автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка технических средств и методов контроля и испытаний электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов в условиях эксплуатации

На правах рукописи

Акимов Александр Михайлович

РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.09.03. - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой сте

кандидата технических наук

Чебоксары-2005

Работа выполнена на кафедре "Электромеханики и технологии электротехнических производств" Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Нестерин В. А. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Генин B.C.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Свинцов Г.П., кандидат технических наук, доцент Ковалев ВТ.

Ведущее предприятие - ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (ЧЭАЗ).

Защита диссертации состоится " марта 2005 г. в 15 часов 00 мин. в аудитории 301 корпуса "В" на заседании диссертационного Совета Д 212.301.02 Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова (428015: г. Чебоксары, Московский пр. д. 15).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по указанному адресу: на имя секретаря ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Чувашского государственного университета.

Автореферат разослан " февраля 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Бесперебойное электроснабжение является одним из главных требований, предъявляемых к энергохозяйству во всех отраслях промышленности, в том числе и нефтегазодобывающих предприятий. Надежность системы электроснабжения (СЭС) обеспечивается применением апробированных проектных решений и технических средств, внедрением надежных прогрессивных методов диагностики оборудования, своевременным проведением различного вида ремонтов.

Нефтегазодобывающие управления (НГДУ) являются крупными потребителями электрической энергии. Важными элементами СЭС нефтегазодобывающих предприятий и одновременно эксплуатирующимися в наиболее тяжелых условиях являются линии электропередачи (ЛЭП) напряжением 6(10) кВ, выключатели и силовые трансформаторы устройств распределения электрической энергии. Вероятность перебоев в подаче электрической энергии находится в прямой зависимости от состояния этих элементов. Снизить число аварийных отключений и повысить надежность энергоснабжения могут позволить достоверная информация о состоянии изоляции ЛЭП и электроустановок, своевременное проведение профилактических и ремонтно-наладочных работ.

Оборудование энергохозяйств большинства НГДУ Волго-Камского региона выработало ресурс и нуждается в постоянном обслуживании. Проблема диагностики и ремонта обостряется также тем, что замедлилось плановое обновление электрооборудования. Существующая система технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов не отвечает новьм требованиям электроснабжения и не позволяет в должной мере применять современную технику, оптимально использовать денежные средства и людские резервы. Возникла необходимость совершенствования стратегии технического обслуживания и ремонта, выбора видов, объемов и периодичности обслуживаний, предупреждения непредвиденных аварийных ситуаций в работе СЭС.

Основные положения диссертационной работы основываются на результатах таких российских ученых, как Веников В.А., Тихомиров П.М., Иванов -

Смоленский А.В, Вольдек А.И., Афанасьев А.А., Немцев Г.А., Гладилин Л.В., Иванов Е.П., Тубис Я. Б., Рыбаков Л.М., Шаекберов Н.Ш.

За рубежом наибольших успехов в развитии электроснабжения и нефтяного электрооборудования достигли фирмы: General Electric, Siemens, ABB, West-inghouse Electric и некоторые другие.

В настоящее время появились новые возможности для повышения эффективности профилактического контроля и испытаний электрооборудования в условиях эксплуатации связанные, в первую очередь, с внедрением тепловизион-ного обследования электроустановок и созданием новых мобильных средств для контроля электрооборудования в эксплуатации. В связи с этим возникла необходимость в разработке и внедрении в производство новых технических средств и усовершенствовании методики испытаний электрооборудования НГДУ в условиях эксплуатации. Учитывая возросшую роль нефтегазодобывающих предприятий в экономике страны, исследования, направленные на увеличение эффективности нефтедобычи путем повышения надежности энергоснабжения, являются весьма актуальными.

Цель диссертационной работы состоит в разработке и исследовании технических средств и усовершенствовании методов профилактического контроля и испытаний электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов в условиях эксплуатации под рабочим напряжением, в частности, силовых трансформаторов и ЛЭП напряжением 6(10) кВ.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи: 1) разработать теоретические предпосылки и методику испытаний изоляции фаз СЭС НГДУ под рабочим напряжением 6(10) кВ;

2) провести теоретические исследования температурного режима транс -форматора в условиях эксплуатации и разработать рабочую методику тепловизионного контроля силовых трансформаторов распределительных сетей предприятий нефтегазодобывающего комплекса; 3) разработать испытательное оборудование для реализации методики испытаний изоляции фаз СЭС под рабочим напряжением;

4) провести экспериментальные исследования, подтвердить ими важность решения поставленных задач и достоверность результатов теоретических положений, изложенных в диссертации.

Методы исследования. При выполнении работы применялись:

1) методы теории поля и электрических цепей;

2) методы математического и компьютерного моделирования;

3) методы экспериментальных натурных испытаний с применением тепло-визионных приборов и установки для испытаний изоляции фаз СЭС, созданной при непосредственном участии автора.

Основные положения, выносимые на защиту:

1)усовершенствованная методика определения полных проводимостей изоляции электрооборудования под рабочим напряжением 6(10) кВ;

2) математическая модель температурного режима силового трансформатора на базе решения задачи стационарной теплопроводности;

3) установка для измерения под рабочим напряжением омических и емкостных проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети 6(10) кВ, а также методика и результаты экспериментальных исследований с применением оборудования для тепловизионного контроля.

Научная новизна работы заключается:

1) в усовершенствовании методики определения полных проводимостей изоляции фаз электрической сети относительно земли в части нахождения активных и емкостных составляющих расчетно - экспериментальным путем под рабочим напряжением 6(10) кВ;

2) в разработке защищенного патентом оборудования для измерения под рабочим напряжением активных и емкостных проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети напряжением 6(10) кВ, отличающегося безопасностью измерений вследствие отделения измерительных приборов от цепи высокого напряжения.

3)в разработке упрощенной математической модели теплового состояния электрической машины, позволяющей оценить температуру перегрева и

обосновать методику тепловизионного обследования силовых трансформаторов и экспериментальных исследованиях электрооборудования нефтегазодобывающих предприятий, результаты которых дали возможность перейти от системы планово-предупредительного ремонта (ППР) к ремонту по фактическому состоянию.

Практическая ценность работы:

1) разработана и внедрена в эксплуатацию передвижная измерительная установка для контроля состояния параметров изоляции ЛЭП под рабочим напряжением 6(10) кВ, защищенная патентом РФ;

2) разработаны рабочие методики диагностики состояния изоляции ЛЭП простыми и доступными средствами и контроля теплового режима силовых трансформаторов, с применением современных тепловизионных приборов;

3) результаты исследований в условиях эксплуатации позволили диагностировать состояние и прогнозировать надежность электрооборудования нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть» и перейти от системы ППР к ремонту по фактическому состоянию.

Реализация результатов:

1) разработанные на основе результатов диссертации рабочие методики диагностики изоляции ЛЭП и контроля теплового режима электрооборудования внедрены в эксплуатацию в ОАО «Татнефть»;

2) измерительная установка для определения состояния параметров изоляции ЛЭП под рабочим напряжением 6(10) кВ внедрена в эксплуатацию в составе мобильной измерительной лаборатории и используется на предприятиях ОАО "Татнефть";

3)по результатам исследований выработаны мероприятия по сокращению потерь электрической энергии в силовых трансформаторах и переходу от системы ППР к ремонту по фактическому состоянию.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно - технической конференции «Большая

нефть: реалии, проблемы, перспективы» (г. Альметьевск, 2001 г.), научно -технической конференции «Релейная защита, низковольтная аппаратура управления, регулируемый электропривод», посвященной 40-летию ОАО «ВНИИР» (г. Чебоксары, 2001), на секции устройств защиты и автоматики ОАО «ВНИИР». на 3-м Международном симпозиуме «Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе Прикамья», (г. Набережные Челны, 2002 г.), на 5-м Международном симпозиуме «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования» (г. Казань, 2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа объемом 135 с. состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 121 с. машинописного текста, 36 рисунков, 9 таблиц, 4 приложения, список литературы из 115 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, изложены состояние проблемы, цели и задачи работы, методы исследования, сформулированы основные научные результаты, отражены практическая ценность, реализация полученных результатов и апробация основных положений работы.

