан с течью масла через уплотнения.

В этих условиях возникают новые проблемы, одной из которых является разработка методов прогнозирования изменения параметров изоляции в целях повышения уровня эксплуатации и продления срока службы действующих трансформаторов. Теоретическое решение этой задачи в настоящее время затруднительно, поэтому важным представляется разработка методов прогнозирования на основе результатов эксплуатационного мониторинга.

Непрерывный мониторинг параметров, реагирующих на развитие необратимых процессов в маслосодержащей изоляции, с одновременным контролем ряда важнейших традиционных параметров заложен в директивных документах РАО «ЮС России». Аналогичная концепция функциональной диагностики предложена СИГРЭ, EPRI, IEEE. Эти концепции систематизируют традиционный подход к текущей оценке технического состояния маслосодержащей изоляции трансформатора, поэтому их использование для прогнозирования изменения параметров изоляции в эксплуатации затруднительно.

В ряде работ на основе анализа изменения отдельных параметров изоляции во времени предпринимаются попытки их дальнейшего прогноза. Такой подход сводится к формальной интерполяции изменения отдельных параметров изоляции во времени на рассматриваемую область прогнозирования и не учитывает физических процессов, определяющих поведение изоляции в эксплуатации.

В большей степени отражает условия рассматриваемого случая метод, разработанный академиком РАН В.В. Болотиным применительно к оценке ресурса машин и конструкций, в котором в качестве характеристики, указывающей на технический уровень оборудования, принимается мера повреждения. Она характеризует условия нагружения и характеристики оборудования. При этом появляется возможность прогнозировать ее изменение при сложных условиях по данным эксплуатационных измерений. Здесь важно выбрать основные меры повреждения изоляции, характеризующие ее состояние, что можно сделать на основе анализа базы данных, отражающей результаты эксплуатационного мониторинга.

При прогнозировании изменения параметров изоляции важно учесть влияние закономерности изменения содержания в ней влаги в области прогноза, которая в герметичных трансформаторах попадает в изоляцию в основном через уплотнительные узлы. Для этого необходимо разработать расчетные методы, которые бы учитывали структуру уп-лотнительных узлов, требования по условиям герметизации и маслоплотности бака трансформатора, а также особенности влияния электрического поля на степень старения уплотнительных прокладок. Эта задача имеет и самостоятельное значение для расчета уплотнений в другом высоковольтном оборудовании.

В связи с этим в диссертационной работе поставлена задача разработать методы прогнозирования изменения технического состояния маслосодержащей изоляции, учи-

тывающие результаты эксплуатационного мониторинга параметров изоляции силового трансформатора. Эти методы должны также учитывать процессы старения изоляции, на которые сильное влияние оказывает наличие влаги в изоляции, проникающей в бак трансформатора в основном через уплотнительные узлы.

Во второй главе представлен анализ созданной базы данных по результатам эксплуатационного мониторинга изоляции для ряда силовых трансформаторов, произведен анализ изменения параметров маслосодержащей изоляции в эксплуатации, исследована степень взаимосвязи каждого из контролируемых параметров с дефектами изоляции. Произведен выбор и обоснование основных мер повреждений маслосодержащей изоляции и модели их изменения в эксплуатации.

Проведены исследования по сбору эксплуатационных данных и их анализу в течение 20-25 лет работы трансформаторов в нашей и зарубежных странах. В качестве базовых образцов использовалось силовое трансформаторное оборудование 220-500 кВ Костромской ГРЭС и АО «Ивэнерго». Отмечается, что контролируемые в эксплуатации параметры изоляции (пробивное напряжение, влажность, тангенс угла диэлектрических потерь, газосодержание трансформаторного масла и др.)в основном находятся в пределах нормативных значений. Вместе с тем имеют место случаи отклонения от нормативных значений влажности масла. С ростом длительности эксплуатации трансформатора наблюдается изменение контролируемых параметров изоляции, обусловленное процессами ее старения. При этом имеет место уменьшение пробивного напряжение масла и степени полимеризации бумажной изоляции. Для тангенса угла диэлектрических потерь и газосодержания трансформаторного масла наблюдается их возрастание. Сохраняется общая тенденция к возрастанию влажности масла. Одной из причин существенного увлажнения масла может быть снижение технического уровня уплотнительных узлов трансформатора. Имеет место увеличение во времени концентрации большей части контролируемых газов по сравнению с их начальным значением. Выполненный анализ эксплуатационных данных позволил также выявить полуэмпирическую зависимость изменения кислотного числа масла от времени его эксплуатации.

Проведены исследования по выявлению степени взаимосвязи параметров изоляции с видами развивающихся дефектов и функциональной связи между контролируемыми параметрами изоляции. Степень корреляции определялась по методу экспертной оценки, а также с привлечением экспериментальных и теоретических данных, определяющих техническое состояние изоляции. Отмечается, что каждый дефект, развивающийся в силовом трансформаторе, вызывает изменение нескольких контролируемых параметров. Наиболее полную информацию о состоянии изоляции трансформатора дает анализ трансформаторного масла. Состояние твердой изоляции более точно отражает степень полимеризации бумажной изоляции. На свойства трансформаторного масла наиболее сильно реагирует его пробивное напряжение. Эти положения подтверждаются также и теоретическими данными, отражающими электрофизические характеристики маслосо-держащей изоляции.

Электрическая прочность изоляции трансформатора в большой степени определяется пробивным напряжением трансформаторного масла, для оценки которого в эксплуатации определяется пробивное напряжение в стандартном разряднике. Оно реагирует на продукты старения масла и в процессе эксплуатации уменьшается. Электрическая прочность также существенно изменяется (уменьшается) с ростом увеличивающегося в процессе старения газосодержания масла.

Механическая прочность твердой изоляции главным образом определяется степенью ее полимеризации, так как она непосредственно отражает степень межмолекуляр-

ных связей в твердой изоляции. В процессе старения она уменьшается до критического значения, что соответствует моменту разрушения твердой изоляции.

На основе выполненного анализа в качестве мер повреждений маслосодержащей изоляции были выбраны следующие контролируемые в эксплуатации параметры: пробивное напряжение и газосодержание трансформаторного масла; степень полимеризации бумажной изоляции.

На примере изменения пробивного напряжения трансформаторного масла показано, что применение метода аппроксимации приводит к формальному результату, к неоднозначной оценке вида расчетного тренда и реального изменения пробивного напряжения масла в области прогноза.

С учетом этого для прогнозирования выбран метод академика В.В. РАН Болотина, базирующийся на физических процессах, определяющих динамику накопления повреждений изоляции, а также на результатах эксплуатационного мониторинга ее параметров. Полагая при этом, что мера повреждения изоляции полностью характеризует уровень ее повреждений в каждый момент времени, общую форму уравнения, описывающего изменение меры во времени, можно представить в виде

Правая часть уравнения (1) представляет собой функцию меры повреждений уж вектора нагрузок который в свою очередь является функцией времени

На основе анализа степени взаимосвязи контролируемых параметров были установлены функции для выбранных мер повреждения маслосодержащей изоляции соответственно для пробивного напряжения трансформаторного масла, его газосодержания и степени полимеризации бумажной изоляции:

где С, - влажность масла; Спр - содержание механических примесей; КОН - кислотное число; - тангенс угла диэлектрических потерь масла; - температура вспышки масла; Сш - содержание кислот и щелочей; Сш - содержание антиокислительной присадки; Сш - содержание растворимого шлама; Т - температура масла; (/„р- пробивное напряжение масла; С,б - влажность бумажной изоляции; Сф- содержание фурановых соединений; Д, - сопротивление короткого замыкания.

В третьей главе разработаны математические модели и методы прогнозирования параметров маслосодержащей изоляции по изменению основных мер ее повреждения: пробивному напряжению и газосодержанию трансформаторного масла; степени полимеризации бумажной изоляции, учитывающие дифференцированный вклад результатов эксплуатационного мониторинга параметров изоляции.

3.1. Моделирование изменения и прогнозирование пробивного напряжения трансформаторного масла при эксплуатации трансформаторов. В эксплуатации наблюдается монотонное уменьшение пробивного напряжения масла, поэтому его изменение во времени запишется в виде

---^ = /(УпР,С8,Спр,га//,^§м,/вСш,Сап,Сш,Сг,г). (5)

Скорость изменения пробивного напряжения зависит в первую очередь от пробивного напряжения в данный момент времени, так как оно отражает текущее состояние трансформаторного масла, и от его температуры, поэтому влияние этих параметров в (5)

следует учесть множителями в более общем степенном виде , . Заметное

влияние на изменение пробивного напряжения оказывает его влажность и газосодержание, поэтому их влияние можно учесть слагаемыми вида квСд и кгС®. Параметры С^,, Сид, КОН, Ст, Сш реагируют на продукты старения изоляции и количественно коррелируют между собой, поэтому их влияние можно учесть обобщенным коэффициентом к Тангенс угла диэлектрических потерь tgЬн реагирует на содержание примесей в масле и коррелирует с параметрами Следовательно, параметр

необходимо рассматривать в комплексе с этими параметрами и ввести для его учета

множитель '(¡¡Жфм^ ■ В рабочем режиме трансформатора температура вспышки масла изменяется незначительно, и ее влияние можно не учитывать. Тогда выражение (5) запишется так:

(6)

При разработке общего подхода к прогнозированию изменения параметров изоляции в эксплуатации примем, что на каждом участке между испытаниями изоляции ее параметры не изменяются и равны заданным для этого участка (при расчетах каждый параметр принимался равным среднему его значению относительно начала и конца рассматриваемого участка эксплуатации). В дальнейшем (глава 5) это условие будет снято для ряда параметров изоляции. Тогда с учетом выявленного по результатам анализа эксплуатационных данных значения коэффициента а = 1 имеем

Полученное выражение определяет изменение пробивного напряжения трансформаторного масла во времени. Оно содержит постоянные коэффициенты у, к,, |3, у, кг, которые определяются по данным экспериментальных исследований. Здесь также является постоянным коэффициентом, формально отражающим эффективное начальное значение.

Разработка методов прогнозирования изменения параметров изоляции выполнена для нормативной области эксплуатации трансформатора и области экс-

плуатации стареющего оборудования (> 20 лет).

