Systems. Methods. Technologies 4 (40) 2018

Systems Methods Technologies. M.N. Lyutikova et al. Development and testing …2018 № 4 (40) p. 76-84 76 УДК 621.315.61 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-4-76-84 Разработка и опробование методики идентификации элементного состава осадков, образующихся в изоляционных минеральных маслах при эксплуатации высоковольтного оборудования М.Н. Лютикова 1 a , А.А. Коновалов 2 b , Н.Н. Фефилов 3 c , А.В. Загоруйко 3 d 1 Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы, ул. Энтузиастов 10, Ноябрьск, Россия 2 Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы, ул. Беловежская 19, Москва, Россия 3 Тюменский государственный университет, ул. Перекопская, 15а, Тюмень, Россия а m.lyutikova@mail.ru , b konovalov-aa@fsk-ees.ru , c n.n.fefilov@utmn.ru , d a.v.zagorujko@utmn.ru a https://orcid.org/0000-0002-0824-9025, b https://orcid.org/0000-0003-1363-5227, c https://orcid.org/0000-0003-3499-291X , d https://orcid.org/0000-0002-0724-488X Статья поступила 26.10.2018, принята 11.11.2018 В статье рассмотрены проблемы осадкообразования в высоковольтных аппаратах и их влияние на диэлектрические свой- ства изоляционной системы «масло– целлюлоза». Описаны примеры выхода из строя силовых трансформаторов, вводов, ре- акторов по причине загрязнения бумажной изоляции и возникновения токов короткого замыкания. Представлен обзор пока- зателей, характеризующих степень старения минерального изоляционного масла в процессе его работы в электротехниче- ском оборудовании. Однако традиционными методами не всегда удается зафиксировать начало образования коллоидно- дисперсных включений, предшествующих формированию осадка на твердой внутренней изоляции электрооборудования. По- водом для исследования послужил конкретный случай из практики эксплуатации герметичных вводов. В герметичном высоко- вольтном вводе по результатам хроматографического анализа был идентифицирован дефект электрического характера, в то время как физико-химические параметры масла из ввода не вызывали никаких опасений. При детальном осмотре внутрен- ней изоляции ввода обнаружены осадки, природу которых необходимо установить. Поэтому объектом исследования явились осадки пастообразной консистенции, взятые с демонтированного высоковольтного ввода типа ГМВБ (герметичный с бу- мажно-масляной внутренней изоляцией). Цель работы формулируется как разработка и опробование новой методики опре- деления элементов в масляных осадках, основанной на пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии в сочетании с физи- ко-химической обработкой проб. Разработанная методика, базирующаяся на современном высокочувствительном инстру- ментальном методе, позволила провести ряд экспериментов по изучению состава осадков из высоковольтного ввода с бу- мажно-масляной изоляцией. В изученных воскообразных осадках обнаружены металлы Cu, Pb, Ni, Fe, Zn, Cr, Cd, Co, Mn в количестве от 0,001 до 0,402 %. Содержание некоторых металлов в осадках заметно превышает их концентрацию в свежих маслах. Последнее указывает на постепенное вымывание элементов из конструкционных материалов ввода с последующим формированием крайне нежелательных осадков на внутренних частях оборудования. Ключевые слова: твердый осадок; металлы; трансформаторное масло; изоляционная жидкость; жидкий диэлектрик; атом- но-абсорбционная спектрометрия. Development and testing of the method for identifying the elemental composition of sediments formed in insulating mineral oils during the operation of high-voltage equipment M.N. Lyutikova 1 a , A.A. Konovalov 2 b , N.N. Fefilov 3 c , A.V. Zagoruiko 3 d 1 Federal Grid Company of Unified Energy System; 10, Entuziastov St., Noyabrsk, Russia 2 Federal Grid Company of Unified Energy System; 19, Belovegskaya St., Mosсow, Russia 3 Tyumen State University; 15a, Perekopskaya St., Tyumen, Russia а m.lyutikova@mail.ru , b konovalov-aa@fsk-ees.ru, c n.n.fefilov@utmn.ru, d a.v.zagorujko@utmn.ru a https://orcid.org/0000-0002-0824-9025, b https://orcid.org/0000-0003-1363-5227, c https://orcid.org/0000-0003-3499-291X , d https://orcid.org/0000-0002-0724-488X Recieved 26.10.2018, accepted 11.11.2018 The article discusses the currently existing methods of spectral analysis, which allow to obtain information on the composition of precipitation. In the work examples of failure of power transformers, bushings, reactors due to contamination of paper insulation and occurrence of short-circuit currents are considered. The indicators characterizing the degree of mineral insulating oil aging during its operation in electrical equipment are overviewed. However, using traditional methods it is not always possible to fix the beginning of the formation of colloid-dispersed inclusions preceding the formation of a precipitate on solid internal insulation of electrical equip- ment. The reason for the study was a specific case from the practice of operating hermetic bushings. In the hermetic high-voltage input,