В первой главе рассмотрены типовые схемы и особенности энергоснабжения потребителей нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть». Ответственными и одновременно эксплуатирующимися в наиболее тяжелых условиях элементами СЭС нефтепромыслов являются силовые трансформаторы и ЛЭП напряжением 6(10) кВ. В связи с этим вероятность перебоев в подаче электрической энергии находится в прямой зависимости от состояния этих элементов СЭС нефтедобывающих предприятий.

Поскольку известно, что нарушения изоляции в воздушных и кабельных сетях СЭС НГДУ являются одним из тяжелых видов повреждений, приводящих к длительным простоям потребителей, в этой главе выполнен анализ ме-

тодов контроля изоляции. Устройства защиты от однофазных замыканий на землю срабатывают при повреждениях изоляции, контролируя таким образом ее нарушения но не обеспечивают диагностику состояния изоляции. В связи с этим для повышения надежности электроснабжения потребителей целесообразно контролировать под рабочим напряжением 6(10) кВ состояние изоляции электрооборудования в условиях эксплуатации. Однако соответствующие методика и технические средства не позволяют решить поставленную задачу в полном объеме.

Другим современным методом профилактического контроля электрооборудования под рабочим напряжением является тешювизионное обследование. Важным является то, что тепловизиошюе обследование позволяет в короткие сроки определить состояние электрооборудования без выведения его из эксплуатации и выявить дефекты на ранней стадии развития.

Если в отношении, например, контактных соединений, нормативные документы указывают количественные значения контролируемых параметров, то в отношении оценки состояния электрических машин приводятся более общие рекомендации. Например, тепловизионный контроль состояния силовых трансформаторов рекомендуется производить путем обработки термограмм. При обработке термограмм должны сравниваться между собой нагревы крайних фаз, нагревы однотипных трансформаторов, определяться зависимость нагревов от нагрузки, фиксироваться локальные нагревы, их расположение и т.п..

Для эффективного использования тепловизионной диагностики силовых трансформаторов повышения качества и информативности результатов необходимо исследовать температурный режим трансформаторов в условиях эксплуатации и предложить рабочую методику их тепловизионного контроля.

В выводах по главе сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке методики контроля проводимости изоляции ЛЭП НГДУ под рабочим напряжением в условиях эксплуатации.

В литературе часто принято считать, что при нормальном режиме в сетях 6(10) кВ по фазам протекают только токи нагрузки и емкостные токи, обуслов-

ленные равномерно распределенными по длине проводов емкостями фаз относительно земли. При этом активными проводимостями изоляции относительно земли пренебрегают, полагая, что они ничтожно малы по сравнению с емкостными, однако исследования показывают, что активной проводимостью изоляции пренебрегать не следует.

В диссертации выполнено теоретическое обоснование возможности определения полных, активных и емкостных проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети относительно земли. Предлагаемый способ отличается от известных своей относительной простотой и достаточной для практических целей точностью. Он построен на измерении напряжений фаз относительно земли и тока однофазного замыкания под рабочим напряжением.

В сети с изолированной нейтралью (рис.1) в симметричном режиме напряжения отдельных фаз относительно земли определяются формулами:

где - модули и комплексы полных проводимо-

стей изоляции отдельных фаз и всей сети относительно земли;

- соответственно комплексы и

модули линейных напряжений.

Путем преобразования системы уравнений (1) может быть найден модуль вектора напряжения Цд фазы А в следующем виде:

и А, +Ус +2 ¥в¥с со$(я !Ъ-(рс + Фа), (2)

г0

Ев- ёо Ьд, Ьв, Ьс — соответственно активные и емкостные проводимости изоляции отдельных фаз относительно земли;

Модули векторов имеют аналогичную форму и содержание.

Рис. 1. Схема для измерения параметров изоляции сети под рабочим напряжением.

Формула (2) положена в основу приближенного способа определения полных проводимостей изоляции отдельных фаз сети относительно земли.

Радикал в числителе формулы (2) может быть заменен выражением: Ус). При изменениях фв и фс в пределах от л/2 до нуля множитель Кд изменяется в пределах от 1 до 0,557 и равняется 0,866 при <рв» фс.

Замена радикала в числителе формулы (2) его значением с учетом множителя КА позволяет выразить проводимости каждой фазы через напряжения фаз относительно земли формулами:

■иАз+ивэ+иСз.

УА=Уо Ь=Уо Ус=Уо

иАз+иВэ+иСз

и Аз -иВз + иСз.

иАз + иВз

иАз + иВз -и а

иАз + иВз + иСз

Измерение напряжений фаз и^з, и и о, относительно земли производится по схеме (рис. 1) при помощи вольтметров, включенных во вторичную обмотку трансформатора ТУ между соответствующими фазами и нейтралью. Полная проводимость трех фаз сети относительно земли определяется в результате измерения напряжения одной из фаз относительно земли, например и тока 1Аз однофазного замыкания этой же фазы на землю по формуле:

Для разделения полной проводимости изоляции сети на активную и емкостную составляющие измеряют дополнительно напряжение фазы по отношению к земле при введенной дополнительной активной или емкостной проводимости. При введении дополнительной активной проводимости суммарную полную проводимость изоляции сети определяют по формуле:

Ъ =1аз /и'Аз =^ш+8Д)2+Ь1 , (6)

а при введении дополнительной емкостной проводимости - из выражения:

Ъ = 'и'Аз =^13+(ЬЮ+ЬД)2. (7)

Совместное решение уравнений (5) и (6) дает выражения для определения активной и емкостной Ь,а проводимостей изоляции:

8из = <Хъ ~ Го2 ~ 8Д)'2ед I Ьш = • (8)

Совместное решение уравнений (5) и (7) дает формулы для определения активной g,a и емкостной Ъш проводимостей при введении дополнительной емкостной проводимости Ьд

К, = 0* ~Г02-Ь2Д)ПЬД-, gи (9)

На основе полученных уравнений (5)-(9) применительно к схеме рис. 1 разработана и опробована на физической модели СЭС 6(10) кВ методика определения полных проводимостей изоляции и их активных и емкостных составляющих под рабочим напряжением. Для введения дополнительной емкостной проводимости разрывают цепь между контактами 1-2 и к контакту / подключают конденсатор Сд Проверка формул (4), (5) в лабораторных условиях на

физической модели показала, что применение их для определения полных про-водимостей фаз относительно земли дает ошибку не более 5-6 % при различной степени несимметрии фаз.

Проверка формул (8) - (9) при тех же условиях дает погрешность в диапазоне 5—10 %, что считается при контроле изоляции вполне допустимым.

Таким образом, разработанная методика определения проводимостей отдельных фаз относительно земли может быть рекомендована для применения в условиях эксплуатации электроустановок, характеризуемых как симметрией, так и несимметрией отдельных фаз относительно земли.

Третья глава посвящена исследованию температурного режима силовых трансформаторов, созданию математической модели теплового состояния в условиях эксплуатации и разработке методики тепловизионного обследования силовых трансформаторов без снятия напряжения.

Теоретическое исследование проведено на основе описания теплового режима трансформатора на базе нестационарного уравнения теплопроводности:

Су(р)~ = Лф- X &ас1Т(р)] + 4{р), д(

(10)

где Су(р) - удельная объемная теплоемкость; реО. - координаты точки внутри области П, ограниченной оболочкой трансформатора; Г-температура; ? - время; Я - коэффициент теплопроводности; д - мощность распределенных в объеме трансформатора внутренних источников, моделирующих выделение тепла в стали, меди и контактных соединениях.

