автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка частотного метода обеспечения безопасной эксплуатации электроприводов машинных агрегатов нефтегазовых производств

00348728Э

На правах рукописи

ЗАВАРИХИН ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ЧАСТОТНОГО МЕТОДА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ДЕК 2009

Уфа-2009

003487289

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Защита состоится « 29 » декабря 2009 года в 10-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан « 26 » ноября 2009 года.

Научный руководитель доктор технических наук

Баширов Мусса Гумерович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ураксеев Марат Абдуллович;

доктор технических наук, профессор Абдуллин Рафиль Сайфуллович.

Ведущая организация ООО «НТЦ Промбезопасность-Оренбург»,

(г. Оренбург).

Ученый секретарь совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Предприятия нефтегазовой отрасли характеризуются разнообразием технологических процессов с пожаровзрывоопасными производствами. Порядка 35% всего оборудования, используемого для ведения технологических процессов, составляют машинные агрегаты с электрическим приводом, которые расходуют более 70% всей потребляемой предприятием электрической энергии. Их работоспособность во многом определяет надежность всего технологического комплекса. Машинные агрегаты, с одной стороны, через электропривод взаимодействуют с системой электроснабжения промышленного предприятия, с другой стороны, через механическую часть, с технологическим процессом. Отказ любого элемента этой цепочки приводит к нарушению технологического процесса. Для определения технического состояния механической части разработаны и успешно применяются многочисленные методы диагностики, такие как вибрационный, тепловизионный, акустический, электромагнитный. Методы диагностики, применяемые для обеспечения необходимого уровня безопасности эксплуатации элементов электрической части машинных агрегатов - аппаратов управления электроприводом, кабелей, электродвигателей, в основном ориентированы на использование в системе планово-предупредительных ремонтов и испытаний. Эти методы не позволяют отслеживать развитие деградационных процессов в элементах электропривода машинных агрегатов в процессе эксплуатации.

Изоляция является наиболее ответственным и вместе с тем наиболее подверженным повреждениям элементом электрической части машинных агрегатов. В процессе эксплуатации электрическая изоляция подвергается воздействию электрических, механических и тепловых нагрузок, испытывает действие влаги, химически активных веществ, живых организмов, пыли и загрязнений, которые вызывают изменение свойств электрической изоляции и, как правило, ускоряют ее отказ. Неисправная изоляция способствует утечке электрического тока из электросистемы и не обеспечивает безопасную работу машинных агрегатов.

Эффективность оценки состояния изоляции может быть обеспечена использованием интегральных критериев, полученных на основе анализа совокупности диагностических параметров. Исследования отечественных и зарубежных ученых показывают, что диагностические параметры, отражающие состояние изоляции, могут быть получены на основе анализа частотных характеристик контролируемых изделий.

Из всех элементов электропривода машинных агрегатов в наиболее тяжелых условиях эксплуатируются силовые кабели, соединяющие устройства управления с электрическими двигателями. Помимо электрических нагрузок на изоляцию кабелей машинных агрегатов нефтегазовых производств оказывают воздействие пожаровзрывоопасные и агрессивные среды, высокие перепады температур, вибрации и механические воздействия. Перечисленные факторы способствуют развитию деградационных процессов в изоляции, снижают уровень надежности машинных агрегатов в целом и делают неэффективными распространенные методы оценки технического состояния и прогнозирования ресурса изоляции. В настоящее время закономерности изменения свойств изоляции электропривода в зависимости от режимов работы и условий эксплуатации машинных агрегатов нефтегазовых производств исследованы недостаточно полно, результатом чего является отсутствие методов и средств, позволяющих обеспечить безопасность эксплуатации электропривода машинных агрегатов. В связи с этим проблема повышения эксплуатационной надежности машинных агрегатов нефтегазовых производств путем определения фактического уровня деградации диэлектрических свойств изоляции является актуальной.

Цель работы

Разработка метода обеспечения безопасности эксплуатации электроприводов машинных агрегатов нефтегазовых производств, основанного на определении уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода путем анализа их частотных характеристик.

Задачи исследования

1 Анализ влияния состояния изоляции электропривода машинных агрегатов на безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли.

2 Исследование влияния условий эксплуатации и режимов работы машинных агрегатов на развитие процессов деградации диэлектрических свойств, показателей функционального назначения изоляции и выявление параметров, позволяющих идентифищровать состояние изоляции.

3 Исследование динамики изменения диагностических параметров в процессе деградации диэлектрических свойств изоляции электропривода машинных агрегатов, определение значений диагностических параметров, соответствующих предельному состоянию изоляции.

4 Разработка метода количественной оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов нефтегазовых производств.

Научная новизна

1 Предложен частотный метод оценки состояния изоляции, с помощью которого установлены критические пределы эксплуатации кабеля электропривода машинного агрегата.

2 Получена математическая модель в операторной форме, позволяющая определить уровень деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода, на основании полученных данных определены значения параметров модели в пределах 20% от критического состоянию изоляции.

Практическая ценность

Разработанный частотный метод диагностики технического состояния изоляции кабелей машинных агрегатов, позволяющий количественно определить уровень её деградации, передан в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» для дальнейшего использования при оценке текущего состояния изоляции и проведения неразрушающего контроля, а также используется в учебном процессе Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции «Проблемы нефтегазового дела» (г.Уфа, 2006 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (г. Уфа, 2007 г.); XI Межрегиональном конкурсе научных работ молодых учёных, аспирантов и студентов вузов Приволжского федерального округа «Безопасность жизнедеятельности» (г. Уфа, 2007 г.); Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Энергоэффективность и энергобезопасность производственных процессов» (г. Тольятти, 2007 г.); III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы энергетики» (г. Екатеринбург, 2007 г.); молодежной Международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Энергетика - 2008: Инновации, решения, перспективы» (г. Казань, 2008 г.); научно-практическом семинаре «Энергосбережение на предприятиях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства» (г. Уфа, 2009 г.); Международной научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и злектротехнологии» (г. Тольятти, 2009 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 1 публикация в ведущем научном рецензируемом журнале, рекомендованных экспертным советом ВАК.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 143 наименований, изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков и 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цель и основные задачи исследования.

В первой главе рассмотрены проблемы обеспечения безопасности технологических процессов на предприятиях нефтегазовой отрасли, проведен анализ аварийности из-за отказов машинных агрегатов, рассмотрены причины отказов, существующие методы оценки текущего технического состояния и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации машинных агрегатов. Безотказность электрического привода в значительной степени определяется состоянием изоляции элементов электропривода - устройств управления электроприводом, кабелей, электродвигателей.

Процесс деградации диэлектрических свойств изоляции в зависимости от вида воздействия можно условно разделить на электрическое, тепловое, механическое старение и увлажнение изоляции. Последствия деградации свойств изоляции могут быть устранены путем восстановительного ремонта, поэтому важнейшими задачами эксплуатационного персонала является определение уровня деградации диэлектрических свойств и своевременное принятие мер по предотвращению пробоя изоляции. Пробой изоляции приводит к отказу всего агрегата. В настоящее время для подержания диэлектрических свойств изоляции на требуемом уровне применяется система планово-предупредительного ремонта по времени наработки, которая не учитывает реальных условий эксплуатации. Условия эксплуатации машинных агрегатов неодинаковые, следовательно, неодинаково происходит и старение изоляции. Для того чтобы перейти от системы обслуживания по пробегу к альтернативной системе обслуживания по реальному техническому состоянию, нужны объективные оценки состояния изоляции. Методы контроля состояния изоляции подразделяются на неразрушающие и разрушающие методы контроля. В настоящее время наиболее распространенным способом получения сведений о состоянии изоляции является разрушающий метод испытания повышенным напряжением (в 4 - 6 раз превышающим номинальное). Такое испытание травмирует изоляцию - по статистическим данным, порядка 16% кабелей, испытанных повышенным напряжением, выходят из строя до истечения установленного срока следующего испытания. Кроме того, пробивное напряжение характеризует лишь кратковременную прочность изоляции и в ряде случаев она может быть достаточно

высокой. Однако электрическая прочность при длительном воздействии напряжения оказывается недостаточной из-за ухудшившихся электрических характеристик изоляции. В частности, в процессе деградации изоляции увеличиваются диэлектрические потери, которые могут привести к тепловому пробою изоляции при длительном приложении напряжения.

