Systems. Methods. Technologies 3 (39) 2018

Systems Methods Technologies. S.M. Korobeynikov et al. Factors affecting … 2018 № 3 (39) p. 49-56 50 Введение Трансформаторные масла уже несколько десятиле- тий находят широкое применение в высоковольтном оборудовании в качестве хорошего диэлектрика, вы- полняя ряд важных функций— изолирующей, охлаж- дающей, защитной, информационно-диагностической среды [1–4]. Изоляционное масло представляет собой очень сложную систему углеводородов полигамного строения [5]. В процессе эксплуатации жидкого ди- электрика под воздействием жестких условий работы высоковольтных аппаратов (повышенная температура, высокая напряженность электрического поля, металли- ческие части оборудования, кислород воздуха, световая энергия и т.д.) происходит его старение [6–8]. В ре- зультате нежелательного радикально-цепного окисле- ния углеводородов образуются «опасные» низко- и высокомолекулярные соединения, способные коагули- роваться и выпадать в виде осадков на активные части электрооборудования (обмотки, магнитопровод, отво- ды, шины, масляные каналы) [6; 9–11]. Твердый налет на важных элементах оборудования ухудшает отвод тепла от нагретых его частей, кроме того, полярные соединения обладают ионной и электрофоретической проводимостью, а, следовательно, снижают диэлектри- ческие свойства всей системы «масло– целлюлоза» [12–15]. Такие негативные изменения, происходящие в эксплуатационных диэлектриках, с большой вероятно- стью могут стать причиной серьезных технологических нарушений в работе электросетевого маслонаполнен- ного высоковольтного оборудования. OH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 H 3 C а) 2D б) 3D Рис. 1. Структурная формула антиокислительной присадки ионол (2,6-ди- трет -бутил-4-метилфенол) Интенсивность электро- и термохимического старе- ния изоляционного масла регулируется добавлением антиокислительной присадки — ионола (2,6-ди- трет - бутил-4-метилфенола). На рис.1 приведена 2D и 3Dструктурная формула указанного антиоксиданта. Механизм ингибирования масла сводится к улавлива- нию активированными молекулами антиоксиданта сво- бодных перекисных радикалов окисленных углеводо- родов и образованию с ними наиболее стабильных мо- лекул [16]. Уровень содержания присадки в эксплуата- ционных свежих, подготовленных к заливке или до- ливке в электрооборудование, эксплуатационных мас- лах строго нормируется техническими документами (СО 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний элек- трооборудования; СТО 34.01-23.1-001-2017. Объем и нормы испытания электрооборудования) и составляет от 0,10 до 0,40 % масс. Снижение концентрации ионола в рабочем трансформаторном масле до 0,05–0,10 % масс. недопустимо. Связано это с тем, что при дости- жении указанного уровня концентрации присадка про- являет проокислительные свойства, т.е. не тормозит процесс окисления, а лавинообразно ускоряет его [16]. Поэтому специалисты служб изоляции электросетевых предприятий с установленной периодичностью посто- янно осуществляют контроль расхода ингибитора в изоляционных маслах, заливаемых в высоковольтное электрооборудование. Химический контроль уровня содержания ингибито- ра в эксплуатационных маслах —обязательное меро- приятие. Необходимо отслеживать и проверять концен- трацию ионола также и в новых, неиспользованных то- варных маслах, поступивших на электросетевые пред- приятия, несмотря на то, что они сопровождаются сер- тификатами качества. Автором [17] приведен реальный случай, произошедший в одной из энергокомпаний. Им- портным трансформаторным маслом, обладающим очень хорошей прозрачностью и высокими диэлектри- ческими свойствами (в силу тщательной очистки), за- полнили трансформатор без предварительного анализа его на содержание антиокислительной присадки. Мень- ше чем через год после начала эксплуатации трансфор- матор вышел из строя. Причиной серьезного поврежде- ния послужило сильное изменение изоляционных свойств масла, которое возникло в результате ускорен- ного термохимического старения масла в отсутствие ионола и каких-либо естественных ингибиторов окисли- тельных процессов. Таким образом, приведенный авто- ром случай из практики еще раз доказывает важность выполнения эксплуатационного и входного контроля электрохимического состояния масла, в том числе (по уровню концентрации) присадки 2,6-ди- трет -бутил-4- метилфенол в количественном выражении. Сегодня, имея широкий арсенал средств измерений и инструментов, лабораторный контроль содержания присадки может проводиться несколькими методами: тонкослойная хроматография (СТО 70238424.27.100. 053-2009. Энергетические масла и маслохозяйства электрических станций и сетей. Организация эксплуа- тации и технического обслуживания. Нормы и требо- вания), высокоэффективная жидкостная хроматография