Для расчета температурного поля в установившемся режиме необходимо решить стационарную краевую задачу, например, путем решения соответствующей нестационарной краевой задачи методом счета до установления. Нестационарная задача теплопроводности (10) в декартовой системе координат, с учетом того, что тогда можно принять , запишется в виде:

(11)

9/ дх1 ду2 дг2

Координаты границ расчетной области должны при этом соответствовать

геометрическим границам объекта исследования.

Для получения интегральной оценки температуры оболочки трансформатора на основе анализа литературных источников предложена упрощенная сферическая модель. С целью оценки обоснованности ее применения с использованием пакета «ELCUT» проведено компьютерное моделирование упрощенной двумерной тепловой модели трансформатора на основе уравнения (11) путем исключения координаты z. Результаты компьютерного моделирования представлены на рис. 2, на котором схематично показаны сечение трансформатора, изотермы и векторы теплового потока. Они свидетельствуют о возможности использования сферической модели для анализа теплового состояния электрической машины при принятых допущениях, т.к. температуры различных частей оболочки электрической машины различаются незначительно. Большая часть периметра, как это видно на рис. 2, охватывается одной и той же изотермой. Из рис. 2 также следует, что обнаружить повреждения в активной области трансформатора путем выявления локального перегрева оболочки не представляется возможным.

а) б)

Рис. 2. Результаты компьютерного моделирования а) трансформатора без повреждений; б) трансформатора с повреждением в активной области.

Уравнение нестационарной теплопроводности, описывающее процесс для упрощенной сферической модели, имеет вид:

(12)

г т8т- 1 а

А(Г)ЗГ

где г - радиус, гп>г>гк,(т„и гк радиусы внутренней внешней границ расчетной области); Х- теплопроводность охлаждающего масла.

В общем случае С, к зависят от температуры Т, однако в диапазоне температур, который имеет место на практике, этим можно пренебречь.

Радиус внутренней границы расчетной области г„ - радиус сферы, объем которой соответствует объему элементов конструкции трансформатора, в которых выделяется тепло. Радиус внешней границы расчетной области гк - радиус сферы, эквивалентный объем которой соответствует объему оболочки трансформатора. Объем, заключенный между внутренней и внешней границами расчетной области, соответствует объему заполненному маслом.

Граничное условие на внутренней границе расчетной области, моделирующее выделение тепла в меди, стали и контактных соединениях внутри оболочки трансформатора, соответствует условию 2-го рода. Оно описывает тепловой шток через внутреннюю поверхность расчетной области и вместе с начальным условием имеет вид:

3 Р

--U-

г2 дг

= <7, Д4=0=0 « =

4 пг

2 "

(13)

Граничное условие на внешней границе с учетом того что ' темпе ратура окружающей среды может быть определено следующим образом:

37*1

dr\r=w

=/т(т\г=гГтср).

(14)

Учитывая, что для задачи (12) в установившемся режиме потоки тепла через внутреннюю и внешнюю границы расчетной области, определенные уравнениями (13) и (14), равны мощности потерь =^5 = Рятр), получим:

где Бг -площадь наружной поверхности бака трансформатора.

Исходные значения для расчетов взяты из экспериментальных данных о реальных потерях электроэнергии в трансформаторах ТМН-4000 распределительных подстанций ОАО «Татнефть», полученных с участием автора. Выполнены расчеты температуры перегрева оболочки трансформатора при варьировании мощности потерь, выделяемой внутри оболочки, и условий охлаждения (коэффициента теплоотдачи). Результаты расчетов зависимости температуры перегрева оболочки трансформатора от мощности потерь и от условий охлаждения по уравнению (15) в графическом виде представлены на рис. 3.

Анализ результатов, получен-

ными условиями. В связи с этим отклонения в работе электрической машины, приводящие к повышенному выделению тепла в элементах конструкции, удаленных от оболочки, могут быть выявлены достоверно по температуре оболочки, контролируемой при тепловизионном обследовании, лишь при наличии достаточного объема сведений, позволяющих учесть условия охлаждения.

Основываясь на полученных результатах разработана рабочая методика тепловизионного обследования силовых трансформаторов в условиях эксплуа-

ных с использованием упрощенной модель теплового состояния силового трансформатора, подтверждает то, что на температуру оболочки существенно влияют потери и условия охлаждения. Зависимость температуры перегрева оболочки от условий охлаждения нелинейная и неоднозначная, она определяется как конструкцией электрической машины, так и, например, погод-

Рис. 3. Результаты расчетов

температуры перегрева оболочки трансформатора

тации. Методика составлена на основе действующих в РФ нормативных документов и внедрена на предприятиях ОАО «Татнефть».

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям прово-димостей изоляции ЛЭП и тепловизионному контролю силовых трансформаторов в условиях эксплуатации, а также разработке передвижной установки для контроля изоляции ЛЭП 6(10) кВ под напряжением.

Изложены результаты анализа повреждений в СЭС ОАО «Татнефть», собранные автором за длительный период. На отключения, связанные с качеством изоляции приходится, как это показано в таблице 1, более 70% всех аварий в электроснабжении предприятий НГДК.

Таблица 1

Итоговые сведения по отключениям в нефтепромысловых электрических сетях НГДУ ОАО «Татнефть»

Кол-во срабатываний защит Сигнализация земл. контр, Сигнализация земл. зашит Другие защиты % срабатываний земляных защит

236 72 100 64 73

Анализ аварийных отключений позволяет сделать вывод, что для электрических сетей ОАО «Татнефть» характерны отчетливо выраженные максимумы количества отключений по причине пробоев изоляции в кабельных сетях, которые совпадают с экстремумами влажности воздуха в мае и сентябре и с проведением земляных работ. Анализ повреждений показывает, что частота аварий в кабельных сетях, имеющих защиту от однофазных замыканий на землю, в 5-13 раз ниже, чем в сетях не имеющих такой защиты. Земляная защита сигнализирует о неисправности до того, как повреждение разовьется в аварию. Для повышения надежности СЭС целесообразно применять в эксплуатации разработанные методы контроля изоляции под рабочим напряжением.

Разработана мобильная установка для контроля под рабочим напряжением омических проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети 6(10) кВ. Схема установки, ее конструкция и внешний вид показаны на рисунках 4 -6.

Установка может подключаться к контролируемой ЛЭП через свободную ячейку распределительной подстанции или при снятии напряжения, а сами измерения проводятся под рабочим напряжением.

Проведены экспериментальные исследования изоляции ЛЭП НГДУ в режимах эксплуатации. Результаты экспериментальные исследований подтвердили возможность применения созданной установки для измерения под рабочим напряжением омических и полных проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети 6(10) кВ. Показано, что уровень погрешности измерений допустима для условий эксплуатации, а использование установки позволяет своевременно выявлять снижение сопротивления изоляции. Таким образом, установка может быть рекомендована для применения в условиях эксплуатации электрооборудования НГДУ.

Рис. 4. Схема установки для контроля изоляции отдельных фаз и всей сети 6(10) кВ

Рис. 5. Конструкция установки для контроля изоляции ЛЭП 6(10) кВ

Рис. 6. Мобильная установка для контроля под рабочим напряжением омических проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети 6(10) кВ

Отличительные особенности нового предлагаемого технического решения, на которое получен патент, заключается в том, что установка позволяет определять полные проводимости изоляции, ее активные и емкостные составляющие как всей сети, так и каждой отдельной фазы, а также активные прово-

димости фаз и сети под рабочим напряжением с предварительным отключением потребителей лишь на время подключения установки.

