ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................. 5
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СВОЙСТВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ
ИХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
СОСТОЯНИЯ ....................................................................................................................................... 16
1.1 Основные этапы развития применения диэлектрических жидкостей в высоковольтном
оборудовании .................................................................................................................................... 16
1.2 Анализ основных свойств минерального масла и альтернативных изоляционных
жидкостей.......................................................................................................................................... 29
1.2.1 Физические свойства ........................................................................................................... 32
1.2.2 Химические свойства .......................................................................................................... 39
1.2.3 Электроизоляционные свойства......................................................................................... 45
1.2.4 Экологические свойства...................................................................................................... 60
1.2.5 Другие характеристики изоляционных жидкостей .......................................................... 62
1.2.6 Применение изоляционных жидкостей в высоковольтном оборудовании.................... 73
1.3 Способы улучшения характеристик минерального изоляционного масла........................... 78
1.4 Маркеры старения и методы диагностирования состояния изоляционной системы
высоковольтного оборудования...................................................................................................... 90
Выводы по первой главе.................................................................................................................... 121
2.1 Установление силы связи между физико-химическими показателями трансформаторного
масла и сроком эксплуатации высоковольтных трансформаторов ........................................... 123
2.2 Определение скорости старения жидкой изоляции в реальных условиях эксплуатации
высоковольтных трансформаторов напряжением 110-500 кВ................................................... 130
2.3 Определение остаточного ресурса жидкой изоляции высоковольтного оборудования на
основе кинетической модели старения в эксплуатационных условиях.................................... 142
Выводы по второй главе.................................................................................................................... 163
ГЛАВА 3 РАСШИРЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ СТАРЕНИЯ
ЭКПЛУАТАЦИОННОГО МАСЛА ИЗ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
НАПРЯЖЕНИЕМ 110-500 кВ........................................................................................................... 166
3.1 Идентификация соединений в масле из высоковольтных трансформаторов с помощью
хромато-масс спектрометрии ........................................................................................................ 166
3.2 Контроль образования фенольных соединений в эксплуатационном масле методом
газовой хроматографии.................................................................................................................. 170
3.3 Анализ эксплуатационного масла из высоковольтных трансформаторов напряжением 110-
500 кВ на наличие перекисных соединений ................................................................................ 174
3
3.4 Исследование влияния перекисных соединений на электрическую прочность
трансформаторного масла и бумажной изоляции....................................................................... 180
Выводы по третьей главе................................................................................................................... 185
ГЛАВА 4 ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА И
УЛУЧШЕНИЕ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ......................................................... 188
4.1 Увеличение стойкости парафинового изоляционного масла к окислению путем введения
антиокислительных присадок ....................................................................................................... 188
4.1.1 Установление эффективности работы антиокилительной присадки ионол при
различных температурах............................................................................................................ 188
4.1.2 Стабилизация окисления трансформаторного масла с помощью фенольных
ингибиторов................................................................................................................................. 192
4.2 Улучшение диэлектрических свойств ароматического изоляционного масла путем
смешивания его с биоразлагаемой сложноэфирной жидкостью ............................................... 195
4.2.1 Подготовка проб и методы испытаний диэлектрических смесей................................. 198
4.2.2 Физические свойства ......................................................................................................... 201
4.2.3 Электрофизические свойства............................................................................................ 208
4.2.4 Химические свойства ........................................................................................................ 210
Выводы по четвертой главе............................................................................................................... 219
ГЛАВА 5 ИЗМЕНЕНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЭФИРОМАСЛЯНЫХ СМЕСЕЙ ПОД
ВЛИЯНИЕМ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ....................... 221
5.1 Исследование изменения эксплуатационных свойств смесей после продолжительного
воздействия высокой температуры............................................................................................... 221
5.1.1 Методика проведения исследования................................................................................ 221
5.1.2 Результаты исследования и их обсуждение .................................................................... 224
5.2 Оценка состояния эфиромасляных смесей в процессе их высокотемпературного старения
с помощью метода ИК-спектроскопии......................................................................................... 233
5.3 Исследование образования газов в эфиромасляных смесях в процессе их термического
старения ........................................................................................................................................... 242
5.3.1 Методика проведения исследования................................................................................ 242
5.3.2 Результаты исследования и их обсуждение .................................................................... 245
5.4 Исследование образования газов в эфиромасляных смесях под воздействием
электрических разрядов ................................................................................................................. 248
5.4.1 Методика проведения исследования................................................................................ 249
5.4.2 Результаты исследования и их обсуждение .................................................................... 250
Выводы по пятой главе...................................................................................................................... 252
4
ГЛАВА 6 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЭФИРОМАСЛЯНЫХ СМЕСЕЙ НА РЕСУРС БУМАЖНОЙ
ИЗОЛЯЦИИ........................................................................................................................................ 254
6.1 Подготовка проб и условия проведения эксперимента ........................................................ 255
6.2 Изменение характеристик бумажной изоляции в процессе ее старения ............................ 256
6.3 Определение кинетической модели старения и прогнозирование срока службы бумажной
изоляции .......................................................................................................................................... 260
Выводы по шестой главе ................................................................................................................... 267
ГЛАВА 7 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ СМЕСЕЙ МИНЕРАЛЬНОГО
МАСЛА И СИНТЕТИЧЕСКОГО ЭФИРА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА
.............................................................................................................................................................. 269
7.1 Объекты и условия проведения исследования ...................................................................... 271
7.2 Влияние температуры на электрическую прочность увлажненных диэлектрических
жидкостей при охлаждении........................................................................................................... 274
7.3 Влияние температуры на электрическую прочность увлажненных диэлектрических
жидкостей при нагревании ............................................................................................................ 282
7.4 Анализ процессов, происходящих при охлаждении и нагревании диэлектрических смесей
.......................................................................................................................................................... 286
7.5 Математическая модель процесса охлаждения и нагревания увлажненных
диэлектрических жидкостей.......................................................................................................... 291
Выводы по седьмой главе.................................................................................................................. 297
Заключение ......................................................................................................................................... 299
Список сокращений и условных обозначений ................................................................................ 305
Список литературы ............................................................................................................................ 308
Приложение А Комплекс методик по контролю качества и диагностированию состояния
изоляции высоковольтного маслонаполненного оборудования.................................................... 341
Приложение Б Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ............... 347
Приложение В Патент РФ на изобретение ...................................................................................... 348
Приложение Г Патент РФ на изобретение ...................................................................................... 349
Приложение Д Акты внедрения результатов диссертационного исследования.......................... 350
