Systems. Methods. Technologies 4 (40) 2018

Systems Methods Technologies. M.N. Lyutikova et al. Development and testing …2018 № 4 (40) p. 76-84 78 изоляции проводников выявляет осадки разной конси- стенции. Многие эксперты [22–25] сходятся во мнении, что мелкодисперсный осадок сульфида меди, распре- деляющийся между порами бумажной изоляции, обра- зует мелкодисперсные вкрапления, которые обеспечи- вают существование электропроводящих мостиков. В результате создается проводящий путь, что, в свою очередь, способствует возникновению поверхностных разрядов по изолирующему материалу. С целью эффективного диагностирования состояния внутренней изоляционной системы и поддержания электрофизических свойств диэлектриков на должном уровне на практике очень важно распознать начало развития коллоидно-дисперсных процессов, ведущих к образованию продуктов глубокого старения масляной и целлюлозной изоляции. Показатели, характеризующие начало образо- вания осадков в масле. В отношении показателей, могущих указывать на потенциальное образование осадков в эксплуатируемой изоляционной системе, традиционный лабораторный контроль жидкой изоля- ции сводится к определению кислотного числа, со- держания водорастворимых кислот, растворимого шлама, оптической мутности, тангенса угла диэлек- трических потерь [26]. Рассмотрим более подробно каждый показатель. Кислотное число есть количество миллиграммов едкого калия (КОН), необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г диэлектрика. Позволяет оценить количество свободных кислот в диэлектрике, а значит, степень их воздействия на орга- нические материалы, металлические конструктивные элементы внутри оборудования. Увеличение значения показателя свидетельствует об окислении масла, кото- рое может вызывать коррозию конструкционных эле- ментов, образование мыл с ионами металлов и разви- тие коллоидно-дисперсных процессов, ведущих к сни- жению электрической прочности масла. Водорастворимые кислоты (реакция водной вы- тяжки) —это количество мг едкого калия (КОН), не- обходимого для нейтрализации водорастворимых ки- слот, содержащихся в 1-м грамме масла. Низкомоле- кулярные кислоты —наиболее агрессивные, вызы- вающие коррозию металлов и старение твердой изо- ляции. Такие примеси изначально могут содержаться в неочищенном масле, полученном с нарушением технологии. Их наличие в эксплуатационном масле свидетельствует о достаточно глубоком разложении жидкого диэлектрика. Растворимый осадок —продукты окислительного старения масла или загрязняющие примеси, которые в дальнейшем способны выпадать в виде осадка на эле- ментах активных частей электрооборудования. Его называют также потенциальным осадком. Обладая высокой агрессивностью и плохой теплопроводно- стью, продукты старения, выпадающие в осадок, в первую очередь оказывают негативное разрушающее влияние на целлюлозную изоляцию. Как показывает практика, образование растворимого шлама в масле идет обычно низкими темпами за счет постоянного прохождения масла через адсорбирующий фильтр. Несмотря на это, осуществляется периодический кон- троль этого параметра. Мутность масла обусловлена рассеянием излуче- ния на коллоидных частицах. Таковыми могут быть нафтенаты металлов, суспендированные компоненты, частицы целлюлозы, металлов, веществ, агломери- рующих с атмосферной пылью и т.д. Значение мутно- сти трансформаторного масла герметичных высоко- вольтных вводов более 40м –1 указывает на ускоренное развитие процесса коллоидного старения масла, что ведет к снижению электрической прочности масляного канала. Тангенс угла диэлектрических потерь масла харак- теризует диэлектрические потери, обусловленные на- личием токопроводящих примесей. Повышение данно- го показателя в эксплуатационных маслах указывает на появление загрязнений, коллоидных образований, рас- творимых металлорганических соединений (мыл), про- дуктов старения твердой изоляции. Несмотря на обилие физико-химических парамет- ров масла [27–30], на практике, в силу разных причин, часто возникают ситуации, когда полученной диагно- стической информации недостаточно, чтобы зафикси- ровать начало образования «опасных» твердых продук- тов, в состав которых входят металлоорганические примеси. На наш взгляд, вопрос с качественным опре- делением осадкообразования может быть решен лишь с внедрением методики контроля содержания элементов в жидкой изоляции. Разработке такой методики, несо- мненно, предшествует изучение состава масляных осадков из работающего электротехнического обору- дования. Цели и задачи исследования. Фактически целью ди- агностического обследования любого оборудования является устранение неопределенности в оценке его технического состояния. В этой связи информативны- ми признаками являются только те, которые позволяют устранить неоднозначность для принятия решений, а не просто фиксировать изменения какого-либо показа- теля. Таким признаком может служить уровень содер- жания растворенных металлов в масле, способствую- щих образованию «полупроводящих» осадков. Разра- ботка методики определения концентраций конкрет- ных «опасных» компонентов должна основываться на глубоком изучении физико-химических процессов, происходящих в изоляции высоковольтного аппарата под воздействием эксплуатационных факторов. Поэто- му изучение элементного состава воскообразных нале- тов, осадков из работающего оборудования является первым шагом на пути к поиску показателей, позво- ляющих получать информативную картину о состоя- нии диэлектриков, а значит, оценивать временной ин- тервал до возможного повреждения. Целью исследования являются разработка и опробо- вание методики определения металлов в осадках мине- ральных изоляционных масел из высоковольтного мас- лонаполненного оборудования, базирующейся на атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС). Акту- альность данной задачи определяется наличием замет- ного количества выходящих из строя высоковольтных вводов с бумажно-масляной изоляцией, особенно за- полненных трансформаторным маслом марки Т-750.