Экспериментальные исследования теплового режима силовых трансформаторов в условиях эксплуатации проведены с применением современных теп-ловизионных приборов. Тепловизионные обследования проводились с 1999 года. В течение более чем 4 лет обследовано около 950 силовых трансформаторах на более чем 300 распределительных подстанциях ОАО «Татнефть».

Результаты обследований подтвердили существенное влияние указанных выше факторов на тепловой режим трансформаторов.

На рис. 7 показан образец протокола тепловизионного обследования силовых трансформаторов в НГДК ОАО «Татнефть» с применением разработанной автором методики.

Рис. 7. Пример протокола тепловизионного обследования трансформатора

Основные результаты работы сводятся к следующим положениям:

1. На основе рассмотрения типовых схем электроснабжения нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть» и анализа существующих методов контроля изоляции показана важность и актуальность дальнейшего развития методов контроля изоляции фаз в линиях 6(10) кВ и тепловизионного обследования электрооборудования под рабочим напряжением.

2. Разработано математическое описание состояния параметров ЛЭП 6(10) кВ, на основе которого предложена расчетно-экспериментальная методика определения активной и емкостной составляющих проводимости изоляции отдельных фаз в условиях эксплуатации оборудования под рабочим напряжением.

3. Разработана математическая модель теплового состояния силового трансформатора в стационарном режиме, позволившая обосновать и разработать практическую методику тепловизионного обследования трансформаторов под рабочим напряжением в системах электроснабжения предприятий ОАО «Татнефть».

4. Передвижная измерительная установка для испытания и контроля изоляции отдельных фаз и всей сети под рабочим напряжением 6(10) кВ внедрена в эксплуатацию на предприятиях ОАО "Татнефть" в составе передвижной измерительной лаборатории. Установка защищена патентом РФ и отличается безопасностью измерений вследствие отделения измерительных приборов от цепи высокого напряжения.

5. По результатам экспериментальных исследований и анализа повреждений в нефтепромысловых электрических сетях 6(10) кВ и электроустановках нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть» за длительный срок эксплуатации установлено, что

- в последние годы наблюдается рост аварийности в нефтепромысловых электрических сетях НГДУ ОАО «Татнефть», обусловленный старением оборудования;

- основное количество аварийных отключений происходит из-за пробоев изоляции, из них до 72% - в кабелях и муфтах;

- удельная частота аварий в кабельных сетях НГДУ, имеющих защиту от однофазных замыканий на землю, в 5-13 раз ниже, чем в сетях, не имеющих земляной защиты.

6. С помощью разработанного оборудования проведены экспериментальные исследования состояния изоляции ЛЭП 6(10) кВ на объектах предприятий ОАО "Татнефть". Расчетный экономический эффект от внедрения установки и предотвращения аварийных ситуаций составляет 7,58 млн. руб.

7. По разработанной автором рабочей методике с применением современных тепловизионных приборов выполнены обследования тепловых режимов силовых трансформаторов ряда предприятий ОАО "Татнефть" в условиях эксплуатации. Исследования дали возможность диагностировать состояние и прогнозировать надежность электрооборудования в НГДУ. Результаты исследований позволили перейти от системы ППР к ремонгу по фактическому состоянию, что дало экономию финансовых средств в 2003 году в сумме 23653,6 тыс.руб.

8. В результате формирования базы данных по экспериментальным исследованиям СЭС определена суммарная мощность активных и реактивных потерь, составившая по обследованным объектам 610,1 тыс. кВт/ч, 5087,2 тыс. кВАр/ч соответственно. На основе оптимизации режимов работы трансформаторов удалось уменьшить оплату за потребляемую электроэнергию на 1,7 млн. рублей в год.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Нестерин В.А., Генин B.C. Акимов А.М, Афанасьев Д.Н. Применение методов тепловизионного обследования при профилактическом контроле электрооборудования. // Труды академии электротехнических наук Чувашской республики. - Чебоксары: ЧГУ, 2001, №1. - С. 18 - 23.

2. Нестерин В.А., Генин B.C., Акимов A.M., Афанасьев Д.Н. Применение новых методов для профилактического контроля электрооборудования. // Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы. Труды всероссийской научно - технической конференции. - Альметьевск: Изд-во Альметьевского нефтяного института, 2001 г., т. 2, с. 198-203.

3.Акимов А.М., Афанасьев Д.Н. Тепловизионный контроль электрооборудования в условиях эксплуатации/// Релейная защита, низковольтная аппаратура управления, регулируемый электропривод. Материалы научно - технической конференции, посвященной 40-летию ОАО «ВНИИР» Чуваш. ун-т, Чебоксары 2001. С. 121 - 124.

4. Иванов И.П., Скворцов Ю.Г., Кирюшин В.В., Сергеев В.Е., Корнев А.И., Рахматуллин Ф.А., Акимов A.M.. / Установка для проверки газовых и струйных реле защиты трансформаторов// Релейная защита, низковольтная аппаратура управления, регулируемый электропривод. Материалы научно - технической конференции, посвященной 40-летию ОАО «ВНИИР» Чуваш. ун-т, Чебоксары 2001. С. 120-121.

5. Кирюшин В.В., Иванов И.П., Скворцов Ю.Г., Рахматуллин Ф.А., Акимов A.M. Установка для испытаний газовых и струйных реле.// Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы. Труды всероссийской научно - технической конференции. - Альметьевск: Изд-во Альметьевского нефтяного института, 2001 г., т. 2, с. 203-204.

6. Шаекберов Н.Ш., Афанасьев Н.В., Акимов A.M., Афанасьев Д.Н. Пути снижения негативного воздействия энергоустановок и электрооборудования на окружающую среду. /Материалы 3-го Международного симпозиума «Пробле-

мы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе При-камъя». - Кам.ГПИ, Наб. Челны, 2002. С 61-63.

7. Шаякберов Н.Ш., Акимов А.М. , Афанасьев Д.Н. Способ определения полных проводимостей изоляции фаз сети относительно земли под рабочим напряжением 6—10 кВ// Электротехника № 5 2002. С 35 - 38.

8. Нестерин В.А., Генин B.C., Акимов A.M. Анализ теплового состояния электрической машины при тепловизионном обследовании// Труды академии электротехнических наук Чувашской республики. - Чебоксары: ЧТУ, 2003. -№1. С 18-23.

9. Акимов А.М ,Шаякберов Н.Ш. Измерение и определение полных сопротивлений отдельных фаз сети, полного сопротивления всей сети и его активной и емкостной составляющей под рабочим напряжением 6.кВ без отключения потребителей. 5 Международный симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования «.Татарстан. г.Казань.2003г.С 169-170.

10. Шаякберов Н.Ш., Афанасьев Н.В., Рахматуллин Ф.А., Акимов A.M., Афанасьев Д.Н., Шаякберов И.Н. Патент на изобретение РФ № 2210083. от 10.08.2003 г. Устройство для измерения под рабочим напряжением омических проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети в электроустановках напряжением выше 1000В./ Российское агентство по патентам и товарным знакам/ Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации. Москва от 10.08.2003 г.

Личный вклад автора. В опубликованных в соавторстве работах 1, 2, 3 соискателю принадлежит разработка основных теоретических положений и методик контроля электрооборудования, в работах 4, 5, 10 - основные технические решения. В работах 6, 8 автору принадлежат описание и анализ состояния электрооборудования, в работах 7 и 9 - основные схемотехнические и методологические решения.