Нормативная область эксплуатации трансформатора (5-20лет). На этом этапе эксплуатации данного трансформатора имеется достаточное количество экспериментальных данных для определения расчетного тренда изменения пробивного напряжения трансформаторного масла по (7). Следует отметить, что в эксплуатации не ведут одновременного контроля всех параметров изоляции в межремонтный период работы трансформатора. Как правило, имеются данные по одновременному изменению влагосодер-жания масла и масла. В этом случае принято допущение, что все остальные параметры изоляции остаются на уровне нормативных значений. На основе анализа литератур-

ных данных произведена оценка пределов изменения постоянных коэффициентов. Определение постоянных коэффициентов расчетного тренда производилось по методу наименьших квадратов. Истинным считается тренд, соответствующий глубокому минимуму:

Здесь х (?), х{() - данные эксплуатационных испытаний и прогнозирующего тренда. После определения расчетного тренда рассчитывается относительная среднеквадратичная величина отклонений (относительная погрешность).

Реализация данного алгоритма осуществлена методом группового учета аргументов, согласно которому все данные эксплуатационных испытаний разделяются на две области: обучающую Т„ и проверочную Ту. Определение расчетного тренда (постоянных коэффициентов) производится с использованием данных испытаний только обучающей области. Проверочная область используется для оценки ошибки прогнозирования применительно к данному трансформатору. На этой области данных производится расчет тренда, определенного на обучающей области, и определяется отклонение расчетного тренда от данных испытаний. Погрешность, с которой расчетный тренд описывает эксплуатационные данные на проверочной области, принимается равной погрешности прогнозирования. Для проверочной области принимались данные последних эксплуатационных испытаний. Реализация данного метода прогнозирования пробивного напряжения масла произведена на основе разработанной методики, включающей в себя программу РКООК_Ш, с помощью которой были проведены расчеты для 24 силовых трансформаторов напряжением 220-500 кВ. Пример результатов такого расчета представлен на рис.1 для трансформатора ТДЦ-400000/500. Погрешность расчета пробивного напряжения на проверочной области для данного трансформатора составила 4,3 %. Как показали результаты расчета для исследуемых трансформаторов, погрешность прогнозирования расчетным трендом изменения пробивного напряжения масла для нормативной области эксплуатации изоляции силовых трансформаторов не превышает 11 %.

Эксплуатация стареющего оборудования. Здесь п оведение изоляции на прогнозируемом участке времени в большей степени определяется значениями контролируемых параметров изоляции для моментов времени, близко расположенных к времени прогнозирования. Это учитывалось введением весовых коэффициентов g„ значение которых увеличивается по мере приближения времени наблюдения к участку прогнозирования. При этом критерий выбора наиболее точного прогнозирующего тренда принимает вид

-пробивные напряжения по данным эксплуатационных испытании

расчетному тренду; а, г - постоянные коэффициенты.

Степень влияния весового коэффициента на значение критерия определяется коэффициентами а и г, поэтому вводится дополнительное условие выбора расчетного тренда — минимум погрешности на проверочной области. Тогда расчет тренда изменения пробивного напряжения производится в два этапа: при различных а и г определяются расчетные тренды изменения пробивного напряжения по критерию (9); для каждого такого тренда рассчитывается погрешность на проверочной области данных и по минимальной погрешности выбирается прогнозирующий тренд. Для определения данного расчетного

тренда была создана программа РКООК_Ш. В качестве примера на рис. 2 приведены рассчитанные тренды изменения пробивного напряжения трансформаторного масла для силового трансформатора ТДЦ-400000/500. Погрешность прогнозирования изменения пробивного напряжения масла составила 3,84 %, а без учета влияния весовых коэффициентов - 4,29 %.Следовательно, учет весового вклада экспериментальных данных дает более точный прогноз. Погрешность прогноза пробивного напряжения трансформаторного масла с использованием разработанной методики не превышает 10 %.

3.2. Моделирование изменения и прогнозирование газосодержания трансформаторного масла при эксплуатации трансформаторов. Газосодержание масла растет с увеличением времени эксплуатации трансформатора. Скорость изменения газосодержания трансформаторного масла зависит в первую очередь от газосодержания в данный момент времени и от его температуры, поэтому влияние этих параметров следует учесть

множителями в более общем степенном виде Анализ особенностей

учета влияния других контролируемых параметров, выполненный по аналогии с предыдущим случаем, позволил получить выражение для изменения газосодержания масла во времени:

Анализ эксплуатационных данных показал, что содержание газа во времени определяется двумя составляющими: апериодической и периодической, а коэффициент Тогда имеем

Здесь коэффициент Сго- эффективное начальное значение газосодержания, которое определяется вместе с постоянными коэффициентами по данным эксплуатационных испытаний.

Нормативная область эксплуатации трансформатора. Для этого случая разработана программа РКООК_С1, с помощью которой рассчитаны тренды изменения этилена, метана и этана в масле для трансформатора ТДЦ 400000/220 (рис.3). Погрешность прогнозирования изменения газосодержания на проверочной области для этилена составила 54,6, для метана - 54,5 и для этана - 47,6 %. Для периодической составляющей отмечается соответствие периода расчетного тренда данным эксплуатационных испытаний. Увеличение амплитуды колебаний с течением времени также соответствует данным эксплуатационных испытаний.

Эксплуатация стареющего обору-^он^%ю дования. Аналогично предыдущему случаю была создана программа РЯООК_С2, позволяющая определять расчетный тренд с учетом весовых коэффициентов. С помощью этой программы рассчитан тренд изменения этилена, метана и этана в масле для трансформатора ТДЦ 400000/220. По-

tfy с:.

Рис 3 Изменение содержания газов» трансформаторной масле И контролируемых параметров трансформатора ТДЦ 400000/220 в нормативной области его эксплуатации а) метан, 6) этан, в) этилен; г) контролируемые параметры изоляции1

1 - пробивное напряжение масла (эксперимент),

2 - влагосодержание масла (эксперимент), 3 - тангенс угла диэлектрических потерь (эксперимент), Гу-время упреждения

грешность прогнозирования расчетным трендом изменения газосодержания масла на проверочной области для этилена составила 57,3, для метана - 49,51 и для этана - 51,65 %. Повышенные значения погрешностей здесь обусловлены большими погрешностями исходных эксплуатационных данных в области малых концентраций газов.

3.3. Моделирование изменения и прогнозирование степени полимеризации бумажной изоляции при эксплуатации трансформаторов. Скорость изменения степени полимеризации (СП) бумажной изоляции зависит в первую очередь от СП в данный момент времени и ее температуры. Учет этих параметров можно осуществить множителями

кхХаз . dj^ . На

степень полимеризации влияет влагосодержание твердой изоляции

Св6, которое учитывается слагаемым вида (См). Изменение сопротивления короткого замыкания физически отражает деформацию обмоток. В рабочем режиме происходит незначительная деформация обмоток за счет ослабления прессовки, поэтому параметр 2Х можно не учитывать. Показано, что пробивное напряжения 1!„р и тангенс угла диэлектрических потерь трансформаторного масла являются вторичными при оцен-

ке изменения х, поэтому их можно не учитывать. В свою очередь содержание фурано-вых кислот в масле Сф, кислот и щелочей Сщ, антиокислительной присадки Ст ,шлама в масле Сш и кислотное число КОН являются следствием старения изоляции и их можно учесть обобщенным коэффициентом к^. В результате изменение СП во времени можно представить в виде

(12)

Выражение (12) содержит ряд постоянных коэффициентов, для расчета которых необходимы данные эксплуатационных испытаний отдельного исследуемого трансформатора В настоящее время в эксплуатации имеется ограниченное количество данных по изменению СП в связи с техническими затруднениями ее определения. Для пополнения экспериментальных данных использовались известные данные лабораторных исследований изменения СП во времени. Анализ имеющихся экспериментальных данных показал, что можно принять а3= 1. Тогда имеем

Полученное выражение определяет изменение степени полимеризации бумажной изоляции во времени. Здесь параметр Хо представляет собой первоначальное значение СП изоляции, коэффициенты^, , рз, определяются по результатам испытаний.

В связи с ограниченностью эксплуатационных данных принимается допущение, что

соответствующие контролируемые параметры изоляции равны их средним значениям в эксплуатации силовых трансформаторов, параметр %<, =1200. Используя имеющиеся экспериментальные данные, производим их аппроксимацию расчетным трендом (определяются соответствующие постоянные коэффициенты) по методу наименьших квадратов. Для определения расчетного тренда по (13) разработана программа РКООК_8Р. Результаты расчета представлены на рис. 4. Погрешность расчетного тренда по отношению к экспериментальным данным составила 27,8 %.

ч

Ni Ч

\

♦ \

t » ч»

♦

О со 3« 36) «о (. иес

Рис 4 Изменение степени полимеризации бумаги во времени. ♦ - эксперимент (данные ВНИИЭ), --мечет по С131

В четвертой главе решены задачи по разработке математических моделей уплотни-тельных узлов силового высоковольтного трансформатора и на этой основе методов расчета уплотнений по условиям их герметизации, маслоплотности, а также оценке степени влияния уплотнений на увлажнение внутренней изоляции трансформатора в эксплуатации.

4.1. Метод расчета уплотнений по условию герметизации трансформатора Бак трансформатора считается герметичным, если в течение заданного времени натекания прирост изменения давления воздуха в баке от начального р„ до конечного рх значений не превысит нормативной для данного типа трансформатора величины Масса воздуха, проникающая в единицу времени внутрь герметизированного бака, включает в себя массу тф, проникающую через границу раздела фланец - резина (Ф - Р), и массу тр -

проникающую через уплотнительную резину. Процесс натекания воздуха в бак можно рассматривать квазистационарным. Масса, поступающая в бак через толщу уплотни-тельной резины, найдется в соответствии с законом диффузии Фика. Масса натекаемого воздуха через капилляры с характерными для рассматриваемого случая размерами определялась с учетом имеющего здесь место режима молекулярно-вязкостного течения воздуха. Эти процессы в целом описываются следующими уравнениями:

Ф(0 = --[?(<)-Рок.