Применяемые в настоящее время персоналом, эксплуатирующим машинные агрегаты с электрическим приводом, методы неразрушающего контроля состояния изоляции основаны в основном на измерении сопротивления с помощью мегаомметра. Из-за недостаточности уровня напряженности электрического поля измерение сопротивления изоляции позволяет выявить лишь грубые дефекты в изоляции.

Исследования физических процессов, протекающих в изоляции в переходных и установившихся режимах, проведенные в последние годы известными российскими и зарубежными учеными, такими как Холодный С.Д., Канискин В.А., Таджибаев А.Ю., Лебедев М.Г., Давыдов A.B., Образцов Ю.В., Крюгер Ф.Х. (Kreuger F.H.), Немет Е. (Nemeth Е.) и научными коллективами Московского энергетического университета (технического университета), а также ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт кабельной промышленности», позволили установить наличие взаимосвязи между изменениями диэлектрических свойств и изменениями диагностических параметров изоляции. Последние исследования ученых показывают, что диагностические параметры, отражающие состояние изоляции, могут быть получены на основе анализа частотных характеристик контролируемых изделий, что может быть использовано для создания методов диагностики, не травмирующих изоляцию.

Из всех элементов электропривода машинных агрегатов в наиболее тяжелых условиях эксплуатируются силовые кабели, соединяющие устройства управления с электрическими двигателями. Устройства управления и электродвигатели, как правило, располагаются соответственно в распределительных пунктах и машинных залах, в которых созданы благоприятные для данного вида оборудования условия эксплуатации, уже на стадии их проектирования закладывается стойкость к

возможным перегрузкам в различных режимах работы, разработаны и успешно используются методы и средства оценки их технического состояния. Кабели машинных агрегатов выбираются исходя из номинальных токов электродвигателей, при пусках и регулировании технологических параметров они подвергаются перегрузкам токами, превышающими номинальные токи в 5 - 7 раз. Помимо электрических нагрузок, на изоляцию кабелей машинных агрегатов нефтегазовых производств оказывают воздействие пожаровзрывоопасные и агрессивные среды, высокие перепады температур, вибрации, а также механические воздействия при проведении работ по ремонту и профилактическому обслуживанию агрегатов. Перечисленные факторы способствуют развитию деградационных процессов в изоляции, снижают уровень надежности машинных агрегатов в целом и делают неэффективными распространенные методы оценки технического состояния и прогнозирования ресурса изоляции оборудования, эксплуатируемого при постоянных значениях воздействующих факторов. В настоящее время закономерности протекания деградационных процессов в изоляции кабелей машинных агрегатов нефтегазовых производств исследованы недостаточно полно, результатом чего является отсутствие методов и средств, позволяющих определить фактический уровень деградации диэлектрических свойств и оценить остаточный ресурс безопасной эксплуатации изоляции кабелей машинных агрегатов. Одной из особенностей кабелей машинных агрегатов является то, что их длина обычно не превышает нескольких десятков метров, что позволяет применять для оценки состояния их изоляции специфические методы, малопригодные для диагностирования обычных силовых кабельных линий электрических сетей.

Наиболее ответственные машинные агрегаты нефтегазовых производств -насосы, компрессоры - имеют электропривод и, соответственно, кабели электропитания на напряжение 6-10 кВ. Порядка 80% силовых кабелей машинных агрегатов составляют кабели с бумажно-пропитанной изоляцией, значительная часть которых к настоящему времени физически и морально устарела. Массовая замена этих кабелей на современные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена в условиях существующих экономических реалий является неразрешимой задачей.

Единственным способом обеспечения безопасности эксплуатации электроприводов машинных агрегатов является применение методов и средств, позволяющих оценивать реальное техническое состояние силовых кабелей, и принятие превентивных мер по предупреждению их отказов.

Во второй главе рассмотрены электрофизические и механические свойства изоляционных материалов, применяемых в элементах электропривода машинных агрегатов нефтегазовых производств, их характеристики и параметры, причины и закономерности протекания деградационных процессов в изоляции, влияние на них конструктивных особенностей, способов монтажа, условий эксплуатации, окружающей среды. На рисунке 1 изображена структурная схема машинного агрегата, которая состоит из прямоугольников (звеньев), изображающих элементы агрегата, и стрелок, соединяющих выходы и входы отдельных элементов согласно связям между ними. Стрелками показаны также внешние воздействия /(р), приложенные к агрегату. Внутри каждого прямоугольника записана математическая модель элемента агрегата в операторной форме - его передаточная функция {Шуу(р)

- устройство управления агрегатом; ¥каб(р) - кабель, соединяющий устройство управления с двигателем электропривода агрегата; - электродвигатель; Шио(р)

- исполнительный орган с механической передачей; Woc(p) - звено обратной связи). Входными (заданными) g(p) и выходными у(р) величинами машинного агрегата являются расход, напор, скорость, частота, момент или другие величины в зависимости от функционального назначения агрегата, они представляют собой векторы соответствующих размерностей. На схеме также показаны: е(р) -отклонение между выходной и заданной величинами; х(р) - управляющее воздействие.

' КАБ (Р) Гэд(Р) *М(Р)

Рисунок 1 - Структурная схема машинного агрегата

Для получения передаточной функции кабеля Жкас(р) ~ и(р)/х(р) составлена электрическая схема замещения машинного агрегата (рисунок 2), содержащая схему замещения кабеля с распределенными параметрами и схему замещения двигателя с исполнительным органом. Схема замещения кабеля с распределенными электрическими параметрами содержит погонные значения активного сопротивления токопроводящей жилы Лц, индуктивности Ь„ емкости С\ и сопротивления изоляции на единицу длины линии. Схема замещения двигателя с исполнительным органом представлена параметрами обмоток статора и ротора, магнитной цепи и сопротивлением нагрузки" на валу электродвигателя Я2 нагр, на ваяу, учитывающим изменение активной мощности, передаваемой в исполнительный орган при различных режимах работы машинного агрегата.

|-----------1

Кабельная линия с распределёнными Машинный агрегат

параметрами

Рисунок 2 - Схема замещения машинного агрегата с кабелем с распределенными параметрами

В процессе деградации диэлектрических свойств изоляции и местных изменений сопротивления токопроводящей жилы изменяются значения эквивалентных емкостей, индуктивностей, активных сопротивлений. Местные неоднородности формируют колебательные контуры с резонансными частотами, определяемыми эквивалентными значениями емкостей, индуктивностей и активных сопротивлений, что отражается на амплитудно-фазовых частотных характеристиках кабеля. Анализ амплитудно-фазовых частотных характеристик силового кабеля позволяет идентифицировать уровень деградации диэлектрических свойств изоляции и выявить локальные изменения электрических параметров кабеля. Сигнал на входе кабеля задается напряжением и0 и током I]. На выходе кабеля

соответственно имеем UH и 1н. Падение напряжения и утечка тока на произвольном участке dx линии определяются уравнениями

-d Uo/dx = I](Rii+j©Lj), (1)

-dI2i/dx = Ui(R2i+joCi). (2)

Решение данных уравнений для напряжения и тока в произвольной точке х линии дает следующие выражения:

Ux = Uoch ух - IiZ„ sh ух, (3)

Ix=I2ichYx-(U/ZB)shYX, (4)

- Щ*- <5»

где ZB-волновое сопротивление кабеля, у - коэффициент (постоянная) распространения сигнала в кабеле:

у = а + jp = V(R1 + jcaL)(R2 + jcoC). (6)

Схема замещения кабеля содержит распределенные параметры, но ввиду того, что длина волны в спектре исследуемого сигнала много меньше физических размеров кабеля, в данной работе предлагается использовать схему замещения с сосредоточенными параметрами (рисунок 3).