Акимов Александр Михайлович, родился 3 сентября 1957 г. в деревне Чувашское Сиренькино Альметьевского района Татарской АССР, окончил Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина по специальности: электрификация и автоматизация горных работ (1984 г.). Мастер (1984 - 1986 г.), инженер, начальник центральной электротехнической лаборатории, начальник цеха научно - исследовательских и производственных работ в области энергетики, начальник технического отдела «Татнефть - СНЭРС» (1987 - 2000 г.), начальник центра энергетических обследований ОАО Татнефть при ООО Татнефть - РЭТО (2000 -2004 г.), директор научно - технического центра «Татнефть - Энергоаудитсервис».

Область научных интересов: контроль и испытания электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов.

t- е». *>

* Г- м

Подписано в печать 31.01.05 Формат 60x84/16. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 13. I

г I « j. О ^ '

Типография Чувашского университета £ * f £ : 428015, г. Чебоксары, Московский пр\15д и £ - _

пФпгесэ^-'-^ 1395

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ И ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Особенности систем электроснабжения нефтегазодобывающих управлений НГДУ

1.2 Современное состояние и эффективность защит от однофазных замыканий на землю

1.3. Параметры и методы контроля изоляции нефтепромысловых линий 6(10) кВ

1.4. Тепловизионный контроль электрооборудования и его эффективность

Выводы

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ПРОВОДИМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ЛЭП НГДУ

2.1 Физические предпосылки к созданию методики контроля изоляции ЛЭП 6(10) кВ под напряжением

2.2 Математическое описание параметров изоляции ЛЭП НГДУ

2.3 Методика определения активной и емкостной составляющих проводимости изоляции

2.4 Физическая модель трехфазной сети и измерительной системы

Выводы

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО

РЕЖИМА И ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

3.1 Анализ тепловых процессов в рабочем режиме трансформатора

3.2 Математическая модель теплового состояния силового трансформатора

3.3 Результаты исследования теплового состояния трансформаторов с помощью математической модели

3.4 Разработка методики тепловизионного контроля силовых трансформаторов ОАО «Татнефть» 67 Выводы

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

4.1. Исследование аварийности в системе электроснабжения

4.2. Установка для контроля изоляции в электроустановках напряжением выше 1000 В под рабочим напряжением

4.3. Экспериментальные исследования изоляции электроустановок под рабочим напряжением 6(10) кВ

4.4 Экспериментальные тепловизионные исследования силовых трансформаторов

4.5. Рекомендации по проведению тепловизионных исследований силовых трансформаторов

Выводы

Актуальность темы. Бесперебойное электроснабжение является одним из главных требований, предъявляемых к энергохозяйству во всех отраслях промышленности, в том числе и нефтегазодобывающих предприятий. Надежность системы электроснабжения (СЭС) обеспечивается применением апробированных проектных решений и технических средств, внедрением надежных прогрессивных методов диагностики оборудования, своевременным проведением различного вида ремонтов [8,13,14,18].

Предприятия отечественных нефтяных компаний структурно объединены в нефтегазодобывающие управления (НГДУ). Это крупные потребители электрической энергии, для которых характерны большая протяженность распределительных электрических сетей и территориальная рассредоточенность потребителей электрической энергии. СЭС нефтегазодобывающих управлений содержит в себе распределительные подстанции 110/35/6(10) кВ, линии электропередачи, комплектные трансформаторные подстанции 6(10)/0,4 кВ, многочисленные потребители электроэнергии. Важными элементами системы энергоснабжения нефтегазодобывающих предприятий и одновременно эксплуатирующимися в наиболее тяжелых условиях элементами системы являются линии электропередачи (ЛЭП) напряжением 6-10 кВ, выключатели и силовые трансформаторы устройств распределения электрической энергии. Очевидно, что вероятность перебоев в подаче электрической энергии находится в прямой зависимости от состояния этих элементов СЭС НГДУ. Снизить количество аварийных отключений и повысить надежность энергоснабжения могут позволить достоверная информация о состоянии конструктивных элементов и изоляции ЛЭП и электроустановок, своевременное проведение профилактических и ремонтно-наладочных работ [16, 58,60, 63, 70].

Многие из нефтяных месторождений России, в частности, месторождения Волго-Камского региона, разрабатываются с 50-х годов прошлого столетия. За это время оборудование энергохозяйств нефтегазодобывающих предприятий выработало свой ресурс и все больше нуждается в постоянном обслуживании. Проблема диагностики и ремонта обостряется тем, что в последнее время замедлилось плановое обновление электрооборудования. Существующая в настоящее время система технического обслуживания и ремонта [13,14,19,58,60,61], основывающаяся на планово-предупредительных ремонтах, не в полной мере отвечает требованиям бесперебойного электроснабжения производства, не позволяет в должной мере применять современную технику, оптимально использовать денежные средства и людские резервы. Возникла необходимость совершенствования стратегии технического обслуживания и ремонта, выработки новых решений при выборе видов, объемов и периодичности тех или иных видов обслуживаний, а также предупреждения непредвиденных аварийных ситуаций в работе электрооборудования. В последнее время также уделяется повышенное внимание совершенствованию учета потребления электроэнергии [66-69].

Основные положения работы основываются на результатах таких российских ученых, как Веников В.А., Тихомиров П.М., Иванов - Смоленский А.В, Вольдек А.И., Афанасьев А.А., Немцев Г.А., Гладилин JI.B., Иванов Е.П., Ту-бис Я.Б., Рыбаков JI.M., Шаекберов Н.Ш. [1-15].

За рубежом наибольших успехов в развитии электроснабжения и электрооборудования достигли фирмы: General Electric, Siemens, ABB, Westinghouse Electric и некоторые другие [111 - 113]. Значительно расширилось применение микропроцессорной техники, использование автоматизированных систем диспетчерского контроля и управления различных уровней [71].

Ввиду сложности теоретического описания многих процессов, имеющих место в силовом электрооборудовании в условиях эксплуатации, испытания наряду с экспериментальными исследованиями являются важными и актуальными для решения многих практических и теоретических вопросов. В настоящее время появились новые возможности для повышения эффективности решения задач профилактического контроля и испытаний электрооборудования в условиях эксплуатации путем использования новых технических средств и новых технологий. Они связаны, в первую очередь, с появление новых приборов, таких, например, как тепловизоры, и внедрением тепловизионного обследования электроустановок, созданием новых средств для контроля электрооборудования в процессе эксплуатации [33-35, 38-42]. В связи с этим возникла необходимость в разработке и внедрении в производство нового оборудования для испытаний электрооборудования НГДУ в условиях эксплуатации, усовершенствовать методику испытаний, ориентируя ее на применение современных технических средств.

Учитывая возросшую роль нефтегазодобывающих предприятий в экономике страны, исследования, направленные на повышение эффективности нефтедобычи путем повышения надежности энергоснабжения, являются весьма актуальными.

Цель диссертационной работы состоит в разработке и исследовании технических средств и усовершенствовании методов профилактического контроля и испытаний электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов в условиях эксплуатации под рабочим напряжением, в частности, силовых трансформаторов и ЛЭП напряжением 6(10) кВ.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

1) разработать теоретические предпосылки и методику испытаний изоляции фаз СЭС НГДУ под рабочим напряжением 6(10) кВ;

2) провести теоретические исследования температурного режима трансформатора в условиях эксплуатации и разработать рабочую методику тепловизионного контроля силовых трансформаторов распределительных сетей предприятий нефтегазодобывающего комплекса;

3) разработать испытательное оборудование для реализации методики испытаний изоляции фаз СЭС под рабочим напряжением;

4) провести экспериментальные исследования, подтвердить ими важность решения поставленных задач и достоверность результатов теоретических положений, изложенных в диссертации.

Методы исследования. При выполнении работы применялись:

1) методы теории поля и электрических цепей;

2) методы математического и компьютерного моделирования;

3) методы экспериментальных натурных испытаний с применением тепло-визионных приборов и установки для испытаний изоляции фаз СЭС, созданной при непосредственном участии автора.