5т1&р

т =

№ в

ПЦАЬр + к^Б)' 2Д-10~2Р

ч/т

(14)

(15)

(16)

Здесь Р - пористость слоя на границе раздела Ф-Р; А, - высота микрокапилляра; р„ I] - плотность и вязкость воздуха; ^ - удельная поверхность, соприкасающаяся с воздухом; V- объем бака, который заполняется воздухом; д, - молярная масса воздуха; Л -универсальная газовая постоянная; Т-температура воздуха; к0 - коэффициент газопроницаемости резины; р„ р(0 - давление воздуха вне и внутри бака; 5, - площадь боковой поверхности, периметр и ширина резины.

Параметры пористого слоя на границе Ф-Р определялись из модели слоя, состоящего из множества параллельных микрокапилляров с различным поперечным сечением, причем микрокапилляры в слое представляются системой случайно распределенных пор (рис. 5). Анализ данной статистической модели позволил найти площадь поперечного сечения всех воздушных пор, пористость слоя Р и удельную поверхность ^

При сближении фланцев резиновая прокладка заполняет капилляры, что приводит к уменьшению их высоты. Процесс вдавливания выступов фланца в резину отражается формулой Герца с учетом параметров из обобщённой физико-технологической теории неровностей поверхности. По мере заглубления прокладки во впадины фланца все новые и новые выступы начинают принимать участие в формировании пористого слоя, поэтому процесс деформации прокладки можно разделить на т дискретных шагов. На основе данной модели получены выражения, позволяющие определять на т-м шаге расчета высоту капилляров и соответствующее значение относительной деформации прокладки е.

£=еи = 1-(1-е0>0У

=£о,т = О^Кгп/^&аД1" ^р)

(17)

(18)

где - степень погружения выступа в прокладку; коэффициент Пуассона резиновой прокладки; - угол наклона боковой стороны профиля выступа.

Практический интерес представляет определение степени сжатия эластичной прокладки, при которой выполняется условие герметизации бака трансформатора

(т = тн). Здесь тн находится из (16) при нормативном времени В результате условие герметизации бака трансформатора принимает вид

6/цв 1п /(яг/н [ль + КорЛ«))= 1 • (19)

Ро-Рн-ЬРн/

С учетом полученных результатов методика расчета сводится к последовательному заданию шага расчета, а затем с использованием полученных выражений производятся расчеты до выполнения условия (19). В результате чего определяется необходимая степень деформации уплотнительной прокладки, обеспечивающая заданные условия герметизации силового трансформатора.

В работе приведена в виде последовательности действий методика расчета допустимой степени сжатия уплотнительной прокладки по условию герметичности бака трансформатора. Выполненные расчеты для трансформатора ТЦ-63 0000/220 показали, что на величину относительной деформации уплотнительной прокладки требующейся по условию герметизации бака силового высоковольтного трансформатора, значительное влияние оказывает максимальная высота выступов на поверхности фланцев уплотнения, угол наклона этих выступов и ширина уплотнительной прокладки.

4.2. Метод расчета уплотнений по условию маслоплотности трансформатора В пористом слое на границе разделамаслозаполненный капилляр - воздух образуется мениск, капиллярное давление на поверхности которого препятствует вытеканию масла через эти капилляры. Капиллярное давление уравновешивает избыточное давление газа в над-масляном пространстве рг и гидростатическое давление столба масла высотой А„. Тогда из условия равенства давлений р„ и рх, определяемого в соответствии с законом Лапласа с учетом эмпирической зависимости поверхностного натяжения от температуры, найдётся предельная высота капилляра, при которой отсутствует течение масла через пористый слой:

Ак,п = 4,035 - 8,57 • 10"5(Г - 20))^?+рт). (20)

Здесь имеет место только испарение масла, массовый расход которого с поверхности пористого слоя где - интенсивность испарения масла; - площадь поперечного сечения маслозаполненных капилляров.

В случае когда рч>рк> возникает течение трансформаторного масла через капилляры, масса которого за время т определится в соответствии с законом Дарси:

«м = 2кр1пАкрмт/г)м6, (21)

где - динамическая вязкость масла; - избыточное давление масла в баке трансформатора на уровне узла герметизации; к - проницаемость пористого слоя.

В работе приведена методика расчета допустимой степени сжатия уплотнительной прокладки по условию маслоплотности бака трансформатора. Выполненные расчеты для трансформатора ТЦ-630000/220 показали, что количество трансформаторного масла, испаряемого с боковой поверхности микрокапилляров, не превышает одного килограмма за год при значениях относительной деформации уплотнительной прокладки 20 % и более. Следовательно, этот режим работы уплотнений бака трансформатора можно считать допустимым. При относительной деформации уплотнительной прокладки вытекание масла отсутствует. В связи с этим в эксплуатации при ремонтных работах сжатие уплотнительных резиновых прокладок следует устанавливать порядка 25-30 %.

Обобщенная методика расчета уплотнений по условиям герметизации и масло-плотности бака силового трансформатора. Она сводится к объединению методов расчета уплотнения по условиям газоплотности (герметичности) и маслоплотности бака трансформатора в целях одновременного выполнения условий по газоплотности и маслоплотности бака силового трансформатора. По известной высоте микровыступов Rt определяется необходимая деформация уплотнительной прокладки для обеспечения требуемой герметизации бака трансформатора ег по кривой 6 (рис. 6) Используя семейство кривых 1-4, можно определить высоту капилляра на границе раздела Ф-Р, отвечающую условию герметизации. По кривой 5 определяется предельная высота микрокапилляра, при которой отсутствует течение масла. Сравнивая высоты кг и далее по минимальному их значению по кривым 1 - 4 можно найти относительную деформацию резиновой прокладки. Приведенный пример показывает, для одного и того же трансформатора степень сжатия отдельных уплотнений может быть установлена различной.

4.3. Оценка влияния уплотнительных узлов на изменение влагосодержания масло-содержащей изоляции трансформатора в эксплуатации. Влага, проникающая через уп-лотнительные узлы в приграничные слои масла, далее распределяется по всему объему бака трансформатора, и часть ее переходит в твердую изоляцию. В режиме стационарного увлажнения в соответствии с законом Фика количество влаги, прошедшее в бак трансформатора через все уплотнения в единицу времени, запишется в виде

Мс \ ( М. '

Л"

А.^кв^+к^кв-я,»©),

(22)

где Дц, £)р - коэффициент диффузии влаги соответственно в масле и резине, Ьт,- длина маслозаполненного капилляра, С,н, С„(0 - влажности собственно на поверхности масла, находящегося в капилляре, и масла в баке трансформатора, Ср,, Срм(/) - влажности соответственно на внешних и внутренних поверхностях уплотнительной резины, Ьр, - ширина резины, 5Р, - площадь боковой поверхности резины, ^ - площадь торцевой поверхности маслозаполненных капилляров

Из условия непрерывности потока влаги, проникающего через уплотнения и поступающего в бак трансформатора, для герметичных трансформаторов, внутренняя изоляция которых представляет собой закрытую диффузную систему масло - бумага, с учетом линейного вида кинетики сорбции для рассматриваемых систем влагообмена найдено решение уравнения (22), определяющее изменение влагосодержания изоляции во времени

где у„„ ур„ ^ Уби - коэффициенты сорбции, С,» - влажность окружающего воздуха, /яб, тч - массы бумаги и масла, р6, рм - плотности бумаги и масла.

Результаты расчетов изменения влагосодержания трансформаторного масла во времени показали, что влажность масла в эксплуатации за 8-10 лет увеличивается до значений порядка 9-10 г/т и это согласуется с данными эксплуатации Полученные выражения можно использовать для оценки изменения влагосодержания маслосодержащей изоляции и прогнозирования изменения параметров маслосодержащей изоляции в эксплуатации силовых трансформаторов

4.4. Влияние электрического поля на старение уплотнительной резины Оно исследовалось экспериментально при одновременном воздействии на резину температуры, механических нагрузок по следующим параметрам остаточной деформации, модулю упругости и электрическому сопротивлению резины Полученные результаты подтверждают наличие зависимости механических характеристик от времени воздействия механической нагрузки и от температуры Так, при увеличении температуры от 100 до 125 °С остаточная деформация резины увеличивается в 3-3,5 раза. Воздействие электрического поля не приводит к заметному дополнительному старению резины При этом не отмечается четкой взаимосвязи между механическими характеристиками и электрическим сопротивлением

В пятой главе разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции трансформаторов в эксплуатации по данным эксплуатационного мониторинга, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодер-жащей изоляции, кислотного числа трансформаторного масла и технологических условий эксплуатации изоляции

5.1. Моделирование изменения параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов с учетом влияния уплотните льных узлов в эксплуатации Здесь учтено, что на каждом отрезке времени между эксплуатационными испытаниями изменение влагосодержания трансформаторного масла от начального для этого промежутка време-

' М § и $ '

А, = А. ТмвХтг^Р ^ • Е=

£_Убмтб , тм

Рб Рм

ни значения до текущего значения определяется зависимостью (23). Одновременно с этим для учета изменения во времени кислотного числа трансформаторного масла используется найденная полуэмпирическая зависимость. Тогда выражения для изменения во времени выбранных мер повреждения принимают вид

Ч. р=<

£/пРоаг>

Сг=СглехР

(ва+скшкон\^с1Ш

+кояконГ)1 +4СР ЬмМ

«/конконЧ^с

КОН=а1+КОН0\ (25)

Ъй

+Ф

7* А

(26)

(27)

Для рассматриваемого случая на основе полученных выражений разработаны программы расчета изменения пробивного напряжения, газосодержания масла и степени полимеризации бумажной изоляции в эксплуатации, в которые включены дополнительные блоки расчета изменения влагосодержания и кислотного числа масла.

5.2. Прогнозирование технического состояния маслосодержащей изоляции образцов силовых трансформаторов с учетом влияния ушютнительных узлов в эксплуатации. Результаты расчетов по разработанным программам показывают (см. таблицу), что учет изменения во времени влагосодержания и кислотного числа трансформаторного масла при прогнозировании изменения пробивного напряжения дает существенное уменьшение погрешности расчета по сравнению со случаем учета только средних значений этих параметров.