I-----------1

Ri L i. I I иР=Ц» Llcr Rlcr 1-2рт R2pr J

Uo |С jjRz .. ' Л ¡2рт A^^HarpJa валу U2 i ¡0* Ht2 LTj I

(lie fl ¡2 | [ I I

I I

|-----------1

Кабельная линия с сосредоточенными Мшинный агрегат

параметрами

Рисунок 3 - Схема замещения машинного агрегата с кабелем с сосредоточенными

параметрами

В третьей главе рассмотрены вопросы разработки экспериментальной установки, метрологического обеспечения результатов измерений, методик экспериментальных исследований и обработки результатов исследований, выбора образцов для проведения исследований. В качестве объектов для исследования

взаимосвязи параметров частотных характеристик элементов электропривода машинных агрегатов с уровнем деградации диэлектрических свойств изоляции были выбраны наиболее широко применяемые на практике силовые кабели машинных агрегатов с пропитанной бумажной изоляцией марок ААШВ-6 и СБ-6.

При оценке текущего состояния изоляции ориентируются на электрические критерии предельного состояния изоляции, определяемые при доведении модели или натурного образца до предельного состояния (пробоя изоляции) согласно РД 34.45-51.300-97. Для выявления закономерностей взаимосвязи между уровнем деградации диэлектрических свойств изоляции и значениями диагностических параметров, образцы изоляции подвергались следующим видам испытаний: повышенным напряжением, испытании на стойкость к механическим воздействиям (навивание), на долговечность (тепловое воздействие) и увлажнением. Данные методы испытания изоляции предусмотрены ГОСТ 18410-73.

При исследовании изменения электрофизических свойств изоляции и частотных характеристик исследуемых образцов при механических воздействиях применялся метод навивания. В качестве образцов изоляции при проведении исследований использовались отрезки силового кабеля марки ААШВ с пропитанной бумажной изоляцией длиной 5 метров, с алюминиевой оболочкой и открытыми концами. После каждого цикла испытания механическим воздействием снимается амплитудно-фазовая частотная характеристика образца, производится регистрация диагностических параметров, отражающих изменение диэлектрических свойств изоляции. Испытания образца продолжают до тех пор, пока не произойдет пробой изоляции.

При проведении исследований на долговечность использовались образцы изоляции, которые подвергались воздействию циклами нагрева и охлаждения согласно ГОСТ 18410-73. При исследовании изменения диэлектрических свойств изоляции в процессе увлажнения образец погружался в емкость с водой, при этом концы образца должны выступать над поверхностью воды не менее, чем на 300 мм. Перед началом исследований и после каждого цикла снимается амплитудно-фазовая частотная характеристика образца, производится регистрация в соответствии с

ГОСТ 3345-76 диагностических параметров, отражающих изменение диэлектрических свойств изоляции.

Деградация диэлектрических свойств изоляции в процессе испытаний сопровождается изменением параметров амплитудно-фазовых частотных характеристик образцов (рисунок 4).

7 б

Л 5

J 2 1 О

О 2 4 6 8 10 12 14

Действительная часть, Re

— - - навивание 2 ц --навивание 3 ц -состояние поставки

--долговечность 150 ц--долговечность 250 ц —•—увлажнение 50ц

—<•— увлажнение 100ц - иповыш. —■— долговечность 200 ц

Рисунок 4 - Амплитудно-фазовые частотные характеристики образцов изоляции

Для исследования частотных характеристик образцов использовался измерительный комплекс, состоящий из программно-аппаратного комплекса Tie Pie ТР-801, интегрированного в персональный компьютер, и приборов для измерения активного сопротивления R, емкости С, угла диэлектрических потерь tg5 и коэффициента абсорбции Кабс образца изоляции (рисунки 5, 6).

Программно-аппаратный комплекс Tie Pie

Рисунок 5 - Структурная схема экспериментальной установки

Рисунок 6 - Внешний вид экспериментальной установки

Программное обеспечение комплекса Tie Pie ТР-801 (фирма TiePie engineering Netherlands, класс точности 0,1) обеспечивает его работу в режиме генератора сигналов произвольной формы, осциллографа, цифрового вольтметра, анализатора спектра, регистратора переходных процессов. Измерительный прибор 2801 1N (класс точности 0,5) позволяет измерять значения активного сопротивления R через 15 и 60 секунд с момента приложения напряжения и определять значения коэффициента абсорбции Кабс образца изоляции, измерительный прибор Е7-22 позволяет измерять электрическую емкость и тангенс угла диэлектрических потерь образца изоляции при частотах 0,120 и 1 кГц (класс точности 0,5). Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований осуществлялось в соответствие с ГОСТ 14014-91 и ГОСТ 22261-94.

Таблица 1 - Изменение контролируемых параметров в процессе деградации диэлектрических свойств изоляции кабеля ААШВ-6

Контролируемые Состояние Навивание 3 Долговечность Увлажнение

параметры поставки цикла 250 циклов 100 циклов

1 2 3 4 5

R«o, МОм 387,7303 236,7895 155,7112 0,3000

Ris, МОм 265,7143 183,8571 139,7143 0,3000

К-абс 1,4592 1,2879 1,1145 1,0000

СьпФ 3,7870 3,7020 3,5910 3,5350

tg Si 0,0786 0,0803 0,0807 0,0820

Со,120, пф 4,1450 4,0680 3,9560 3,9060

tg 80,120 0,0520 0,0615 0,0633 0,0662

Частотные характеристики исследуемого образца изоляции снимались при подаче на его вход синусоидального напряжения с постоянной амплитудой 10 В и с частотой, изменяющейся от нуля до 1000 Гц. На рисунке 4 представлены изменения амплитудно-фазовых частотных характеристик (АФЧХ) образцов изоляции кабеля марки ААШВ-6 в процессе деградации диэлектрических свойств при тепловых и механических воздействиях, а также в процессе увлажнения. В таблице 1 представлены соответствующие изменения значений диагностических параметров в процессе деградации диэлектрических свойств исследуемых образцов изоляции.

Аналогичные исследования были проведены с образцами изоляции кабеля СБ-6 и с изоляцией асинхронного электродвигателя 4А80В2УЗ привода центробежного вентилятора Ц4-70№3.

В четвертой главе проведен анализ результатов экспериментальных исследований взаимосвязи изменения параметров частотных характеристик элементов электропривода машинных агрегатов с уровнем деградации диэлектрических свойств их изоляции и сделан вывод о возможности оценки состояния изоляции по значениям параметров частотных характеристик. Определены диагностические параметры, отражающие изменения частотных характеристик элементов и, соответственно, состояние их изоляции. Теоретически и экспериментально определены диапазоны изменения диагностических параметров, характеризующих уровень деградации диэлектрических свойств изоляции. Для конкретных типов кабелей электроприводов определены численные значения диагностических параметров, соответствующих предельному состоянию изоляции. Разработаны метод количественной оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции и программно-аппаратный комплекс для оценки состояния изоляции кабелей машинных агрегатов нефтегазовых производств.

В данной работе для оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов предлагается использование передаточных функций этих элементов - их математических моделей в операторной форме. Передаточная функция Ж(р) полностью определяет динамические свойства линейного элемента электропривода и может быть получена

из выражения амплитудно-фазовой частотной характеристики №(/ю) при замене параметра {¡а ) на комплексный параметр р. Передаточная функция элемента электропривода может быть также определена по электрической схеме замещения элемента как отношение преобразованной по Лапласу выходной величины к преобразованной по Лапласу входной величине. В качестве примера рассмотрена методика определения передаточной функции кабеля электропривода машинного агрегата по электрической схеме замещения (см. рисунок 3). Система уравнений для мгновенных значений токов и напряжений схемы замещения кабеля с сосредоточенными параметрами, записанная на основе законов Кирхгофа, имеет вид

ш

ис0) = 1г0)-112;

1,(1) = 120) + С и2(0 = ис(1).

<31 '

(7)

(В)

Применением прямого преобразования Лапласа система уравнений приведена в операторную форму:

'и,(р) = 1,(р) • II, + Ь - р • 1,(р) + ис(р); ис(р) = 1,(р)-Ы2;

,1,(р) = 1,(р) + С-р-ис(р); и2(р) = ис(р).