Основные положения, выносимые на защиту: усовершенствованная методика определения полных проводимостей изоляции электрооборудования под рабочим напряжением 6(10) кВ;

2) математическая модель температурного режима силового трансформатора на базе решения задачи стационарной теплопроводности;

3) установка для измерения под рабочим напряжением омических и емкостных проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети 6(10) кВ, а также методика и результаты экспериментальных исследований с применением оборудования для тепловизионного контроля.

Научная новизна работы заключается:

1)в усовершенствовании методики определения полных проводимостей изоляции фаз электрической сети относительно земли в части нахождения активных и емкостных составляющих расчетно - экспериментальным путем под рабочим напряжением 6(10) кВ;

2) в разработке защищенного патентом оборудования для измерения под рабочим напряжением активных и емкостных проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети напряжением 6(10) кВ, отличающегося безопасностью измерений вследствие отделения измерительных приборов от цепи высокого напряжения.

3)в разработке упрощенной математической модели теплового состояния электрической машины, позволяющей оценить температуру перегрева и обосновать методику тепловизионного обследования силовых трансформаторов и экспериментальных исследованиях электрооборудования нефтегазодобывающих предприятий, результаты которых дали возможность перейти от системы планово-предупредительного ремонта (111IP) к ремонту по фактическому состоянию.

Практическая ценность работы:

1) разработана и внедрена в эксплуатацию передвижная измерительная установка для контроля состояния параметров изоляции ЛЭП под рабочим напряжением 6(10) кВ, защищенная патентом РФ;

2) разработаны рабочие методики диагностики состояния изоляции ЛЭП простыми и доступными средствами и контроля теплового режима силовых трансформаторов, с применением современных тепловизионных приборов;

3) результаты исследований в условиях эксплуатации позволили диагностировать состояние и прогнозировать надежность электрооборудования нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть» и перейти от системы 111 IP к ремонту по фактическому состоянию.

Реализация результатов:

1) разработанные на основе результатов диссертации рабочие методики диагностики изоляции ЛЭП и контроля теплового режима электрооборудования внедрены в эксплуатацию в ОАО «Татнефть»;

2) измерительная установка для определения состояния параметров изоляции ЛЭП под рабочим напряжением 6(10) кВ внедрена в эксплуатацию в составе мобильной измерительной лаборатории и используется на предприятиях ОАО "Татнефть";

3)по результатам исследований выработаны мероприятия по сокращению потерь электрической энергии в силовых трансформаторах и переходу от системы ППР к ремонту по фактическому состоянию.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно - технической конференции «Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы» (г. Альметьевск, 2001 г.), научно -технической конференции «Релейная защита, низковольтная аппаратура управления, регулируемый электропривод», посвященной 40-летию ОАО «ВНИИР» (г. Чебоксары, 2001), на секции устройств защиты и автоматики ОАО

ВНИИР». на 3-м Международном симпозиуме «Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе Прикамья», (г. Набережные Челны, 2002 г.), на 5-м Международном симпозиуме «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования» (г. Казань, 2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа объемом 135 с. состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 121 с. машинописного текста, 36 рисунков, 9 таблиц, 4 приложения, список литературы из 115 наименований.

Основные результаты работы сводятся к следующим положениям:

1. На основе рассмотрения типовых схем электроснабжения нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть» и анализа существующих методов контроля изоляции показана важность и актуальность дальнейшего развития методов контроля изоляции фаз в линиях 6(10) кВ и тепловизионного обследования электрооборудования под рабочим напряжением.

2. Разработано математическое описание состояния параметров ЛЭП 6(10) кВ, на основе которого предложена расчетно-экспериментальная методика определения активной и емкостной составляющих проводимости изоляции отдельных фаз в условиях эксплуатации оборудования под рабочим напряжением.

3. Разработана математическая модель теплового состояния силового трансформатора в стационарном режиме, позволившая обосновать и разработать практическую методику тепловизионного обследования трансформаторов под рабочим напряжением в системах электроснабжения предприятий ОАО «Татнефть».

4. Передвижная измерительная установка для испытания и контроля изоляции отдельных фаз и всей сети под рабочим напряжением 6(10) кВ внедрена в эксплуатацию на предприятиях ОАО "Татнефть" в составе передвижной измерительной лаборатории. Установка защищена патентом РФ и отличается безопасностью измерений вследствие отделения измерительных приборов от цепи высокого напряжения.

5. По результатам экспериментальных исследований и анализа повреждений в нефтепромысловых электрических сетях 6(10) кВ и электроустановках нефтегазодобывающих предприятий ОАО «Татнефть» за длительный срок эксплуатации установлено, что

- в последние годы наблюдается рост аварийности в нефтепромысловых электрических сетях НГДУ ОАО «Татнефть», обусловленный старением оборудования;

- основное количество аварийных отключений происходит из-за пробоев изоляции, из них до 72% - в кабелях и муфтах;

- удельная частота аварий в кабельных сетях НГДУ, имеющих защиту от однофазных замыканий на землю, в 5-13 раз ниже, чем в сетях, не имеющих земляной защиты.

6. С помощью разработанного оборудования проведены экспериментальные исследования состояния изоляции ЛЭП 6(10) кВ на объектах предприятий ОАО "Татнефть". Расчетный экономический эффект от внедрения установки и предотвращения аварийных ситуаций составляет 7,58 млн. руб.

7. По разработанной автором рабочей методике с применением современных тепловизионных приборов выполнены обследования тепловых режимов силовых трансформаторов ряда предприятий ОАО "Татнефть" в условиях эксплуатации. Исследования дали возможность диагностировать состояние и прогнозировать надежность электрооборудования в НГДУ. Результаты исследований позволили перейти от системы IJLL1P к ремонту по фактическому состоянию, что дало экономию финансовых средств в 2003 году в сумме 23653,6 тыс.руб.

8. В результате формирования базы данных по экспериментальным исследованиям СЭС определена суммарная мощность активных и реактивных потерь, составившая по обследованным объектам 610,1 тыс. кВт/ч, 5087,2 тыс. кВАр/ч соответственно. На основе оптимизации режимов работы трансформаторов удалось уменьшить оплату за потребляемую электроэнергию на 1,7 млн. рублей в год.

Заключение

1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. М.: Энергия, 1968. - 456 с

2. Иванов — Смоленский А.В. Электрические машины. Учебник для вузов. -М.: Энергия, 1980.-928 с.

3. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: Энергия, 1974.- 840 с.

4. Шуйский В.П. Расчет электрических машин (пер. с немецкого). М.: Энергия, 1968. - 732 с.

5. Щедрин Н.Н. Токи короткого замыкания высоковольтных систем. ОНТИ, 1935 г.

6. Веников В.А. Теория подобия и моделирование применительно к задачам электроэнергетики. Учеб. пособие для энерг. и электротехн. вузов. М., "Высшая школа", 1966

7. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирование (применительно к задачам электроэнергетики): Учебник для вузов по спец. "Кибернетика электр. систем". 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк. 1984 - 439 е., ил.

8. Гладилин Л.В., Шуцкий В.И., Бацежев Ю.Г., Чеботаев Н.И. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности М., «Недра», 1977, 327 с.

9. Иванов Е.А., Галка В.М., Малаян К.Р. Электробезопасность электроустановок и систем автоматики, Учебное пособие. СПб.: «Элмор», 2003. - 384 с.

10. Немцев Г.А., Ефремов Л.Г. Энергетическая электроника. М.: Пресссер-вис. 1994. - 320 с.

11. Гладилин Л.В., Шаекберов Н.Ш. Новые способы определения полных проводимостей фаз относительно земли. Душанбе, Тадж. ИНГИ № 173, 1975.