Таблииа.Погрешности прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания

Трансформатор Погрешность расчета пробивного напряжения масла, %

с учетом сред ник значений магосодершшя и кислотного числа с учетом изменения во времени влагосодержания и кислотного числа

ТДЦ-400000/500, нормативная область эксплуатации 3,84 2,56

ТДЦ-400000/500, эксплуатация стареющего оборудования 3,1 2,34

ТДЦ-400000/220, эксплуатация стареющего оборудования 11 1,22

Трансформатор ТДЦ-400000/220 Погрешность расчета содержания газа в масле, %

Нормативная область эксплуатации Метан 54,5 34,77

Этан 47,6 36,58

Этилен 54,6 28

Эксплуатация стареющего оборудования Метан 49,51 43,7

Этан 51,65 45,22

Этилен 58 41,43

Для стареющих трансформаторов был проведен анализ по влиянию параметров весового коэффициента (а, у) при определении расчетного тренда на точность расчета изменения пробивного напряжения трансформаторного масла. Было определено, что наименьшие погрешности расчета на проверочной области имеют место при значениях постоянных коэффициентов 7 = 1 и сН),5.

Результаты расчета изменения содержания метана, этана и этилена для трансформатора ТДЦ-400000/500 представлены на рис. 7. Данные о погрешности прогнозирования приведены в таблице. Отмечается, что учет зависимостей изменения влагосодержания и

кислотного числа трансформаторного масла во времени при прогнозировании изменения газосодержания трансформаторного масла дает более точный расчетный тренд по сравнению со случаем учета только средних значений этих параметров. Анализ влияния параметров весового коэффициента показал, что наименьшие погрешности расчета изменения газосодержания масла на проверочной области имеют место при у = 1 и а=0,5.

Расчет изменения степени полимеризации твердой изоляции в эксплуатации не выявил заметного влияния учета расчетных зависимостей изменения влагосодержания и кислотного числа трансформаторного масла на точность расчетного тренда при прогнозировании изменения степени полимеризации твердой изоляции.

5.3. Особенности прогнозирования параметров масло-содержащей изоляции трансформаторов с учетом изменения технологических условий эксплуатации.

Учет изменения температуры изоляции трансформатора во времени. Наиболее заметно в эксплуатации изменение температуры изоляции по причине изменения нагрузки трансформатора и температуры окружающей среды. Особенностью этих факторов является то, что они имеют сезонный характер и повторяются с периодичностью в один год. Произведен анализ влияния изменения температуры на изменение степени полимеризации бумажной изоляции. Для этого использован рассчитанный ранее тренд ее изменения и задано изменение температуры наиболее нагретой точки бумажной изоляции в течение года по графику: 71=90 "С (3 мес., весна), Г2=110°С (3 мес., лето), Т}=90 °С (3 мес., осень), Г4=70 °С (3 мес, зима). Кроме этого было рассчитано изменение степени полимеризации при средней для заданного графика температуре 90 °С Также анализировалось одновременное влияние влажности, для чего расчет произведен для влажностей твердой изоляции 0,5 и 2 %. Результаты расчетов (рис. 8) показывают, что изменение температуры маслосодержащей изоляции приводит

к более быстрому старению бумаги, чем при постоянной температуре, равной средней для исследуемого графика температуре. С ростом влажности твердой изоляции это различие в значениях степени полимеризации бумаги увеличивается.

Учет условий при смене трансформаторного масла. При проведении ремонта силового трансформатора со сменой масла скачком изменяются его контролируемые параметры, в том числе и выбранные в качестве мер повреждения пробивное напряжение и газосодержание трансформаторного масла. После замены масла процессы его старения еще слабо выражены и они мало сказываются на изменении параметров изоляции. С учетом этого целесообразно на данном этапе коэффициенты взаимосвязи между параметрами изоляции принять такими же, как и при расчете до момента проведения ремонта /р. Тем самым сохраняется тенденция изменения мер повреждения изоляции. Количественное же значение прогнозируемого параметра будет определяться эффективным начальным значением меры повреждения (пробивное напряжение - и„ро, газосодержание - Сго). Поэтому на начальном этапе эксплуатации трансформатора после замены масла определение параметров расчетного тренда сводится к поиску только одного коэффициента - эффективного начального значения меры повреждения. Погрешность произведенного прогноза изменения пробивного напряжения и газосодержания масла принимается равной найденной погрешности расчетного тренда на обучающей последовательности (данные испытаний после ремонта трансформатора). По мере накопления эксплуатационных данных по изменению контролируемых параметров изоляции после ремонта трансформатора расчет изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла следует производить по разработанной ранее методике для нормативной области эксплуатации трансформатора.

Согласно отмеченным положениям были произведены расчеты изменения пробивного напряжения ряда трансформаторов с помощью разработанной ранее программы. Так, для изменения пробивного напряжения трансформатора ТДЦ-400000/500 после ремонта (рис. 9) погрешность расчета изменения пробивного напряжения трансформаторного масла для данного трансформатора на области упреждения составила 4,7 %.

Отмеченные особенности характерны и для вновь вводимого в эксплуатацию оборудования. В этом случае в качестве

постоянных коэффициентов взаимосвязи параметров в расчетных трендах изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла следует принять коэффициенты, определенные по результатам испытаний других однотипных с исследуемым трансформаторов. В связи с этим аналогичный расчет тренда изменения пробивного напряжения трансформаторного масла был проведен и для вновь введенного трансформатора ТДЦ-400000/500. Погрешность расчета изменения пробивного напряжения трансформаторного масла на обучающей области данных составила 3,2 %.

После ремонта трансформатора со сменой или регенерацией масла не происходит изменение степени полимеризации бумажной изоляции. Поэтому при расчете этой меры повреждения после ремонта следует пользоваться разработанной ранее методикой.

Учет влияния времени прогнозирования Произведен при различных временах упреждения, что важно для более обоснованно выбора организационных и технических мероприятий по поддержанию технического состояния изоляции в заданных пределах в эксплуатации. Решение данной задачи выполнено применительно к прогнозированию изменения пробивного напряжения масла трансформатора ТДЦ-400000/500 при времени прогнозирования 30 и 47 месяцев (2,5 и 3,9 лет). Отмечается, что для рассмотренных случаев большее влияние на прогнозирование изменения пробивного напряжения трансформаторного масла оказывают данные эксплуатационных испытаний изоляции, примыкающие к области прогнозирования. На это указывает возрастающий вид зависимостей значений весовых коэффициентов от времени работы изоляции на обучающей области эксплуатационных испытаний. При этом для всех времен упреждения сохраняется вид зависимости значений весовых коэффициентов от времени работы изоляции трансформатора.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнен комплекс исследований, содержащий совокупность научных и методических положений по разработке методов прогнозирования изменения режимных параметров маслосодержащей изоляции высоковольтных силовых трансформаторов, в целях повышения эффективности эксплуатации и продолжительности работы трансформаторного оборудования электростанций и электроэнергетических систем.

2. На основе выполненного анализа изменения контролируемых режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электроэнергетики в эксплуатации в течение 20-25 лет выявлены основные закономерности изменения этих параметров во времени. Отмечается, что после пуска трансформатора в работу происходит заметное изменение контролируемых параметров изоляции, затем происходит некоторая их стабилизация, а далее по мере возрастания времени эксплуатации наблюдается уменьшение пробивного напряжение трансформаторного масла и степени полимеризации бумажной изоляции. При этом для тангенса угла диэлектрических потерь, газосодержания трансформаторного масла и влажности изоляции сохраняется общая тенденция к возрастанию.

3. На основе анализа контролируемых в эксплуатации режимных параметров масло-содержащей изоляции трансформаторного оборудования определена степень взаимосвязи каждого из параметров с процессами, характеризующими развитие дефектов в изоляции трансформаторов; произведен выбор и обоснование основных мер повреждений маслосодержащей изоляции и модели их изменения в эксплуатации. Показано, что к числу параметров маслосодержащей изоляции трансформаторов, определяющих ее электрическую и механическую прочности, следует отнести следующие основные меры

повреждения изоляции: пробивное напряжение и газосодержание трансформаторного масла; степень полимеризации бумажной изоляции.

4. Разработаны математические модели изменения во времени технического состояния маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электроэнергетики, позволяющие оценивать изменение состояния изоляции на основе результатов эксплуатационного мониторинга ее параметров по изменению основных мер повреждения изоляции: пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла; степени полимеризации бумажной изоляции.

5. На основе предложенных математических моделей разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции для нормативной области эксплуатации трансформатора и области эксплуатации стареющего трансформаторного оборудования. Для каждой из этих областей выявлены особенности прогнозирования изменения параметров изоляции.

6. Исследованиями установлено, что при прогнозировании изменения параметров изоляции стареющего маслонаполненного электрооборудования точность прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов повышается при дифференцированном учете результатов эксплуатационного мониторинга параметров изоляции с помощью весовых коэффициентов, значения которых увеличиваются по мере приближения к области прогнозирования.

7. Разработаны физические и математические модели и на их основе методы расчета уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов электроэнергетики по условиям их герметизации и маслоплотности с учетом статистического распределения шероховатостей на поверхности фланцев уплотнений.

8. Разработана методика оценки влияния уплотнительных узлов на изменение влаго-содержания маслосодержащей изоляции трансформатора в условиях его эксплуатации в электроэнергетике.

Выполненные эксперименты по выявлению влияния действующего в трансформаторном оборудовании электрического поля на старение уплотнительных резин показали, что его воздействие не приводит к заметному дополнительному старению резины и изменению ее электрических характеристик.

9. Разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов электроэнергетики по данным эксплуатационного мониторинга, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодержа-щей изоляции и кислотного числа трансформаторного масла, а также технологических режимов работы трансформатора, что позволяет повысить точность прогнозирования изменения мер повреждения изоляции.

10. Разработаны и реализованы алгоритмы и программы расчета на ЭВМ изменений пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов по данным эксплуатационного мониторинга режимных параметров изоляции с учетом изменений во времени увлажнения маслосодержащей изоляции и кислотного числа трансформаторного масла и технологических режимов работы трансформаторов на электростанциях и в электроэнергетических системах.