Из системы уравнений получено выражение для передаточной функции как отношение в операторной форме выходного напряжения к входному напряжению схемы замещения

и2(р)_ 1____К,

и|(р) (П, р) ^•С-р+1 11 К,+К2+К,-^-С-р+К2-Ь-С-р2+Ь-р Кг

(9)

Передаточная функция ¡¥(р) зависит только от параметров схемы замещения и выступает как интегральный параметр, позволяющий идентифицировать состояние изоляции кабеля машинного агрегата. Полином знаменателя передаточной функции называется ее характеристическим уравнением. Расположение корней

характеристического уравнения на комплексной плоскости зависит от параметров изоляции, поэтому изменение координат корней характеризует изменение свойств изоляции. Для получения передаточной функции в реальных производственных условиях на вход кабеля подается единичный ступенчатый сигнал, на выходе кабеля регистрируется кривая переходного процесса. С помощью программы 81тои_с1£ осуществляется аппроксимация кривой переходного процесса (рисунок 7) и определяются параметры передаточной функции. Определение численных значений корней характеристического уравнения передаточной функции осуществляется с помощью программы Ьарпе\у. Оба программных продукта являются авторской разработкой кафедры АХТП ГОУ ВПО УГНТУ.

состояние поставки -о— навивание 2 цикла -о- навивание 3 цикла -о- долговечность 100 циклов -а - долговечность 200 циклов х; долговечность 250 циклов ж- долговечность 300 циклов -»- приложение иповыш -И- увлажнение

Рисунок 7 - Кривые переходного процесса при разных уровнях деградации диэлектрических свойств изоляции кабеля

Пользуясь передаточной функцией и нормированными значениями основных электрических параметров кабеля - сопротивлением изоляции и емкости в состоянии поставки и предельными значениями сопротивления и емкости кабеля, можно определить расчетным путем область С? расположения корней характеристического уравнения на комплексной плоскости, которая соответствует исправному состоянию изоляции. Границы области (7, соответствующие предельному состоянию изоляции, уточняются экспериментально, путем доведения изоляции до состояния пробоя. В

результате сопоставления координат корней характеристического уравнения, полученных экспериментально, с границами области <? делается заключение о состоянии изоляции кабеля. Дня количественной оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции использован метрический метод распознавания образов. Мерой уровня деградации диэлектрических свойств изоляции служит расстояние между текущими значениями координат корней характеристического уравнения и координатами корней, соответствующих либо исходному, либо предельному состоянию изоляции. В общем случае евклидово расстояние между точками х и а в пространстве нескольких параметров записывается как

Расстояние между текущими координатами корней характеристического уравнения и их координатами при исходном или предельном состоянии изоляции можно охарактеризовать с помощью угла между векторами, соединяющими начало координат с координатами корней

На рисунке 8 изображена область Б на комплексной плоскости корней характеристического уравнения, построенная по результатам расчета, и нанесены координаты корней, полученных экспериментальным путем при разных уровнях деградации диэлектрических свойств изоляции кабеля марки ААШВ-6 3x150 длиной 5 метров. Приняты предельные значения сопротивления изоляции К.пред = 0,ЗКном и емкости СПред - 0)95СНОН- Область <3 расположения корней характеристического уравнения на комплексной плоскости, соответствующая исправному состоянию изоляции кабеля, описывается выражением

1(х, а) = | х - а | = ((х, - а,)2+ - + (х„ - ап)2)т - а,)2}ш. (10)

соб у = (х • а)/(М |а|).

(П)

(12)

Область С? может быть представлена через угол между векторами

в:

X

Ф кр ^ ак^ — £ ф

ком '

(13)

+ У?р < л/Х2 + V2 < 7x17^1

в:

33 0 ^ аг^

_Х У

<53°;

(14)

0,47 + У2 ¿1,16

где X, У - действительная и мнимая части комплексного корня характеристического уравнения передаточной функции.

1

-0,6 £

| | О -} по реадейи \ не оЬна )ужено 1 1

л -И. вго-п ярежден 1я обнар> жены

; Г ; | 1 ! \

1 : < ! !

1 ! | | 1 1

3 -0 9 -о.р ; -0,7 \ ! 1 -0,6 | -9,5 1 -0, -0,3 -0,2 •од

| ! ; ! 1

> I ♦

ТТ"*" I |

! 1 1 1 \ I

0,4

0,2 и

х

, 0 2

♦ увлажнение 100ц

♦ навивание Зц

♦ долговечность 150ц

♦ состояние поставки

Действительная часть, Ре

■ увлажнение 50ц

д долговечность 250ц • долговечность 100ц

■ предельное состояние

-0,2 ■0,4 -0,6 ■0,8 -1

д навивание 2ц в долговечность 200ц ▲ II повыш.

Рисунок 8 - Расположение корней характеристического уравнения передаточной функции кабеля ААШВ-6 3x150 длиной 5 метров при различных уровнях деградации диэлектрических свойств

изоляции

В разработанном частотном методе диагностики изоляции кабелей машинных агрегатов, по аналогии с методом вибродиагностики машинных агрегатов, состояние изоляции подразделяется, в зависимости от расположения корней передаточной функции на комплексной плоскости, на 3 подгруппы - «Нормальное», «Удовлетворительное» и «Неудовлетворительное», которым соответствуют следующие состояния поврежденности: «Повреждение не обнаружено», «Повреждение обнаружено», «Обнаружено критическое повреждение». Состояние «Повреждение не обнаружено» соответствует расположению корней передаточной функции в области С. Расположение корней передаточной функции, не принадлежащее области <?, соответствует состоянию «Обнаружено критическое повреждение». Порог состояния «Повреждение обнаружено» составляет 20

процентов от уровня состояния «Обнаружено критическое повреждение» и соответствует расположению корней передаточной функции в области Ого-Описание области 02о={(Х,У}}:

Gio-

Фкр ¿ arctg

¿[(pv+0,2-(vHQU-(l>Jl

(?20:

33° S arctg

¿37°;

(15)

(16)

0,47 < д/х2+У2 < 0,6

Алгоритм оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции кабелей машинных агрегатов представлен на рисунке 9.

Подготовка объекта к диагностированию i

Попарное подключение жил и оболочки кабеля к

Рисунок 9 - Алгоритм оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции кабелей машинных агрегатов

Для реализации предложенного метода разработан программно-аппаратный комплекс, состоящий из персонального компьютера типа ноутбук, устройства Tie Pie ТР-801 и программного обеспечения. В составе программно-аппаратного

комплекса используются также приборы для измерения электрических параметров изоляции 2801 Ш и Е7-22.

Общие результаты и выводы

1 Установлено, что состояние изоляции электропривода машинных агрегатов влияет на безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли, и уровень деградации диэлектрических свойств изоляции может быть определен по совокупности параметров частотных характеристик.

2 На основе анализа системы дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные процессы в силовом кабеле электропривода машинного агрегата, его динамических и частотных характеристик, получена математическая модель в операторной форме, описывающая процесс деградации диэлектрических свойств изоляции кабеля в зависимости от условий эксплуатации и режимов работы.

3 На основе анализа математической модели и экспериментальных исследований ее корневых годографов определены области расположения корней характеристического уравнения на комплексной плоскости, соответствующие исправному состоянию изоляции кабеля. Для конкретных марок кабелей определены значения корней характеристического уравнения, в пределах 20% от критического состояния изоляции.

4 Разработан частотный метод оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов нефтегазовых производств, с помощью которого определены критические пределы, позволяющие повысить безопасность их эксплуатации.

5 Разработанный метод оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции силовых кабелей машинных агрегатов принят к внедрению в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», используется в учебном процессе в филиале ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1 Баышров М.Г. Диагностика силовых кабельных линий / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Вишневский Д. А. // Материалы межвуз. науч.-технич. конф,- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. - С. 284.

2 Баширов М.Г. Разработка метода диагностики кабельных линий 6 - 10 кВ / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Вишневский Д.А. // Материалы межвуз. науч.-технич. конф.- Уфа: Изд-во УГНТУ,2005.-С. 291.

3 Баширов М.Г. Неразрушающий контроль и диагностика высоковольтных кабельных линий методом анализа гармонических составляющих / Баширов М.Г. Заварихин Д.А., Миндолин М.А // Энергоэффективность и энергобезопасность производственных процессов - 2007: материалы Всерос. науч.-технич. конф. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2007. - С. 160.