12. Тубис Я.Б., Белов Г.И. Температурная защита электрических двигателей в сельскохозяйственном производстве. М.: Энергия, 1977.

13. Калявин В.П., Рыбаков Л.М. Надежность и диагностика электроустановок: Учебное пособие. Иошкар - Ола: Map. гос. ун-т. 2000, - 348 с.

14. Рыбаков Л.М., Халилов Ф.Х. Повышение надежности работы трансформаторов и электродвигателей высокого напряжения. Иркутск: 1991, - 220 с.

15. Афанасьев А.А., Воробьев А.Н. К расчету плоско параллельных магнитных полей в немагнитных средах. Известия РАН. Энергетика, 1992, № 2, с. 77-92.

16. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. М.: Высшая школа, 1985. - 391 с.

17. Гаген А.Ф., Комиссаров Г.А., Чечушкин Г.А. Защита трансформаторов от витковых замыканий. Электричсетво, 19074, №2. С. 88-89.

18. Анчарова Т.В., Рыбаков Л.М. Качество электрической энергии и ее сертификация. Учебное пособие. Йошкар - Ола: Map. гос. ун-т. 2000, - 112 с.

19. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1999.

20. Бухтояров В.Ф., Маврицын A.M. Защита от замыканий на землю электроустановок карьеров, М.: Недра, 1986.

21. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем, М.: Энергия, 1976.

22. Айдаров Ф.А., Савицкий В.Н. Результаты исследований эффективности направленной защиты от однофазных замыканий на землю типа ЗЗП-1.- Электротехническая промышленность. Серия аппараты низкого напряжения. 1983, вып.6 (109), с.4-5.

23. Самойлович И.С. Режим нейтрали электрических сетей карьеров. М.: Недра, 1976.

24. Микрюков В.И. Устранение ложных отключений линий защитами от замыканий на землю в распределительных сетях разрезов и карьеров. Промышленная энергетика, 1981, № 9., с.41-43.

25. Бухтояров В.Ф. Новые устройства для защиты от замыканий на землю в электрических сетях разрезов.М.: ЦНИЭИуголь,

26. Централизованная сигнализация замыканий на землю в компенсированных сетях с использованием наложенного тока второй гармоники /И.М.Сирота,

27. А.Е.Богаченко, А.П.Шаповал и др. Автоматизация и релейная защита энергетических систем. Киев, 1981.

28. Маврицын A.M., Петров О.А. Электроснабжение угольных разрезов. М., Недра, 1977.

29. Маврицын A.M., Бухтояров В.Ф. Защита от однофазного замыкания на землю в карьерах. М., Недра, 1968.

30. Сирота И.М. Трансформаторы и фильтры напряжения и тока нулевой последовательности. Киев, Наукова думка, 1983.

31. Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью с компенсацией емкостных токов. М., Энергия, 1971.

32. Сушко В.А., Генин B.C., Борисов Л.Ф. Разработка комплектных устройств защиты, автоматики и контроля распределительных устройств 6 (10) кВ. Технический отчет ГЛЦИ.656322.019 Д1. Этап 1 2000 г., 39 с.

33. Пофидерный контроль изоляции. О.А. Глухов, Е.А. Иванов, Д. Мельников, П. Озолинып /Новости электротехники, №3 2004 г.

34. Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ. РД 153-34.0 20.363 - 99./ М.: Департамент стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России", ОРГРЭС, 1999.- 78 с.

35. Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 34.45-51.300-97. Издание 6 ./М.: ЭНАС 1998 г. Приложение 3. Тепловизионный контроль электрооборудования и воздушных линий электропередач.

36. Поляков B.C. Из опыта тепловизионной диагностики высоковольтного оборудования энергосистем. Энергетик №5.2000 г.

37. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1981.

38. Свидетельство для официальной регистрации программы для ЭВМ №2000610836. Программа приведения данных тепловизионного контроля к единому критерию // А.Б. Власов. 2000.

39. Анализ нарушений в работе электроустановок и рекомендации персоналу.// Служба передового опыта ПО «Союзтехэнерго»/ Под ред. Ф.Л. Когана. 1990. Вып.1, 2.

40. Власов А.Б. Тепловизионный контроль и диагностика электротехнических материалов и изделий. // Девятая международная конференция «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2000), 17-22 сентября 2000 г. С.-Петербург, 2000. Т. II, С.115.

41. Власов А.Б., Афанасьев Н.С., Джура А.В. Использование тепловизоров для контроля состояния электрооборудования в Колэнерго // Электрические станции. 1994. №12. С. 44-45.

42. Власов А.Б., Джура А.В. Опыт тепловизионного контроля электрооборудования Колэнерго // Электрические станции. № 8. 1996.

43. Власов А.Б. Тепловизионный метод контроля физических параметров высоковольтных вводов // Электротехника. 1994. №4.

44. Меньшов Б.Г. и др. Определение комплексной проводимости на землю электрических сетей с изолированной нейтралью.- «Труды МИРЭА», -1971, вып. 50, с. 12-20.

45. Цапенко Е.Ф., Сычев Л.В., Кулешов П.Н. Шахтные кабели и электробезопасность сетей.- М.: Недра. 1988.

46. Меньшов Б.Г. Исследование вопросов безопасного применения электроэнергии в подземных горных разработках. Дисс. на соискание ученой степени, канд. техн. наук. М.: МГИ, 1958.

47. Драгнев Д.Н. Исследование состояния изоляции и переходных процессов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях 6 кВ угольных карьеров Болгарии. Дисс. на соискание ученой степени, канд. техн. наук. М., МГИ, 1972.

48. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. М.: Энергоатомиздат, 1989.528 с.

49. Бараш М.И. Вопросы безопасного использования электроэнергии на горнорудных предприятиях Восточной Сибири. Дисс. на соискание ученой степени, канд. техн. наук. М.: МГИ, 1965.

50. Усманов Х.М. Разработка и исследование методов комплексного определения параметров изоляции карьерных электроустановок напряжением выше 1000 В. Дисс. на соискание ученой степени, канд. техн. наук. М.: МГИ, 1968.

51. Шуцкий В.И., Усманов Х.М. Разработка и исследование состояния изоляции электрических сетей напряжением выше 1 кВ горнодобывающих предприятий.- «Известия АН Таджикской ССР». Отд. физ.- матем. и геолого-хим. наук, 1967, № 2 (24), с. 38-48.

52. Гребченко Н.В. Метод непрерывного определения комплексных проводимостей изоляции в рабочих режимах электрических присоединений 6-10 кВ. Электричество №12 2003 г. С.24 29.

53. Патент на изобретение РФ № 2144678 от 06.08.1996 г. "Способ определения проводимостей изоляции фаз относительно земли в сетях с изолированной нейтралью".

54. Авторское свидетельство Кл. 21-е, 29/12 № 1088293/24-7 от 28.03.67 г. "Новый способ определения полной проводимости изоляции и ее составляющих активной и емкостной в электрических сетях с изолированной нейтралью под нагрузкой".

55. Авторское свидетельство Кл. О 01 г 27/18 № 432425 от 27.12.71 г. "Устройство для измерения пофазного и суммарного активных сопротивлении и емкости изоляции трехфазных сетей с изолированной нейтралью.

56. Гольдберг О.Д., Абдулов И.М., Абиев А.Н. Автоматизация контроля параметров и диагностика асинхронных двигателей. — М.: Энергоатомиздат, 1991. -160 с.

57. А.С. 692007 (СССР). Испытательная станция для электрических машин./ И.С. Михайленко и др.// Б.И. 1979, №38.

58. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978.

59. Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1988.

60. Кутин В.М., Кобылинский А.В, Диагностика повреждений изоляции распределительных сетей выше 1000 В с изолированной нейтралью. Промышленная энергетика, № 7, 1984.