№21388

Основные положения дассертащн отражены в следующих lyünmin:

1. Мизыпш КХАч Вей ре» A.B. Метод расчета уплотнений силового высоковольтного трансформатора по уело* виюегогерметизации//Им вузов.Проблемыэнергетики-Казань,2001 -№11-12 -С 70-79

2. Митькин ЮАч Бшрп A.B. Прогнозирование изменения механической прочности бумажной изоляции в действующем маслонаполненном высоковольтном оборудовании // Вестник ИГЭУ - Иваново, 2003 - Вып. 3 - С 82-55

3. Вихарев A.R, Мнтькжн ЮЛ. Прогнозирование изменения электрической прочности трансформаторного масла в действующем высоковольтном оборудовании // Электротехника и прикладная математика. Сб докл. науч. семинара.- Иваново, 2003 - С 85-88

4. Мвпъкнн ЮЛ, В та рев A.B. Изменение ресурса изоляции маслоиаполиенпых трансформаторов по данным мотпориига контролируемых параметров в эксплуатации И Высоковольтные техника и алектротехнопогюс Межвуз сб научн. тр - Иваново, 2003 - Вып. 3 - С 34-38

5. Вяхирев А В Авалю влиянии физико-механических факторов на характеристики уплотнительиых резин мас-лонашлнегеюго элеюротехннческого оборудования // Системный анализ в техносфере Межвуз «б науч. тр-Иваново,

«. Баженов ОЛ, Вшяреи A.B. Определение влагосодержаиия внутренней изоляции силового трансформатора, обусловленного несовершенством герметизирующих уплотнений // Высоковольтные техника и электротехнологии Межвуз сб научн. тр - Иваново, 2003 - Вьш. 3 - С 30-33

7. Опеяка влияния ушопштельных узлов на характеристики внутренней изоляции силовых трансформаторов сверхвысокого напряжения / Ю А. Митькин, О А Баженов, А.В Внхарев, Ю М. Аникин // Повышение эффективности работы энергосистем' Тр ИГЭУ- Иваново, 2001 -С 312-316

8 Баженов О.А^ Вихарев A.B., Митькин ЮЛ. Оценка количества трансформаторного масла, вытекающего через уплотшпельаые узлы силового высоковольтного оборудования // Системный анализ в техносфере Межвуз сб науч. тр-Иваново, 2002-С 21-25

9. Митькин ЮЛ* Баженов O.A., Внхарев A.B. Особенности изменения контролируемых параметров маслосо-держащей изоляции силовых трансформаторов в процессе эксплуатации // Тез докл III Междунар науч -техн. конф «Электрическая изоляция - 2002» - СПб, 2002 - С 358

10. Митькин Ю.А., Баженов O.A., Вихарев A.B. Методика расчета уплотнений по условию маслоплотиости бака высоковольтного трансформатора // Тез докл междунар науч -техн. конф «Состояние и перспективы развития элек-трогехиояопш» В2т Т 1 -Иваново,2001 -С 32

11. Горячкин С.Н., Харьковский В.Б., Внхарев A.B. Влияние ва повреждаемость высоковольтного маслонапол-неиного оборудования некачественной его герметизации II Тех докл. междунар науч -техн. конф «Состояние и перспективы развитая эдектротехнологии» В 2 т Т 1 -Иваново, 2001 - С 30

12. Мнтъкнн ЮЛ., Вихарев A.B. Опенка изменения пгюсо держания трансформаторного масла в условиях экс-плуагаага силовых трансформаторов // Тез докл междунар науч.-техн. конф «Состояние и перспективы развития электротехнологии» В2т Т 1-Иваново,2003-С 23

13. Вихарев A3. Выбор физической модели уплотнений высоковольтного трансформатора// Тез докл междунар науч-техн. коиф «Состояние и перспективы развитая электротехиологии» В2т Т 1 - Иваново, 2001 - С 31

14. Баженов О А., Внхарев A.B., Оценка влияния уплотнительных узлов силового трансформатора на изменение влагосодержашя и электрических параметров его маслосодержащсй изоляции // Тез докл. междунар науч.-техн. конф «Состояние и перспективы развития электротехнология» В2т Т 1-Иваново, 2003-С 24

15. Ваоарев A.B., Солдатев А К. Методика и программа расчета статистических характеристик электрической прочности жидких диэлектриков // Тез докл междунар науч.-техн. конф «Состояние и перспективы развитая элепро-техяологнн» В2т Т 1-Иваново,2003-С 21

16. Митькин ЮЛ., Внхарев А,В^ Начатой ЭЛ. Программы (.¿счета ва ЭВМ уплотнения бака высоковольтного трансформатора по условиям гаэо- и маслоплотиости^/ Тез. докл. междунар и-лч.-техн. конф «Состояние и перспективы развитии электротехнологии)» В2т Т I-Иваново,2001 -С 34

17. Митыснн Ю.А., Баженов О А., Вихарев A.B. Моделирование процессов вытетаиия трансформаторного масла через уплотнения силового трансформатора /V Тез. докл. междунар науч.-техн. конф «Состояние и перспективы развития электротехиологии» В2т Т 1 -Иваново,2001 -С 33

2002 С 44-47

РНБ Русский фонд

Введение.

Глава 1. Проблемы оценки технического состояния маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния их уплотнительных узлов.

1.1. Влияние на повреждаемость силовых маслонаполненных трансформаторов в эксплуатации маслосодержащей изоляции и уплотнительных узлов.

1.2. Проблемы создания эффективных методов оценки изменения параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации.

1.3. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Изменение параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации и выбор основных мер ее повреждения.

2.1. Анализ и выявление особенностей изменения параметров маслосодержащей изоляции в эксплуатации.

2.2. Оценка степени взаимосвязи контролируемых в эксплуатации параметров маслосодержащей изоляции трансформаторов с дефектами изоляции.

2.3. Выбор и обоснование основных мер повреждений маслосодержащей изоляции и модели их изменения в эксплуатации.

Выводы по главе

Глава 3. Методы прогнозирования изменения основных мер повреждения маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов по данным мониторинга ее параметров в эксплуатации.

3.1. Моделирование изменения и прогнозирование пробивного напряжения трансформаторного масла при эксплуатации трансформаторов.

3.2. Моделирование изменения и прогнозирование газосодержания трансформаторного масла при эксплуатации трансформаторов.

3.3. Моделирование изменения и прогнозирование степени полимеризации бумажной изоляции при эксплуатации трансформаторов.

Выводы по главе.

Глава 4. Оценка параметров уплотнительных узлов силового IV/ трансформатора, определяющих изменение увлажнения внутренней изоляции в эксплуатации.

4.1. Метод расчета уплотнений по условию герметизации трансформатора.

4.2. Метод расчета уплотнений по условию маслоплотности трансформатора.

4.3. Влияние эксплуатационных факторов на старение уплотнительных резин и технические параметры уплотнений.

4.4. Оценка влияния уплотнительных узлов на изменение влагосодержания маслосодержащей изоляции трансформатора в эксплуатации.

Выводы по главе.

Глава 5. Прогнозирование изменения технического состояния ^ маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов с учетом влияния уплотнительных узлов в эксплуатации.

5.1. Моделирование изменения параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов с учетом влияния уплотнительных узлов в эксплуатации.

5.2. Прогнозирование технического состояния маслосодержащей изоляции образцов силовых трансформаторов с учетом влияния уплотнительных узлов в эксплуатации.

5.3. Особенности прогнозирования параметров маслосодержащей изоляции трансформаторов с учетом изменения технологических условий эксплуатации.

Выводы по главе.

Актуальность темы. В электроэнергетических системах и на электростанциях в эксплуатации находится большое количество высоковольтных силовых трансформаторов, которые в значительной степени определяют эффективность производства и распределения электрической энергии. В их числе много трансформаторов, выработавших свой нормативный ресурс, причем возможности по замене этого дорогостоящего оборудования весьма ограничены. В этих условиях важно разработать новые методы оценки и поддержания технического состояния действующих трансформаторов на заданном уровне и продления их работоспособности на максимально возможный срок.

Опыт эксплуатации трансформаторов в электроэнергетике свидетельствует о том, что основной причиной отказов трансформаторного оборудования является снижение электрической прочности маслосодержащей изоляции, в том числе и по причине повреждений уплотнительных узлов. При этом наблюдается заметное возрастание повреждаемости трансформаторов по мере увеличения времени их работы. В связи с этим возникает необходимость в прогнозировании изменения режимных параметров изоляции в эксплуатации.

Решение данной проблемы на основе чисто аналитического подхода в настоящее время затруднительно по причине недостаточной изученности большого числа физических процессов, имеющих место в изоляции трансформаторов.

Вместе с тем в электроэнергетике накоплено большое количество результатов по эксплуатационным измерениям и испытаниям изоляции силовых трансформаторов в течение 25-30 лет их непрерывной работы. Наличие этой важной информации обусловливает постановку новой комплексной задачи по анализу имеющихся результатов и разработке на этой основе методов прогнозирования изменения параметров изоляции в эксплуатации с учетом основных физических процессов в изоляции и результатов эксплуатационного мониторинга. Разработка таких методов прогнозирования позволит повысить эффективность эксплуатации трансформаторного оборудования и продлить срок службы стареющих образцов этого электрооборудования.

Для решения этих задач в данной работе проведено комплексное исследование по выявлению особенностей изменения режимных параметров маслосо-держащей изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем в эксплуатации, выбору основных параметров, характеризующих ее повреждения, разработке математических моделей изменения во времени параметров изоляции в целях создания методов прогнозирования технического состояния изоляции трансформаторного оборудования в эксплуатации по результатам эксплуатационного мониторинга.

Данное исследование проводилось в соответствии с планами НИР ИГЭУ, ФЦП «Интеграция» (тема № Б-0092; 2002, 2003 гг.), научно-технической программой Минвуза РФ «Перспективные технологии производства и транспорта тепловой и электрической энергии» (тема №01.02.13, 2000 г.), а также договорами с предприятиями энергосистем России.