4 Баширов М.Г. Способ диагностики состояния изоляции кабельных линий / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Миндолин М.А., Мокшанцев С.К. // Электрогехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий - 2007: материалы Всерос. науч.-технич. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007.-С. 157.

5 Баширов М.Г. Метод гармонического анализа в задачах диагностики силовых кабельных линий / Баширов М.Г. Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий - 2007: материалы Всерос. науч.-технич. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007.-С.169.

6 Заварихин Д.А. Неразрушающий контроль и диагностика технического состояния кабельных линий на основе анализа гармонических составляющих / Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Актуальные проблемы энергетики - 2007: материалы Междунар. науч.-практ. конф. -Екатеринбург: Изд-во «ИРА УТК», 2007. - С.225.

7 Заварихин Д.А., Способ диагностики состояния изоляции кабельных линий / Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Актуальные проблемы энергетики - 2007: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: Изд-во «ИРА УТК», 2007. - С.227.

8 Заварихин Д.А., Диагностика технического состояния кабельных муфт на основе анализа гармонических составляющих / Заварихин Д.А., Миндолин М.А., Мокшанцев С.К, // Тинчуринские чтения - 2007: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 4т. - Казань: Изд-во Казан, гос. энерг. ун-т., 2007. - С.140.

9 Заварихин Д.А. Исследование частотных методов диагностики кабельных линий / Заварихин Д.А., Скрипкин Е.И.// Тр. Филиала АН РБ в г. Стерлитамак - 2007.- Уфа: Гилем, 2007. -Вып.5.-С96.

10 Баширов М.Г. Диагностика силовых кабельных линий методом гармонического анализа / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Безопасность жизнедеятельности -2007:

материалы XI Межрегион, конкурса науч. работ молодых учёных, аспирантов и студентов вузов Приволжского федерального округа. - Уфа: Изд-во УГАТУ, 2007. - С. 208.

11 Баширов М.Г. Анализ высших гармоник в задачах диагностики кабельных линий / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Сидрочев Б.Н., Плотникова Е.А. // Энергетика-2008. Инновации, решения, перспективы: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Казань: Изд-во КГЭУ, 2008. - С. 244.

12 Заварихин Д.А. Локализация потерь электроэнергии в высоковольтных кабельных линиях I Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Энергосбережение на предприятиях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства -2009:труды науч.-практ. семинара (26 февраля 2009 г.).-Уфа: Гилем, 2009. С.75.

13 Заварихин Д.А. Обеспечение надежности передачи и распределения электроэнергии на основе частотных методов определения технического состояния высоковольтных кабельных линий / Заварихин Д.А., Миндолин М.А., Интересова О.Н. // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии - 2009: материалы Междунар. науч.-техн. конф: (Тольятти, 12-15 мая 2009г.): в Зч,- Тольятти: ТГУ, 2009.-Ч.2. - С.159.

14 Баширов М.Г. Оценка технического состояния и прогнозирование ресурса безопасной эксплуатации кабельных линий 6-10 кВ магистральных перекачивающих станций/ Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: науч.-техн. журнал,- 2009.- № 2 (76) - С.83-88.

Подписано в печать 25.11.09. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 271. Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Введение

1 Состояние вопроса

1.1 Анализ аварийности на предприятиях нефтегазовой отрасли из-за отказов машинных агрегатов

1.2 Влияние условий эксплуатации и режимов работы машинных агрегатов нефтегазовых производств на деградацию диэлектрических свойств изоляции электропривода

1.3 Современные методы и средства оценки состояния изоляции элементов электропривода машинных агрегатов

1.4 Выбор элемента электропривода и типа изоляции для проведения экспериментальных исследований 26 Выводы по первой главе

2 Процессы деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов

2.1 Электрофизические и механические свойства изоляционных материалов, характеристики и параметры

2.2 Схемы замещения, математические модели и характеристики элементов электропривода машинных агрегатов

2.3 Изменения электрических параметров элементов электропривода в процессе деградации диэлектрических свойств изоляции 47 ,'

2.4 Моделирование процессов деградации диэлектрических свойств изоляции 51 Выводы по второй главе

3 Экспериментальные исследования изменения частотных характеристик образцов изоляции в процессе деградации диэлектрических свойств

3.1 Разработка методик экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных

3.2 Изготовление образцов для моделирования процессов деградации диэлектрических свойств изоляции

3.3 Разработка экспериментальной установки, приборное, программное и метрологическое обеспечение

3.4 Исследование изменения частотных характеристик образцов в процессе деградации диэлектрических свойств изоляции 76 Выводы по третьей главе

4 Разработка метода оценки состояния изоляции силовых кабелей машинных агрегатов на основе анализа их амплитудно-фазовых частотных характеристик

4.1 Анализ результатов экспериментальных исследований

4.2 Теоретическое обоснование частотного метода оценки состояния изоляции

4.3 Разработка частотного метода оценки состояния изоляции силовых кабелей машинных агрегатов

4.4 Разработка программно-аппаратного комплекса для оценки состояния изоляции силовых кабелей машинных агрегатов

4.5 Технические и метрологические характеристики программно-аппаратного комплекса 114 Выводы по четвертой главе 118 Основные результаты и выводы 119 Список использованных источников 120 Приложения

Предприятия нефтегазовой отрасли характеризуются разнообразием технологических процессов с пожаровзрывоопасными производствами, которые являются крупными потребителями электроэнергии. Порядка 35% всего оборудования, используемого для ведения технологического процесса, составляют машинные агрегаты с электрическим приводом, а доля потребления ими электрической энергии превышает 70% всей потребляемой предприятием электроэнергии, их работоспособность во многом определяет надежность всего технологического комплекса. Отказ машинных агрегатов приводит к нарушению технологического режима, а в отдельных случаях может привести к пожарам или взрывам. Отличительной особенностью машинных агрегатов с электрическим приводом является то, что их безотказность определяется безотказностью совокупности элементов механической части и электрического привода.

Машинные агрегаты, с одной стороны, через электропривод взаимодействуют с системой электроснабжения промышленного предприятия, с другой стороны, через механическую часть, с технологическим процессом. Для определения технического состояния механической части разработаны и успешно применяются многочисленные методы, такие как вибрационный, тепловизионный, акустический, магнитный и вихретоковый. Методы диагностики, применяемые для обеспечения необходимого уровня безопасной эксплуатации элементов электрической части машинных агрегатов — аппаратов управления электроприводом, кабелей, электродвигателей, в основном ориентированы на использование в системе планово-предупредительных ремонтов и испытаний. Они основаны, на измерении отклонений номинальных значений токов и напряжений, изменений составляющих этих величин по амплитуде, фазе, частоте, на измерении сопротивлений и проводимостей. диэлектриков и проводников, параметров шума, испытании повышенным напряжением. Эти методы не позволяют отслеживать протекание деградационных процессов в изоляции элементов электропривода машинных агрегатов в процессе эксплуатации.

Из всех элементов электропривода машинных агрегатов в наиболее тяжелых условиях эксплуатируются силовые кабели, соединяющие устройства управления с электрическими двигателями. Устройства управления и электродвигатели, как правило, располагаются соответственно в распределительных пунктах и машинных залах, в которых созданы благоприятные для данного вида оборудования условия эксплуатации, уже на стадии их проектирования закладывается стойкость к возможным перегрузкам в различных режимах работы. Кабели машинных агрегатов выбираются исходя из номинальных токов электродвигателей, при пусках и регулировании технологических параметров они подвергаются перегрузкам токами, превышающими номинальные токи в 5 - 7 раз. Помимо электрических нагрузок на изоляцию кабелей машинных агрегатов нефтегазовых производств оказывают воздействие пожаровзрывоопасные и агрессивные среды, высокие перепады температур, вибрации, а также механические воздействия при проведении работ по ремонту и профилактическому обслуживанию агрегатов. Перечисленные факторы способствуют развитию деградационных процессов в изоляции, снижают уровень надежности машинных агрегатов в целом и делают неэффективными распространенные методы оценки технического состояния и прогнозирования ресурса изоляции, ориентированные на стабильные эксплуатационные параметры. В настоящее время закономерности протекания деградационных процессов в изоляции кабелей машинных агрегатов нефтегазовых производств исследованы недостаточно полно, результатом чего является отсутствие методов и средств, позволяющих определить фактический уровень деградации диэлектрических свойств и оценить остаточный ресурс безопасной эксплуатации изоляции кабелей машинных агрегатов. Одной из особенностей кабелей машинных агрегатов является то, что их длина обычно не превышает нескольких десятков метров, что позволяет применять для оценки состояния их изоляции специфические методы, малопригодные для диагностирования обычных силовых кабельных линий электрических сетей.