61. Правила технической эксплуатации электрических сетей и станций Российской Федерации./ М.: Министерство топлива и энергетики, 1996.

62. Бажанов С.В., Воскресенский В.Ф. Профилактические испытания изоляции оборудования высокого напряжения. М.: Энергия, 1977.

63. ГОСТ 27518 Диагностирование изделий. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1988.

64. Сви П.М. Метолы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1992.

65. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

66. Н.Н. Миролюбов, Н.В. Костенко, M.JI. Ливенштейн, Н.Н. Тиходеев. Методы расчета электростатических полей. М.: Высшая школа, 1963. - 416 с.

67. Чаронов В.Я., Нурбосынов Д.Н., Ярыш Р.Ф., Нестерин В.А., Алаев Ю.Г. Энергосберегающие режимы напряжения и электропотребления в электрических комплексах предприятий нефтедобычи. /«Промышленная энергетика» №12, 2003.

68. Котеленец Н.Ф., Испытания, эксплуатация и ремонт электрических машин. 2003.-С. 384.

69. Средства автоматизации технологических установок нефтегазодобывающих предприятий. / В.Я. Чаронов, М.И. Альтшуллер, B.C. Генин, А.Г. Иванов, В.В. Кирюшин, Л.Ф. Борисов; под редакцией Генина B.C. Чебоксары: изд-во «Офисная полиграфия», 2002. - 272 с.

70. Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: Мир, 1964. - 774 с.

71. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Т. 2. Л.: Энергоиздат, 1981. - 416 с. Ч. 4. Теория электромагнитного поля.

72. Веников В.А., Суханов О.А. Кибернетические модели электрических систем: Учеб. пособие для вузов по спец. "Кибернетика электр. систем". М.: Энергоиздат, 1982. - 327 с.

73. Веников В.А., Литкенс И.В. Математические основы теории автоматического управления режимами энергосистем. Учебное пособие для энерг. вузов и фак.- М., "Высшая школа", 1964

74. Веников В.А., Сиуда И.П. Расчеты режимов дальних электропередач переменного тока.- М., Высш. шк., 1966, 143 с.

75. С.Ф. Никитин, И.Н. Степанов. Вопросы поддержания оптимального режима компенсации емкостных токов замыкания на землю. Сб. «Энергосбережение и эффективность в энергетике», Материалы VII Всероссийского семинара Чебоксары, 2003 г., с. 83-87.

76. В.А. Хрипунов. Экспертная система контроля и оценки состояния и условий эксплуатации трансформаторов. Сб. «Энергосбережение, сертификация и лицензирование -2000», материалы VI Всероссийского семинара, Чебоксары, 2000, с. 125-127.С

77. В.А. Хрипунов. Диагностика силовых трансформаторов. Сб. «Повышение эффективности региональных энергосистем». Чебоксары, 2003, с. 111-115.

78. С.Ю. Кожанов, В.М. Шевцов. Методическое обеспечение тепловизионного контроля состояния энергооборудования. Сб. «Повышение эффективности региональных энергосистем». Чебоксары, 2003, с. 128-153.

79. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977.- 736 с.

80. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967, 599 с.

81. Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник.- М.: Энергия, 1978.- 480 с.

82. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1983.- 616 с.

83. Беляев Н.М., Рядно А.А. теории теплопроводности. Учебное пособие для вузов. В 2-х частях. 4 2.- М.: Высшая школа, 1982.-304 с.

84. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. -М.: Наука, 1978.- 592с.

85. Л. Сегерлинд. Применение метода конечных элементов. Пер. с англ. А.А.Шестакова. Под ред. Б.Е. Победри. М.: Мир, 1979. - 392 с.

86. Виды расчетов, выполненных с помощью ANSYS: газодинамика, прочность, теплообмен, аэродинамика. ЗАО "НИИТУРБОКОМПРЕССОР им. В.Б. Шнеппа", Казань, www.turbocompressor.ru

87. Шаякберов Н.Ш,,Акимов A.M. , Афанасьев Д.Н. Способ определения полных проводимостей изоляции фаз сети относительно земли под рабочим напряжением 6—10 кВ// Электротехника № 5 2002. С 35 38.

88. Нестерин В.А., Генин B.C., Акимов A.M. Анализ теплового состояния электрической машины при тепловизионном обследовании// Труды академии электротехнических наук Чувашской республики. Чебоксары: ЧТУ, 2003. -№1. - С. 18-23.

89. Михеев Г.М. Тепловизионный контроль высоковольтного оборудования. Электрические станции. 1997, №11.

90. Осотов В.Н. Основные направления совершенствования системы диагностики силового электротехнического оборудования. Электрические станции. 1997, №5.

91. Тепловизоры: (Справочник). Киев: Техника, 1987. - 164 с.

92. Долин А.П., Першина Н.Ф., Смекалов В.В. Опыт проведения комплексных обследований силовых трансформаторов. Электрические станции. 2000, №6.

93. Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин: Учеб. для вузов по спец. "Электромеханика". М.: Высш. шк., 1990. - 254 с.

94. ГОСТ 12.3.019 "Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности"

95. ГОСТ 3484. Трансформаторы силовые. Методы испытаний.

96. ГОСТ 20243. Трансформаторы силовые. Методы испытаний на стойкость при коротком замыкании.

97. ГОСТ 21023. Трансформаторы силовые. Методы измерений характеристик частичных разрядов при испытании напряжением промышленной частоты.

98. Рыбаков Л.М., Соловьев Д.Г., Васюнин B.C. Идентификация дефектов штыревой изоляции с использованием амплитудно фазовых диаграмм. // Электричество 2004, № 11. С. 16 - 24.

99. Строев В.А., Шульженко С.В. Математическое моделирование элементов электрических систем. Курс лекций.- М.: Издательство МЭИ, 2002. -56 с.111. ABB. Каталог. 2004 г.

100. General Electric. Каталог 2004 г.113. Siemens. Каталог 2004 г.

101. ГоттерГ. Нагревание и охлаждение электрических машин. — М.-Л.: ГЭИ, 1961.-480 с.

102. Шуцкий В.Н., Карелин В.И., Быков Л.П. Параметры относительно земли воздушных распределительных сетей 6-35 кВ горнопромышленных комплексов Северо-востока СССР // Промышленная энергетика, 1974. № 5. С. 18-19.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

103. Результатов диссертационной работы на тему: «Разработка комплекса технических средств и совершенствование методов профилактического контроля и испытания электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов».

104. Предприятия, использующие результаты: ОАО «Татнефть» УГГГЖ для ППД Ф.И.О. Руководителя Бортников Виталий Романович.

105. Краткая характеристика внедренных результатов, в том числе социальный и экономический эффект (ожидаемый или фактический): разработана передвижная измерительная установка для определения состояния параметров изоляции

106. Экономический эффект от внедрения и применения составил 17955.8 тыс. руб. в год в текущих ценах на 1.01.2004 г.

107. Начальник планового отдела:

108. Начальник технического отдела: Ответственный за внедрение:2004г.1. ИМОВ1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

109. Результатов диссертационной работы на тему: «Разработка комплекса технических средств и совершенствование методов профилактического контроля и испытания электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов».

110. Предприятия, использующие результаты: ОАО «Татнефть» НГДУ «Ямашнефть» Ф.И.О. руководителя Смыков Виктор Васильевич.

111. Экономический эффект от внедрения и применения составил 5697.8 тыс. руб. в год в текущих ценах на 1.01.2004 г.

112. Начальник планового отдела:

113. Начальник технического отдела: Ответственный за внедрение:1. СМВ-35

114. СШР-35 Nfif£f {Щ. СШР-35 №21. ЛР-351. ВМ-351. ВЛ-35 146-113т то-С"'1. ШР-351. ШР-351. ВМ-35