Цель работы состоит в исследовании особенностей изменения режимных параметров внутренней изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем в течение длительного времени работы и разработке на этой основе эффективных методов прогнозирования изменения основных мер повреждения маслосодержащей изоляции силовых высоковольтных трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния уплотнительных узлов, общего времени их работы и технологических режимов работы трансформаторов по результатам эксплуатационного мониторинга параметров изоляции.

Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

1. Создана база данных, включающая в себя изменение контролируемых режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем в эксплуатации в течение 2025 лет, выявлены основные закономерности изменения этих параметров во времени, произведен выбор и обоснование основных мер повреждений масло-содержащей изоляции и модели их изменения в эксплуатации.

2. Разработаны математические модели и на их основе методы прогнозирования технического состояния маслосодержащей изоляции трансформаторного оборудования по изменению основных мер ее повреждения:

- пробивного напряжения трансформаторного масла;

- газосодержания трансформаторного масла;

- степени полимеризации бумажной изоляции.

3. Разработаны математические модели и на их основе методы расчета уп-лотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов по условиям их герметизации и маслоплотности с учетом особенностей работы трансформаторного оборудования в электроэнергетике.

4. Произведена оценка влияния уплотнительных узлов на изменение влаго-содержания маслосодержащей изоляции силового трансформатора в условиях его эксплуатации в электроэнергетике.

5. Разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния уплотнительных узлов и технологических режимов работы трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем.

6. Разработаны алгоритмы и программы расчета на ЭВМ изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, степени полимеризации бумажной изоляции, а также уплотнений силового трансформаторного оборудования в эксплуатации.

Основные методы научных исследований. При решении поставленных задач использовались методы физического и математического моделирования применительно к электрофизическим процессам, определяющим изменения параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов во времени, методы экспериментального исследования, а также методы математической статистики и вычислительной математики с применением ЭВМ для реализации предложенных методов прогнозирования состояния изоляции.

Научная новизна работы:

1. На основе проведенного анализа созданной базы данных, отражающей изменения режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов в течение 20-25 лет их работы на электростанциях и в электроэнергетических системах, выявлены основные закономерности изменения контролируемых параметров во времени, выбраны и обоснованы основные меры повреждения изоляции и модели их изменения в эксплуатации.

2. Разработаны математические модели и на их основе методы прогнозирования технического состояния маслосодержащей изоляции трансформаторного оборудования электроэнергетики, позволяющие оценивать изменение технического состояния изоляции по результатам эксплуатационного мониторинга ее параметров с учетом общего времени работы трансформатора по изменению основных мер повреждения изоляции:

- пробивного напряжения трансформаторного масла;

- газосодержания трансформаторного масла;

- степени полимеризации бумажной изоляции.

3. Установлено, что точность прогнозирования изменения основных мер повреждения маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов с большим сроком службы повышается при дифференцированном учете результатов эксплуатационного мониторинга параметров изоляции весовыми коэффициентами, отражающими время контроля параметров.

4. Разработаны математические модели и на их основе методы расчета уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов электроэнергетики, позволяющие производить расчет уплотнений по условиям их герметизации и маслоплотности, а также оценивать влияние уплотнительных узлов на изменение влагосодержания маслосодержащей изоляции трансформатора в эксплуатации с учетом статистического распределения шероховатостей на поверхности фланцев уплотнений.

5. Разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодержащей изоляции, кислотного числа трансформаторного масла и технологических режимов работы трансформаторного оборудования.

Достоверность основных научных положений и выводов работы обеспечивается использованием классического подхода к прогнозированию изменения параметров стареющего во времени оборудования, обоснованностью выбора физических и математических моделей, использованием результатов эксплуатационных испытаний для каждого объекта исследования за время 20-25 лет, необходимым объемом литературных и полученных в работе лабораторных экспериментальных данных, применением методов математической статистики для нахождения оценок параметров, адекватностью расчетных и эксплуатационных результатов.

Практическая ценность работы. На основе предложенных моделей и методов разработаны методики и программы расчета на ЭВМ, позволяющие прогнозировать изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации с учетом влияния уплотнительных узлов, общего времени работы трансформатора и технологических режимов работы силовых трансформаторов электроэнергетики.

Разработаны методики и программы расчета на ЭВМ уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов по условиям их герметизации и маслоплотности с учетом нормативных требований к данному электрооборудованию.

Разработана программа расчета на ЭВМ степени влияния уплотнительных узлов на увлажнение изоляции трансформаторного оборудования в процессе эксплуатации.

Получены экспериментальные данные, характеризующие закономерности старения уплотнительных резин с учетом влияния электрического поля, действующего на уплотнения в маслонаполненном электрооборудовании.

Личный вклад автора определяется постановкой цели и задач исследования, разработкой математических моделей и методов прогнозирования изменения режимных параметров изоляции трансформаторов в эксплуатации по данным созданной базы эксплуатационных и лабораторных испытаний, проведением вычислительного и лабораторного экспериментов с обработкой их результатов, формулировкой выводов и рекомендаций.

Автор защищает:

1. Математические модели и методы прогнозирования технического состояния маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электростанций и электроэнергетических систем, позволяющие оценивать изменение технического состояния изоляции на основе дифференцированного учета результатов эксплуатационного мониторинга ее режимных параметров с учетом общего времени работы трансформатора по изменению основных мер повреждения изоляции: пробивного напряжения трансформаторного масла; газосодержания трансформаторного масла; степени полимеризации бумажной изоляции.

2. Математические модели и методы расчета уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов электроэнергетики, позволяющие производить расчет уплотнений по условиям их герметизации, маслоплотности и оценивать влияние уплотнительных узлов на изменение влагосодержания маслосодержащей изоляции трансформатора в эксплуатации с учетом статистического распределения шероховатостей на поверхности фланцев уплотнений.

3. Методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов в эксплуатации, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодержащей изоляции, кислотного числа трансформаторного масла и технологических режимов работы трансформаторов электроэнергетики.

Реализация результатов работы. Научные и практические результаты работы внедрены в Череповецких электрических сетях и в учебном процессе ИГЭУ по дисциплине «Прогнозирование ресурса электроэнергетического высоковольтного оборудования».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Электрическая изоляция 2002» (СПб., 2002 г.), Международном научно-техническом семинаре «Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования» (Иваново, 2004 г.), международных научно-технических конференциях «X Бенардо-совские чтения» (Иваново, 2001) и «XI Бенардосовские чтения» (Иваново, 2003 гг.), а также на научно-техническом семинаре кафедры ВЭТФ ИГЭУ.

Публикации по работе. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, а также подготовлено (в соавторстве) на правах рукописи 3 научных отчета по результатам работы в соответствии с ФЦП «Интеграция» и грантом Минвуза РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 166 страницах основного текста, содержит 71 рисунок, 14 таблиц, состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, включающей 145 источников, и 5 приложений. Общий объем работы составил 194 страницы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Выполнен комплекс исследований, содержащий совокупность научных и методических положений по разработке методов прогнозирования изменения режимных параметров маслосодержащей изоляции высоковольтных силовых трансформаторов, в целях повышения эффективности эксплуатации и продолжительности работы трансформаторного оборудования электростанций и электроэнергетических систем.

2. На основе выполненного анализа изменения контролируемых режимных параметров маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электроэнергетики в эксплуатации в течение 20-25 лет выявлены основные закономерности изменения этих параметров во времени. Отмечается, что после пуска трансформатора в работу происходит заметное изменение контролируемых параметров изоляции, затем происходит некоторая их стабилизация, а далее по мере возрастания времени эксплуатации наблюдается уменьшение пробивного напряжение трансформаторного масла и степени полимеризации бумажной изоляции. При этом для тангенса угла диэлектрических потерь, газосодержания трансформаторного масла и влажности изоляции сохраняется общая тенденция к возрастанию.

3. На основе анализа контролируемых в эксплуатации режимных параметров маслосодержащей изоляции трансформаторного оборудования определена степень взаимосвязи каждого из параметров с процессами, характеризующими развитие дефектов в изоляции трансформаторов; произведен выбор и обоснование основных мер повреждений маслосодержащей изоляции и модели их изменения в эксплуатации. Показано, что к числу параметров маслосодержащей изоляции трансформаторов, определяющих ее электрическую и механическую прочности, следует отнести следующие основные меры повреждения изоляции: пробивное напряжение и газосодержание трансформаторного масла; степень полимеризации бумажной изоляции.

4. Разработаны математические модели изменения во времени технического состояния маслосодержащей изоляции силовых трансформаторов электроэнергетики, позволяющие оценивать изменение состояния изоляции на основе результатов эксплуатационного мониторинга ее параметров по изменению основных мер повреждения изоляции: пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла; степени полимеризации бумажной изоляции.

5. На основе предложенных математических моделей разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции для нормативной области эксплуатации трансформатора и области эксплуатации стареющего трансформаторного оборудования. Для каждой из этих областей выявлены особенности прогнозирования изменения параметров изоляции.

6. Исследованиями установлено, что при прогнозировании изменения параметров изоляции стареющего маслонаполненного электрооборудования точность прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов повышается при дифференцированном учете результатов эксплуатационного мониторинга параметров изоляции с помощью весовых коэффициентов, значения которых увеличиваются по мере приближения к области прогнозирования.

7. Разработаны физические и математические модели и на их основе методы расчета уплотнительных узлов силовых высоковольтных трансформаторов электроэнергетики по условиям их герметизации и маслоплотности с учетом статистического распределения шероховатостей на поверхности фланцев уплотнений.

8. Разработана методика оценки влияния уплотнительных узлов на изменение влагосодержания маслосодержащей изоляции трансформатора в условиях его эксплуатации в электроэнергетике.

Выполненные эксперименты по выявлению влияния действующего в трансформаторном оборудовании электрического поля на старение уплотнительных резин показали, что его воздействие не приводит к заметному дополнительному старению резины и изменению ее электрических характеристик.

9. Разработаны методы прогнозирования изменения пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов электроэнергетики по данным эксплуатационного мониторинга, позволяющие учитывать изменения во времени увлажнения маслосодержащей изоляции и кислотного числа трансформаторного масла, а также технологических режимов работы трансформатора, что позволяет повысить точность прогнозирования изменения мер повреждения изоляции.