Согласно Федеральному закону № 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» предприятия и организации, осуществляющие эксплуатацию опасных производственных объектов, обязаны обеспечивать безопасность технологических процессов, защиту личности и общества от аварий и их последствий. В связи с этим проблема повышении эксплуатационной надежности машинных агрегатов нефтегазовых производств путем определения фактического уровня деградации диэлектрических свойств изоляции является актуальной.

Целью работы является разработка частотного метода оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов нефтегазовых производств, позволяющего повысить безопасность их эксплуатации.

Для реализации цели диссертационной работы поставлены и решены следующие основные задачи:

1) анализ влияния состояния изоляции электропривода машинных агрегатов на безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли;

2) исследование влияния условий эксплуатации и режимов работы машинных агрегатов на развитие процессов деградации диэлектрических свойств изоляции и выявление диагностических параметров, позволяющих идентифицировать состояние изоляции;

3) исследование динамики изменения диагностических параметров в. процессе деградации диэлектрических свойств изоляции электропривода машинных агрегатов, определение значений диагностических параметров, соответствующих предельному состоянию изоляции;

4) разработка метода количественной оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов нефтегазовых производств.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) предложен частотный метод оценки состояния изоляции, с помощью которого установлены критические пределы эксплуатации кабеля электропривода машинного агрегата;

2) получена математическая модель в операторной форме, позволяющая определить уровень деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода, на основании полученных данных определены значения параметров модели в пределах 20% от критического состоянию изоляции.

Разработанный частотный метод диагностики технического состояния изоляции кабелей машинных агрегатов, позволяющий количественно определить уровень её деградации, передан в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» для дальнейшего использования при оценке текущего состояния изоляции и проведения неразрушающего контроля, а также используется в учебном процессе в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 14 работах [8, 9, 10, 12, 13, 15, 17, 18, 53-58].

Автор выражает благодарность своему научному руководителю, д.т.н. М.Г.Баширову за оказанную помощь при постановке задачи и анализе результатов исследований.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Разработан частотный метод оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции элементов электропривода машинных агрегатов нефтегазовых производств, с помощью которого определены критические пределы, позволяющие повысить безопасность их эксплуатации.

2 Установлено, что состояние изоляции электропривода машинных агрегатов влияет на безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли, и уровень деградации диэлектрических свойств изоляции может быть определен по совокупности параметров частотных характеристик.

3 На основе анализа системы дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные процессы в силовом кабеле электропривода машинного агрегата, его динамических и частотных характеристик, получена математическая модель в операторной форме, описывающая процесс деградации диэлектрических свойств изоляции кабеля в зависимости от условий эксплуатации и режимов работы.

4 На основе анализа математической модели и экспериментальных исследований ее корневых годографов определены области расположения корней характеристического уравнения на комплексной плоскости, соответствующие исправному состоянию изоляции кабеля. Для конкретных марок кабелей определены значения корней характеристического уравнения в пределах 20% от критического состояния изоляции.

5 Разработанный метод оценки уровня деградации диэлектрических свойств изоляции силовых кабелей машинных агрегатов принят к внедрению в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», используется в учебном процессе в филиале ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976. 279 с.

2. Аксенов Ю.П. Определение характеристик неоднородностей в кабельных линиях методом рефлектометрии / Ю.П. Аксенов, А.Г. Ляпин, Б.Г. Певчев и др. // Электрические станции. 1997. № 7. С. 49-54.

3. Акты расследования инцидентов в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» за 1998 2006 г.г. Архив отдела главного энергетика ОАО «Салаватнефтеоргсинтез.

4. Аникеенко В.М. Изучение бумажно-пропитанной изоляции силовых кабелей / В.М. Аникеенко, В.Ф. Графов, М.Н. Трескина // Тр. Томск, политехи, ин-т.- 1974.- Т. 282.- С. 40-43.

5. Бажанов С.А. Профилактические испытания изоляции оборудования высокого напряжения / С.А. Бажанов, В.Ф. Воскресенский. М.: Энергия, 1977. -288 с.

6. Баринов В.М. Коррозия металлических оболочек силовых кабельных линий напряжением 6-10-35 кВ в кабельной сети Ленэнерго. http://www.stroy-press.ru/print.php?id=3072 (28.09.05).

7. Бахтин Н.А. Определение дефектов кабельной изоляции методом зондирования высокочастотными колебаниями / Н.А. Бахтин, В.И. Брагинский, Г.М. Лебедев // Перспективные технологии производства пищевых продуктов. -Кемерово.- КемТИПП.-1996. С. 172.

8. Баширов М.Г. Диагностика силовых кабельных линий / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Вишневский Д.А. // Материалы межвуз. науч.-технич. конф.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. С. 284.

9. Баширов М.Г. Диагностика электрических сетей и электрооборудования промышленных предприятий: учеб. пособие для вузов с грифом УМО / М.Г. Баширов, В.Н. Шикунов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - 220 с

10. Баширов М.Г. Разработка современных методов диагностики систем электроснабжения нефтегазовых комплексов / М.Г. Баширов, В.Н. Шикунов //

11. Актуальные проблемы нефтегазового дела: сб. науч. тр. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. -Т.З. - С. 13.

12. Башнров М.Г. Разработка метода диагностики кабельных линий 6-10 кВ / Баширов М.Г., Заварихин Д.А., Вишневский Д.А. // Материалы межвуз. науч.-технич. конф.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. С. 291.

13. Баширова Э.М. Оценка предельного состояния металла оборудования для переработки углеводородного сырья с применением электромагнитного метода контроля: дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2005.

14. Белоруссов Н.И. Электрические кабели и провода (теоретические основы кабелей и проводов, их расчет и конструкции) / Н.И. Белорусов.- М.: Энергия., 1971.-512 с.

15. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники / JI.A. Бессонов. — М.: Высшая школа, 1973.- 752 с.

16. Биргер И. А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978.-38 с.

17. Богданов Е.А. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования: Учеб. пособие для вузов. — М.: Высш. школа, 2006. — 279 с.

18. Боев М.А., Брагинский Р.П. Методики определения долговечности и сопротивляемости кабелей и проводов // Электротехн. пром-сть. Сер. Общеотраслевые вопросы. 1982. Вып. 10 (521) 10 с.

19. Борисоглебский П.В. Методы профилактики промышленной изоляции / П.В. Борисоглебский. Госэнергоиздат, 1949.- 192 с.

20. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля / С.М. Брагин. -М.: Госэнергоиздат, I960.- 327 с.

21. Булыга В.В. О перспективах использования неразрушающих методов диагностики кабельных линий в «ПсковЭнерго» "Кабель-news" № 5, 2008.

22. Быкадоров В.Ф. Прогнозирование повреждений изоляции силовых кабельных линий при испытаниях / В.Ф. Быкадоров, В.В. Платонов // Тр. Новочеркас. политехи, ин-т.- 1976.- № 327.- С. 81-90.

23. Вайда Д.А. Исследование повреждений изоляции / Д. А.Вайда. М.: Энергия, 1968.- 400 с.

24. Волков М.И. Надежность защитных покровов силовых кабелей в алюминиевой оболочке / М.И. Волков // Электрические станции. 1978, № 8.- с. 73-75.

25. Воробьев Г.А. Об электрическом пробое твердых диэлектриков / Г.А. Воробьев // Электричество.-1980, № 4.- С. 71-72.

26. Воскресенский Н.А. Исследование ионизационных характеристик изоляции кабеля с вязкой пропиткой / Н.А. Воскресенский, А.К. Манн // Электрические станции.- 1959. № 7.- С. 58-63.

