Оценка состояния твёрдой изоляции по наличию фурановых соединений в масле
«Объём и нормы испытаний электрооборудования» РД 34.45-51.300-97 (п.6.6.) рекомендуют для оценки степени деградации (старения) бумажной изоляции обмоток трансформаторов в процессе эксплуатации применять два метода контроля. Таким образом осуществляется оценка по наличию фурановых соединений в масле и оценка по степени полимеризации.
Для определения степени полимеризации бумажной изоляции необходимо провести вскрытие трансформатора и взять образец межвитковой изоляции из наиболее нагреваемой части обмотки, что является как достаточно трудозатратным, так и проблематичным относительно отбора образца изоляции.
Для оценки состояния бумажной изоляции по наличию фурановых соединений в трансформаторном масле достаточно провести отбор пробы масла в объёме 20 мл. Согласно РД 34.45-51.300-97 «Объём и нормы испытаний электрооборудования» (п.6.6.1 и п.11, таб. 25.4) данный анализ масла проводится для силовых трансформаторов и вводов 110 кВ и выше. Для силовых трансформаторов напряжением ниже 110 кВ производится по решению технического руководителя. Периодичность контроля составляет 1 раз в 12 лет, а после 24 лет эксплуатации – 1 раз в 4 года. Кроме того данный анализ рекомендован в случае обнаружения в трансформаторном масле значительного количества окиси и двуокиси углеводорода (СО и СО2). Повышенное значение СО и СО2 свидетельствует о возможных дефектах и процессах разрушения твёрдой изоляции.
Срок службы трансформатора в основном определяется состоянием твердой изоляции и к концу срока эксплуатации бумажная изоляция приобретает коричневый цвет и становится хрупкой. В процессе эксплуатации силового трансформатора целлюлозная изоляция обмоток претерпевает деградацию (старение), обусловленную развитием процессов деструкции и дегидратации, сопровождающихся ухудшением ее физико-химических свойств.
На скорость процесса деградации (старения) бумажной изоляции влияют такие факторы как температура, кислород, электрическое поле, продукты окисления масла, в том числе и вода. При совокупном воздействии указанных факторов скорость старения бумажной изоляции значительно увеличивается.
Следует отметить, что электрическая прочность пропитанной маслом бумаги в результате ее старения практически не изменяется, так как разрушенные участки изоляции немедленно заполняются маслом и электрические показатели (сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь изоляции) существенно не изменяются и не могут служить индикаторами старения.
Косвенным диагностическим признаком старения изоляции служат фурановые соединения. Фурановые соединения образуются как продукты частичной деструкции целлюлозной изоляции в результате термоокислительного и гидролитического превращения целлюлозы и в дальнейшем растворяются в трансформаторном масле.
Вместе с тем необходимо отметить ряд моментов, влияющих на объективность получаемых диагностических данных:
- Разложение твердой изоляции сопровождается выделением в масло фурановых соединений и их рост в масле может говорить о неудовлетворительном состоянии твёрдой изоляции. Но отсутствие фурановых не может однозначно говорить об отсутствии деградации твёрдой изоляции, так как фурановые соединения не стабильны и разлагаются в кислой среде.
- Наличие в масле фурановых соединений может свидетельствовать о локально протекающем процессе деструкции и не отражает динамику деградации целлюлозной изоляции в целом.
- Содержание в масле фурановых соединений необходимо рассматривать в комплексе с другими видами физико-химических параметров масла и с динамикой изменения данных параметров.
- Содержание фурановых соединений зависит от эксплуатационных факторов, температуры масла, доливки или замены масла, замены силикагеля в ТСФ. Например, отборы показали, что при повышении температуры масла с 20°С до 42°С, содержание фурановых увеличилось в 3 раза с 0,9 до 2,7 мг/кг.
Фурановые соединения разлагаются в кислой среде с образованием продуктов нефуранового типа. Также при наличии в трансформаторе термосифонного фильтра образующиеся фурановые соединения адсорбируются и распадаются на силикагеле. Лишь в случае наступления динамического равновесия между продуктами поглощения сорбентом и продуктами выделения, начинается накопление фурановых соединений в масле. В связи с этим в некоторых публикациях рекомендуется для получения достоверного результата анализа, заблаговременно перед проведением отбора пробы масла вывести из работы ТСФ.
ООО «Прим-ДВ» обладает подготовленным электротехническим персоналом с профильным образованием, контрольно-измерительными приспособлениями, материалами и оборудованием, позволяющими обеспечить качественное проведения работ по диагностике трансформаторов.
Цель ООО «Прим-ДВ» - обеспечить качественную оценку и анализ состояния электрооборудования с выдачей рекомендаций по дальнейшей эксплуатации, учитывая накопленный многолетний опыт.
Позвольте нам заняться решением Ваших проблем либо постараться сделать так, чтобы их не возникало вовсе!
С уважением, коллектив ООО «Прим-ДВ».
Для получения необходимых услуг, пожалуйста, свяжитесь с нами:
- +7 902 505-86-25;
- +7 924 335-69-11.
- e-mail: tvk.dv@mail.ru