10. Разработаны и реализованы алгоритмы и программы расчета на ЭВМ изменений пробивного напряжения и газосодержания трансформаторного масла, а также степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов по данным эксплуатационного мониторинга режимных параметров изоляции с учетом изменений во времени увлажнения маслосодержащей изоляции и кислотного числа трансформаторного масла и технологических режимов работы трансформаторов на электростанциях и в электроэнергетических системах.

1. О повреждениях силовых трансформаторов напряжением 110 — 500 кВ в эксплуатации/ Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов и др.// Электрические станции. - 2001. -№9. -С. 53-58.

2. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия// Издательство стандартов. 1986.

3. Давиденко И.В. Оценка состояния изоляции силового трансформатора с помощью экспертной системы// Труды Третьей Международной конференции «Электрическая изоляция 2002». - Санкт-Петербург, 2002.

4. Аракелян В.Г., Сенкевич Е.Д. Ранняя диагностика маслонаполненного высоковольтного оборудования// Электрические станции. — 1985 №6. - С 50.

5. Попов Г.В., Игнатичев Е.Б. О совершенствовании технологий диагностирования маслонаполненного электротехнического оборудования// Новое в российской энергетике. — 2001.-№7.

6. Бутырии П.А., Алпатов М.Е. Диагностика силовых трансформаторов под нагрузкой// Изв. АН Энергетика, 1996. №1. - С. 74-81.

7. Попов Г.В., Рогожников IO.IO. Алгоритм комплексной диагностики масляных трансформаторов// Электрические станции. 2003. - №8. - С. 54-59.

8. Структура экспертной и информационной системы оценки состояния высоковольтного оборудования/ И.В. Давиденко, В.П. Голубев, В.И. Комаров и др.// Электрические станции. 1997. — №6. - С. 25-27.

9. Левит А. Г., Гречко О. Н., Щипунова Н. П. Учет старения изоляции в новой концепции приемочных испытаний высоковольтных силовых трансформаторов и аппаратов// Электричество. 1992. - №1- С. 45-48.

10. Львов Ю. Н., Львов М. Ю. Диагностика трансформаторного оборудования// Энергетик. 2000. - №11. - С. 26-27.

11. О нормировании концентрации растворенных газов и мутности масла для выявления дефектов высоковольтных вводов/ Б.В. Ванин, М.Ю. Львов, Ю.Н. Львов и др.// Электрические станции. 2000. — №2. - С. 52.

12. Показатели состояния изоляции для оценки возникновения внутренних коротких замыканий в силовых трансформаторах/ Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов и др.// Электрические станции. — 2003. — №2. С. 65-69.

13. Чичинский М. И. Повреждаемость маслонаполненного оборудования электрических сетей и качество контроля его состояния// Энергетик. — 2000. — №11. — С. 29-30.

14. Лоханин А. К., Соколов В. В. Обеспечение работоспособности маслонаполненного оборудования после расчетного срока службы// Электро. 2002. — №1. — С. 10-16.

15. Повреждаемость, оценка состояния и ремонт силовых трансформаторов/ А. П. Долин,

16. B. К. Крайнов, В. В. Смекалов и др.// Энергетик. 2001. - №6.

17. Соколов В. В. Актуальные задачи развития методов и средств диагностики трансформаторного оборудования под напряжением// Изв. РАН. Энергетика. 1997. - №1.1. C.155-168.

18. Турин В. В., Соколов В. В. Обследование силовых трансформаторов в эксплуатации// Электротехника. 1994. - №9. - С. 43-45.

19. Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов. -М.:НЦ ЭНАС, 2002.-216с.

20. Паули В.К. Об исполнении предписаний ведомственного надзора в АО-Энерго и их структурных подразделениях// Электронная газета РАО «ЕЭС России» «Энерго-пресс», 1998. -№17.

21. Материалы тематического селекторного совещания по проблемам надежности и эксплуатации энергетического оборудования, состоявшегося 23.04.98// Электронная газета РАО «ЕЭС России» «Энерго-пресс», 1998. -№27.

22. Материалы тематического селекторного совещания по проблемам надежности и эксплуатации энергетического оборудования, состоявшегося 07.05.98// Электронная газета РАО «ЕЭС России» «Энерго-пресс», 1998. -№30.

23. Итоги работы топливно-энергетического комплекса России в 1997г.// Электронная газета РАО «ЕЭС России» «Энерго-пресс», 1997. -№16.

24. Козлов А. С. О повреждениях высоковольтных вводов силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов// Энергетик. 1992. - №5. - С. 19.

25. Алексеев Б.А. Обследование состояния силовых трансформаторов. СИГРЭ-2002// Электрические станции. 2003. - №6. - С. 74-80.

26. Кустов С.С. Анализ повреждаемости распределительных трансформаторов// Энергохозяйство за рубежом. 1986. - №4.

27. Леонидова Н.Б. Эксплуатация трансформаторов после номинального срока службы// Энергохозяйство за рубежом. 1989. - №4. - С. 1-5.

28. Aubin J. Transformer Specification// Min. Conf. «Life Cycle Management of Power Transformer». Toronto, 1995.

29. Problems of autotransformers operation in systems with fault currents upgrowth/ Bogomolov V.S., Khublarov N.N., Lvov M.Yu. a.o. CIGRE, Session-2000, Paper №12 - 106.

30. Никитин О.А., Верещагин И.П., Пинталь Ю.С. Возможности оценки остаточного ресурса и продление сроков эксплуатации высоковольтного оборудования энергосистем// Электро. -2001. -№ 1.

31. Львов М.Ю. Фактор риска при эксплуатации высоковольтных вводов трансформаторов// Электрические станции. 1999. - №2. - С. 46-51.

32. Шувадрин Д.В. Об увеличении срока службы турбинных и трансформаторных масел// Энергетик. 1993. - №4. - С. 15-16.

33. Соколов В.В., Гурин В.В. Продление срока службы силовых трансформаторов// Электротехника. 1994. - №10. - С. 31-32.

34. Вайда Д. Исследование повреждений изоляции. М.: Энергия, 1968. - 400с.

35. Мамиконянц Л.Г. О повреждаемости герметичных вводов трансформаторов// Энергетик. -1996. -№12.

36. Цирель Я.А., Поляков B.C. Эксплуатация силовых трансформаторов на электростанциях и в электросетях. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 263с.

37. Школьник А.А. Об увлажнении изоляции трансформаторов I, II габаритов// Энергетик. 1990. - №9. - С. 21.

38. Лизунов С. Д., Лоханин А. К. Проблемы современного трансформаторостроения// Электричество. 2000. -№8. - С. 7-10.

39. Bushing and assembly: Пат. 4972049 США, МКИ Н 01 В 17/30/ Muensh Frank F.; Cooper Power Systems. Inc. № 131691; Заявл. 11.12.87; Опубл. 20.11.90.// РЖ Энергетика, 1992, №2., 2Е28П.

40. Техника высоких напряжений/ Под ред. Д.В. Разевига. Изд. 2-е. М.: Энергия, 1976. -472с.

41. О механизме электрического старения бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа1 С.Д. Касихин, В.Н. Устинов, Ю.С Пинталь и др.// Труды Третьей Международной конференции «Электрическая изоляция 2002». — Санкт-Петербург, 2002.

42. Пинталь Ю.С. Ионизационные характеристики и старение бумажно-масляной изоляции// Электротехника. 1965. — №1.

43. Аракелян В.Г. Перспективы развития физико-химической диагностики маслонаполненного оборудования// Электротехника. 2000. - №5. - С. 35-43.

44. Изменение свойств трансформаторного масла Т-750 в высоковольтных герметичных вводах в процессе эксплуатации/ Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, Н.А. Писарева и др.// Электрические станции. 1995. -№3.

45. Couderc D., Bourassa P., Muiras J.M. Gas-in-oil Criteria for the monitoring of self-contained oil-filled Power Cables// СЕШР. 1996. Vol. 1. P. 283-286.

46. Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 34.45-51.300-97./ Под общей редакцией Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца. 6-е изд. М.: НЦ ЭНАС, 1998. -256 с.

47. РД 34.20.801-93. Инструкция по расследованию и учету технологических нарушений в работе электростанций, сетей и энергосистем. М.: ОРГРЭС, 1993.

48. РД 153-34.3-46.604-00. Положение об экспертной системе контроля и оценки состояния и условий эксплуатации силовых трансформаторов, шунтирующих реакторов, измерительных трансформаторов тока и напряжения. М., 2000.

49. Львов Ю.Н., Писарева Н.А., Ланкау Я.В. Об оценке состояния изоляции маслонаполненного оборудования по наличию фурановых веществ в масле// Электрические станции. 1999. - №11. - С. 54-55.

50. Эксплуатация силовых трансформаторов при достижении предельно допустимых показателей износа изоляции обмоток/ Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов и др.// Электрические станции. 2004. - №2. — С. 63-65.

51. Алексеев Б.А. Продление срока службы силовых трансформаторов. Новые виды трансформаторного оборудования. СИГРЭ-2002// Электрические станции. 2003. - №7. -С.63-69.

52. МТ-34-70-001-95. Методика расчета экономического ущерба от нарушений в работе энергетического оборудования. -М.: РАО «ЕЭС России», 1995.

53. Назарычев А.Н. Модели оптимизации межремонтных периодов электрооборудования с учетом результатов диагностирования// Вестник ИГЭУ. Вып.1. Иваново, 2001. - С. 16-20.

54. Чистяков А.Д. Прогнозирование параметров технологического оборудования: Учеб. пособие/ Под Ред. А.Д. Чистяков, И.Д. Чистяков. Ростов н/Д: Издат. центр ДГТУ,2003. -112 с.

55. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения М.: Энергоатомиздат, 1992.

56. Материалы тематического селекторного совещания по проблемам надежности и эксплуатации энергетического оборудования, состоявшегося 17.12.98// Электронная газета РАО «ЕЭС России» «Энерго-пресс», 1998. -№87.

57. Wilpute R., Randoux М. Lesson drawn from the routine testing of insulating used in power transformer on the Belgian network. SIGRE. Paper 12-07. 1986.