27. Востриков А.С. Теория автоматического регулирования: Учебное пособие для вузов/ А.С.Востриков, Г.А. Французова. 2-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2006.-365 с.

28. Гимельфарб М.Н. Коррозионные разрушения силовых кабелей в алюминиевой оболочке в агрессивных средах / М.Н. Гимельфарб // Электрические станции.- 1974.- № Ю.- С. 74-77.

29. Гнеденко Б.В. Математические методы в теории надежности / Б.В. Гнеденко. -М.: Наука, 1965,- 524 с.

30. Горбенко JI.A., Месенжник Я.З. Кабели и провода для геофизических работ. М.: Энергия, 1977. - 192 с.

31. Городецкий С.С., Лакерник P.M. Испытания кабелей и проводов. М: Энергия, 1971.-С. 46.

32. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

33. ГОСТ 12179 — 76. Кабели и провода. Метод определения тангенса угла диэлектрических потерь.

34. ГОСТ 12182.0 — 80. Кабели, провода, шнуры. Методы проверки стойкости к механическим воздействиям.

35. ГОСТ 12182.6 80. Кабели, провода, шнуры. Метод проверки стойкости к раздавливанию.

36. ГОСТ 18410-73. Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией. Технические условия.

37. ГОСТ 22220 — 76. Кабели, провода, шнуры. Метод определения стойкости изоляции и оболочек из поливинилхлоридного пластика к растрескиванию и деформации при повышенной температуре.

38. ГОСТ 2990 78. Кабели, провода и шнуры. Методы испытаний напряжением.

39. ГОСТ 3345 — 76. Кабели, провода, шнуры. Метод определения электрического сопротивления изоляции.

40. ГОСТ Р 51901-2002. Управление надежностью. Анализ риска технологических систем.

41. ГОСТ Р МЭК 811-1-2 94 Общие методы испытания материалов изоляции и оболочек электрических кабелей. Методы теплового старения.

42. Гуревич Ю.Е. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя, М., Изд-во «ЭЛЕКС КМ», 2005 г.-408 с.

43. Гроп А.П. Методы идентификации динамических объектов. — М.: Энергия, 1979. 240 с.

44. Деверни В.Г. О последствиях высоковольтных профилактических испытаниях в кабельных сетях 6-10 кВ / В.Г. Деверни, Р.Т. Данилова // Энергетик. 1981.- № 6.- С.- 28.

45. Дейч A.M. Методы идентификации объектов. Москва, Энергия, 1979.-248 с.

46. Ермаков С.М. Математическая теория оптимального эксперимента. — М.: Наука, 1987.-319 с.

47. Заварихин Д.А., Способ диагностики состояния изоляции кабельных линий / Заварихин Д.А., Миндолин М.А. // Актуальные проблемы энергетики — 2007: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Екатеринбург: Изд-во «ИРА УТК», 2007. - С.227.

48. Зажигаев Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента / Л.С. Зажигаев, А.А. Кишьян, Ю.И. Романиков.- М.: Атомиздат., 1978.- 232 с.

49. Зорин В.В. Анализ повреждаемости кабельных линий 6-10 кВ / В.В. . Зорин, В.В. Тисленко // Энергетика и электрификация.- 1970.- № 5.- С. 37-39.

50. Ивоботенко Б.А. Планирование эксперимента в электромеханике. М.: Энергия, 1975.- 184 с.

51. Иерусалимов М.Е. Математическая модель многофакторного старения высоковольтной изоляции / М.Е. . Иерусалимов, О.С. Ильенко // Электричество.-1979.-№7.- С. 28-31.

52. Инструкция к программному комплексу Tie Pie.

53. Информация об авариях на опасных производственных объектах // Официальный сайтРостехнадзор. http://www.gosnadzor.ru (09.04.09).

54. Кадомская К.П. Диагностика и мониторинг кабельных сетей средних классов напряжения / К.П. Кадомская, В.Е. Качесов, Ю.А. Лавров и др. // Электротехника.- 2000.- № 11.- С. 48-51.

55. Калявин В.П., Рыбаков Л.М. Надежность и диагностика электроустановок. Йошкар-Ола: Марийский государственный университет, 2000. - 348с.

56. Канискин В.А. Определение остаточного ресурса силовых кабелей неразрушающая диагностика / В.А. Канискин, А.И. Таджибаев // Новости электотехники. 2003, № 2(20).- http:/www.news.elteh.ru/arh/2003/20/10.php (01.11.06).

57. Кашолкин Б.И. Тушение пожаров в электроустановках. — М.: Энергоатомиздат, 1985. 112 с.

58. Ковальчук И.Н. и др. Исследование электрических параметров бронированных каротажных кабелей. // Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1967, вып. 34.-с. 151.

59. Кожевников А.К. Нужна прочная изоляция // Деловое Прикамье. — 2004, №41, 19.10-http://dp.perm.ru/number/print/1641 (12.07.2005).

60. Корн Г.В. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г.В. Корн, Т. К.Корн. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. — 832 с.

61. Косовский А.А. Анализ поведения кабельной изоляции в эксплуатации / А.А. Косовский // Труды Научно-технического совещания по проектированию, строительству и эксплуатации кабельных сетей.- 1959.- 28 с.

62. Кустов А.И. Существует ли в России диагностика силовых кабельных линий и электрооборудования и зачем она нужна// Энергетика и промышленность России// http://www.eprussia.ru/.(22.01.08).

63. Ландау Л.Д. Электродинамика сплошных сред / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц.- М.: Наука, 1982.- 623 с.

64. Лебедев Г.М. Алгоритм модели профилактики кабельных линий 6-10 кВ на основе метода высокочастотной рефлектометрии / Г.М. Лебедев // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики.- 2007.- № 1.- С. 15-19.

65. Лебедев Г.М. Анализ повреждаемости кабельных линий 6 кВ на ПО «Салаватнефтеоргсинтез» / Г.М. Лебедев, А.Е. Малышев // Тр. Моск. энерг. ин-т, 1982.- Вып. 558.- С. 39-44.

66. Лебедев Г.М. Вопросы рациональной эксплуатации кабельных линий на промышленных предприятиях / Г.М. Лебедев, Н.П. Свиридов, В.М. Чумаков // Тр. Моск. энерг. ин-т.- 1982.- Вып. 559.- С. 40-45.

67. Лебедев Г.М. Математическое моделирование локальных дефектов изоляции кабельных линий / Г.М. Лебедев, Н.А. Бахтин, В.И. Брагинский // Электричество.-1998.-№12.-С. 23.

68. Лебедев Г.М. Повышение надежности кабельных линий 6-10 кВ на основе техноценологического подхода / Г.М. Лебедев // Техника и технология пищевых производств: Сб. научн. работ / Под ред. В.П. Юстратова.- Кемерово. -КемТИПП.- 2006.- С. 60.

69. Лебедев Г.М. Прогнозирование отказов кабельных линий 6-10 кВ с использованием технологического подхода / Г.М. Лебедев, Д.М. Мешков // Электрика.- 2006.- № 11. С. 27.

70. Лебедев Г.М. Разработка оптимальной стратегии профилактики кабельных линий напряжением 6 10 кВ / Г.М. Лебедев, А.Г. Белокуров // Сб. научных работ.- Кемерово.- КемТИ1111.-2003. — С. 178.

71. Макиенко Г.П. Кабели и провода, применяемые в нефтегазовой индустрии. М.; Стиль-МГ, 2005. - 521 с.

72. Месенжник ЯЗ., Попов В. А. Конструктивные и физические характеристики кабелей для геофизических исследований скважин. // Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1966, вып. 28. - С. 181.

73. Метод оценки индивидуального риска (раздел 7 НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, утв. приказом МЧС России от 18.6.2003 г. №314).

74. Минаков В.Ф. Обзор современных методов мониторинга электрических машин / В.Ф. Минаков, С.К. Пустахайлов // Материалы VII региональной научно-технической конференции "Вузовская наука Северо-Кавказскому региону". -Ставрополь: СевКавГТУ, 2003.- С. 17.

75. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий / В.В. Михайлов. М.: Энергоэтомиздат, 1982.- 150 с.

76. Михайлов В.П. Дифференциальные уравнения в частных производных / В .П. Михайлов. М.: Наука, 1976. - 392 с.

77. Наш Регион. О случаях аварийности и травматизма на предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности РФ // Журнал Ростехнадзор. http://enrgopress.ru. (03.08.05).

78. Недоступ Г.А. и др. Частотные характеристики бронированных каротажных кабелей. // Геофизическая аппаратура. JL: Недра, 1968, вып. 38. -С. 107.

79. Образцов Ю.В., Глейзер С.Е., Шувалов М.Ю. Влияние диэлектрических потерь на тепловое старение изоляции маслонаполненных кабелей // Электротехника. 1983. № 12. С. 50.

80. Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общей ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца. — 6-е изд., с изм. и доп. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.- 256 с.

81. Патент РФ 2240547, МКИ G01N 27/20 Способ определения локальных дефектов изоляции труб и кабелей / Лебедев Г.М., Бахтин Н.А., Брагинский В.И. -№ 2003106055/28; Заявл. 04.03.03; Опубл. 20.11.04, Бюл. № 32. 6 с.

82. Петунин П.И. Повышение надежности электроснабжения предприятий нефтехимии / П.И. Петунин // Промышленная энергетика,- 1972.- № 7.- С. 37-38.

83. Погарский В.И. Электрическая прочность многослойной бумажной (кабельной) изоляции при постоянном токе / В.И. Погарский // Электрические станции.- 1938.- № 3.- С. 33-34.

84. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. (Утверждены Приказом Минэнерго РФ от 13.01.2003 №6). Екатеринбург: Уралюриздат, 2003. - 303 с.

85. Правила устройства электроустановок. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 7-е изд., 2006.-510 с.

86. Предприятия нефтепереработки и нефтехимии лидируют по частоте ожидаемых аварий НССО, 2006 г. // Электронный сайт новостей. http://www.interfax.ru (25.11.05).

87. Применение математических методов и ЭВМ. Планирование и обработка результатов эксперимента: Учеб. пособие / Под общ. ред. А.Н. Останина. Мн.: Выш. шк., 1989. - 218 с.

88. Разгильдеев Г.И. Определение срока службы кабелей с бумажной изоляцией / Г.И. Разгильдеев, Г.М. Лебедев // Тр. /Моск. энерг. институт,-1986.-Вып.90.-С. 123.

89. Разгильдеев Г.И. Эксплуатационные закономерности изменения электрических характеристик кабельных линий 6 кВ / Г.И Разгильдеев, Г.М. Лебедев // Тр. Моск. энерг. ин-т.- 1980.- Вып. 446.- С. 20-25.

90. Разработка способов и средств, направленных на обеспечение бесперебойной работы промышленных потребителей при реальных условиях электроснабжения // Официальный сайт Филиала ОАО «НТЦ Электроэнергетика» ВНИИЭ. http:// www.vniie.ru. (25.09.06).

91. Растригин Л.А., Маджаров Н.Е. Введение в идентификацию объектов управления. Москва, Энергия, 1974. — 284 е.

92. Рахманов М.И. Аварии энергосистем парализуют мир. RusCable/Ru -http://www.ruscable.ru/doc/analytic/statya-057.html (25.08.05).

93. РБ Г-05-039-96. Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению их механического действия (утв. постановлением Госатомнадзора России от 31.12.1996 г. № 100).

94. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов (утв. постановлением Госгортехнадзора России от 10.7.2007 г. № 30).

95. РД 39-1.10-083-2003. Положение о системе технического диагностирования оборудования и сооружений энергохозяйства ОАО «ГАЗПРОМ». Москва, 2003. 14 с.

96. Ростик Г.В. О тепловизионном контроле электрических машин и электрооборудования // Энергетик. 2002. - № 8. - С. 61.

97. Сибиркин Ю.Д. Показатели надежности кабельных линий 6-10 кВ / Ю.Д. Сибиркин, В.А. Яшков, Д.А. Курыло // Промышленная энергетика.- 1979.-№ 7.- С.- 27-28.

98. Смелков. Г. И. Пожарная безопасность электропроводок.— М.: КАБЕЛЬ, 2009. — 328 с.

99. Справка ведущего инженера за 2002 2006 год. Об инцидентах в ОАО «СНОС», произошедших из-за перенапряжения в сети.

100. Справка ведущего инженера за 2003 2005 год. Об инцидентах, учитываемых в ОАО «СНОС» по службе главного энергетика.

101. Старостин В.И. Основные технико-экономические показатели систем электроснабжения нефтеперерабатывающих предприятий / В.И. Старостин // Промышленная энергетика.- 1974.- № 6.- С. 36-40.

102. Старостин В.И. Повреждаемость основных элементов системы электроснабжения заводов синтетического каучука / В.И. Старостин, А.И. Сюсюкин // Промышленная энергетика.- 1973.- № 12.- С. 11-14.

103. Статистика пожаров в РФ // Официальный сайт Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. http://www.mchs.gov.ru.

104. Тартаковский Д.Ф. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебн. для вузов. — М.: Высш. шк., 2002. 205 с.

105. Терян С.А. Исследование системы электроснабжения химического производства и разработка комплексных мероприятий по повышению ее надежности: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. -М.: ВНИИС, 1971.-27 с. (106).

106. Технический паспорт прибора 2801 1N.

107. Технический паспорт прибора Е7-22.

108. Турутин B.C. О характеристиках ЧР в пропитанной вязким составом бумажной изоляции кабелей // Труды ВНИИКП. 1974. Вып. 17. С. 23.

109. Удерман Э.Г. Метод корневого годографа в теории автоматического управления. М. JL, Госэнергоиздат, 1963. - 112 с.

110. Фарамазов С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. М.: Химия, 1984. - 312 с.

111. Фарамазов С.А. Ремонт и монтаж оборудования химических и нефтеперерабатывающих заводов. М.: Химия, 1980. - 312 с.

112. Филинов М.В. Подходы к оценке остаточного ресурса технических объектов / М.В. Филинов, А.С. Фурсов, В.В. Клюев // Контроль. Диагностика, 2006, № 8. С. 6.

113. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах: пер. с англ. JL: Химия, 1983. - 352 с.

114. Холодный С.Д. Методы испытаний и диагностики кабелей и проводов. — М.: Энергоатомиздат. 1991. 200 с.

115. Хроника аварий. Крупнейший энергокризис в Москве и центральной России // Электронный сайт новостей, http://www.gazeta.ru.

116. Шабанов В. А. Методы диагностики силовых кабелей // Электротехника. -2002.-№7.-С. 51.

117. Щеглов А.П. Коррозия алюминиевых оболочек кабелей в различных грунтах / А.П. Щеглов, М.В. Янишевская // Электрические станции.- 1979.- № 3.-С. 64-65.

118. Ackemann R.W. Corrosion Control for Undergound Cables / R.W. Ackemann // Engineering, Experiment Station, West Virginia Unerversity, Tecnical Bulletin.-1967.-№86.- P. 525-529.

119. Kreuger F.H. Discharge detection in high voltage equipment / F.H. Kreuger.-A. Heywood Book.- London.- 223 p.

120. Manual of Industrial Hazard Assessment Techniques. (Методика всемирного банка оценки опасности промышленных производств), The World Bank, Washington, D.C., USA, 1985.

121. MATLAB: Simulink & Toolboxes. M.: SoftLine, 1997, 61 p.

122. Nemeth E. Measuring Voltage Response: A non-destructive Diagnostic Test Method of HV Insulation / E. Nemeth // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol.- 1999.-Vol 146.- № 5- P. 249-252.

123. Raju R. Mikrobiological Aggression on Cables / R. Raju, D. Badkas // Irrigation and Power.- 1965.- V. 22.- № 4.- P. 481-496.

124. Roemer L.E. Non-Destructive Test Procedures for Underground Power Cables / L.E. Roemer, S.R. Robinson, D.C. Thorn // Proceedings of International Simposium High Voltage, Technology, Munich, Germany, March.- 1972.- P. 573-577.