58. Программа обследования технического состояния трансформаторов. Приложение к приказу РАО «ЕЭС России» от 07.07.95 №304.

59. Основные концепции комплексного диагностического обследования силовых трансформаторов/ С. А. Дегтярев, А. П. Долин, Н. Ф. Першина и др.// Электро. — 2002. — №2.-С. 17-23.

60. Долин А.П., Першина Н.Ф., Смекалов В.В. Опыт проведения комплексных обследований силовых трансформаторов// Электрические станции. 2000. - №6. - С. 46-52.

61. Живодерников С.В. Опыт комплексного обследования силовых трансформаторов// Труды Третьей Международной конференции «Электрическая изоляция 2002». — Санкт-Петербург, 2002.

62. Иерусалимов М.Е., Проценко А.Р., Баранник Е.Я. Автоматизированная диагностика изоляции мощного маслонаполненного электрооборудования// Энергетика и электрификация. — 1993. №2. - С. 44-47.

63. Давиденко И.В., Комаров В.И. Применение методов математической статистики для получения критериев оценки состояния силовых трансформаторов по результатам хроматографического анализа растворенных в масле газов// Электро. — 2003. — №1. — С. 3741.

64. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. — М.: Статистика, 1980.-264 с.

65. Duval М. Dissolved-gas analysis: New Challenges and applications// Electra. 1990. №133. P. 39-45.

66. Hisao Kan, Teruo Miyamoto. Proposals for an Improvement in Transformer Diagnosis Using Dissolved Gas Analysis (DGA)//IEEE Electrical Insulation Magazine. 1995. Vol. 11, №6. P. 15.

67. Савельев В.А. Основу построения АСУ ТП электрической части станций// Учебное пособие. Иваново, 1982. - 151 с.

68. Ивахненко А.Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными системами. — Киев.: Техшка, 1975.-312 с.

69. Болотин В. В. Ресурс машин и конструкций. — М.: Машиностроение, 1990. — 448 с.

70. Львов Ю.Н., Писарева Н.А., Сапожников Ю.М. Применение тонкослойной хроматографии при определении микроколичеств фурановых соединений в изоляционном масле электрооборудования// Электрические станции. 1993. — №8.

71. Количественная оценка содержания фурановых веществ и присадки ионол в изоляционных маслах/ Ю.Н. Львов, Н.А. Писарева, Я.В. Ланкау и др.// Электрические станции. 1998. - №1.

72. Левицкая Е.И., Лурье А.И., Панибратец А.Н. Проблема электродинамической стойкости трансформаторов при коротких замыканиях// Электротехника. 2001. — №9.

73. Хренников А.Ю. Опыт обнаружения остаточных деформаций обмоток силовых трансформаторов// Энергетик. 2003. - №7.

74. CIGRE Symposium on Diagnosis and Maintenance techniques/ De Pablo A., Anderson R., Knab H.J. a.o. Berlin, 1993, Paper 110-09.

75. IEC. Mineral insulating oils methods for the determination of 2-furfural and related compounds. Publication 1198 (1993).

76. Pahlavanpour В., Duffy G. CIGRE Symposium on Diagnostic Maintenance techniques. Berlin 1993, Paper 110-11.

77. Балыгин И.Е. Электрическая прочность жидких диэлектриков. М: Энергия, 1964.-227с.

78. Исследование закономерностей старения маслосодержащей изоляции трансформаторов применительно к условиям эксплуатации// Отчет по научно-исследовательской работе/Руководитель В.В. Пучковский. Иваново, 1975.

79. Авдеева А.А. Хромотография в энергетике. М.: Энергия, 1980. - 272 с.

80. Голоднов Ю.М. Контроль за состоянием трансформаторов. — М.: Эн ергоатомиз д ат, 1988 88с.

81. Мусаэлян Э.С. Как оценить возможность включения в работу нового электрооборудования-М.: Энергоатомиздат, 1994-208с.

82. Allan D.M., Jones C.F. Thermal-oxidative stability and oil paper partition coefficients of selected model furan compounds at practical temperatures. 9th International Symposium on High Voltage Engineering. Graz, 1995.

83. Влияние масел и резин на работу высоковольтных вводов трансформаторов/ Е. Е. Довгополый, Н. И. Марченко, Ю. Н. Евсеев и др.// Химотология. 1992. - №10. - С. 1718.

84. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. Л.: Энергия, 1979.-224 с.

85. Попов Г.В., Журавлева А.Н. Технология тепловизионного контроля в диагностике силовых трансформаторов// Вестник ИГЭУ. Вып.1. 2001. - С. 21-24.

86. Бутырин П.А., Алпатов М.Е. Диагностика силовых трансформаторов под нагрузкой// Изв. РАН. Энергетика. 1996. - №1. - С. 74-81.

87. Шинкаренко Г.В. Использование рабочего напряжения для измерения диэлектрических характеристик трансформатора токов и вводов// Электрические станции. 2000. - №3. - С. 58-64.

88. Вопросы повышения надежности работы блочных трансформаторов/ Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов и др// Электрические станции. 2003. - №7. - С. 38-42.

89. Гречко О.Н., Калачева Н.И. Современные тенденции в развитии системы контроля и диагностики состояния силовых трансформаторов 110-750 кВ// Известия А.Н. Энергетика. 1996. - №5. - С. 98-112.

90. РД 153-34.0-46.302-00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворимых в масле.

91. Смоленская Н.Ю., Сапожников Ю.М. Газохроматографический анализ трансформаторного масла на содержание в нем воздуха, воды, кислорода и азота// Электрические станции. 1994. - №8.

92. Могузов В.Ф. Обслуживание силовых трансформаторов.— М.: Энергоатомиздат, 1991.-192 с.

93. Захаров А.В. Корреляционные характеристики диагностических параметров газов, растворенных в масле, при нормальном режиме работы трансформатора// НРЭ. -2002.-№1.

94. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 1. Испытания изоляции электрооборудования. Общие методы. — М.: Служба передового опыта ОРГРЭС, 1998.

95. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 2. Методы контроля состояния силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих и дугогасящих реакторов. -М.: Служба передового опыта ОРГРЭС, 1998.

96. Конов Ю.С., Короленко В.В., Федорова В.П. Обнаружение повреждений трансформаторов при коротких замыканиях// Электрические станции. 1988. - №6. - С. 52-56.

97. Определение деформации обмоток крупных силовых трансформаторов/ В.В. Соколов, С.В. Цуркал, Ю.С. Конов, В.В. Короленко// Электрические станции. 1988. -№6.-С. 52-56.

98. Бажанов С.А. Инфракрасная диагностика электрооборудования распределительных устройств М.: НФТ «Энергопресс», 2000. - 76 с.

99. Методологические аспекты оценки степени старения изоляции обмоток силовых трансформаторов по измерению степени полимеризации/ Б.В. Ванин, Я.В. Ланкау, Ю.Н. Львов и др.// Электрические станции. 2001. - №1. - С. 35-39.

100. Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 269 с.

101. Митькин Ю.А., Вихарев А.В. Прогнозирование изменения электрической прочности трансформаторного масла в действующем высоковольтном оборудовании// Электротехника и прикладная механика: Сб. докл. Науч. семинара. Иваново, 2003. - С. 85-88.

102. Изоляция установок высокого напряжения/ Под ред. Г.С. Кучинского.- М.: Энергоатомиздат, 1987.-367с.

103. Совершенствование системы оценки технического состояния высоковольтных силовых трансформаторов с учетом увлажнения их изоляции/ Ю.А. Митькин, О.А. Баженов, А.В. Вихарев и др.// Заключительный отчет по хоздоговору №33/99.

104. Митькин Ю.А., Вихарев А.В. Метод расчета уплотнений силового высоковольтного трансформатора по условию его герметизации// Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. Казань, №11-12. - 2001.

105. Филиппишин В.Я., Туткевич А.С. Монтаж силовых трансформаторов.- М.: Энергоиздат, 1981.-432с.

106. Розанов JI.H. Вакуумная техника. М.: Высшая школа, 1982. - 207с.

107. Маслов В.В. Влагостойкость электрической изоляции. — М.: Энергия, 1973. — 208с.

108. Пинчук JI.C. Герметология. Мн.: Навука i тэхшка, 1992. —216с.

109. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. М.: Ростоптехиздат, 1960.-249с.

110. Коллинз Р. Течение жидкостей через пористые материалы. — М.: Мир, 1964. — 350 с.

111. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

112. Макаров Г.В. Уплотнительные устройства. JL: Машиностроение, 1974. — 232 с.

113. Герметичность неподвижных соединений гидравлических систем/ В.Т.Бабкин, А.А. Зайченко, В.В. Александров и др. М.: Машиностроение, 1977. — 120 с.

114. Лепетов В.А. Резиновые технические изделия. — Л.:Химия, 1976. 512 с.

115. Вихарев А.В. Выбор физической модели уплотнений высоковольтного трансформатора// Тезисы докладов междунар. науч.-технич. конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии». В 2 т. Т. I. 2001. - С. 31.

116. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970. -228 с.

117. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. — М.: Наука, 1965. 512 с.

118. Дунин-Барковский И.В., Карташова А.Н. Изменение и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. М.: Машиностроение, 1981. - 244 с.

119. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник/ под общ. Ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.

120. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1968. - 512 с.

121. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М,: Издательство Московского университета, 1982. - 348 с.

122. Электроизоляционные масла/ Ч.М. Джуварлы, К.И. Иванов, М.В. Курлин и др. -М.: Гостоптехиздат, 1963. — 276 с.

123. Справочник по электротехническим материалам/ под Ред. Ю.В. Корицкого и др.// Т.1., 2-е изд. перераб. М.: Энергия, 1974. - 584 с.

124. Митькин Ю.А., Баженов О.А., Вихарев А.В. Оценка количества трансформаторного масла, вытекающего через уплотнительные узлы силового высоковольтного оборудования// Системный анализ в техносфере. Межвуз. сб. научн. тр. Иваново, 2002. - С. 21 -25.

125. Кондаков JI.A. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1982.-216 с.

126. Уплотнения. Сборник статей/ Под ред. В.К. Житомирского. — М.: Машиностроение, 1964. 295 с.