Бурное развитие энергооборудования стимулирует создание новых методов его диагностики. Среди разработчиков – не только ученые, но и сами энергетики. Так, специалисты «Мариэнерго» при участии ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и измерений в Республике Марий Эл» предложили новый – перспективный способ диагностики состояния маслонаполненного оборудования.
В чем суть ноу-хау? Какие перспективы сулит его использование? И насколько широка география возможного применения новой технологии? Эти и другие вопросы мы задали заместителю директора по техническим вопросам – главному инженеру «Мариэнерго» Юрию Ратникову.
– Юрий Михайлович, где применяются масляные трансформаторы? И насколько актуален вопрос контроля качества трансформаторного масла?
– Масляные трансформаторы наиболее распространённый вид оборудования подстанций. Их применение обусловлено высокими изоляционными свойствами бумажномасляной изоляции, ее стойкостью к тепловым нагрузкам и электромагнитному полю. И хотя для сетей напряжением 10 кВ и ниже появились трансформаторы без использования масла, для высокого напряжения – 110 кВ и выше – альтернативы трансформаторам с бумажномасляной изоляцией пока нет.
– Какие параметры позволяет контролировать методика, разработанная в «Мариэнерго»? Чем обусловлено появление в трансформаторном масле примесей, и как они влияют на работу оборудования?
– Бумажномасляная изоляция обладает отличными электроизоляционными свойствами, дёшева. Однако во время эксплуатации под действием внешних факторов (температура, содержащиеся в масле кислоты и влага, сильные электромагнитные поля) целлюлоза разрушается, образуя фурановые соединения. При этом ухудшаются свойства изоляции, что приводит к повреждению оборудования. Уровень содержания фурановых составляющих в трансформаторном масле как раз и указывает на состояние в текущий момент бумажной изоляции.
Ещё один компонент трансформаторного масла – антиокислительная присадка ионол – необходим для нейтрализации свободных радикалов, приводящих к образованию кислот, которые разрушают целлюлозу. Снижение его концентрации ниже допустимой может ускорить старение бумажной изоляции.
– Как же определить количество фурановых соединений в трансформаторном масле? Какие методики используются ныне, и в чём преимущество вашей разработки?
– Количественный анализ фурановых производных в трансформаторном масле проводится на газовом хроматографе. Наши специалисты предложили вместо насадочной колонки использовать капиллярную, что в разы повышает точность измерений. Особенно это заметно при малых концентрациях фурановых составляющих. Полученная хроматограмма содержит ярко выраженные пики всех компонентов.
Кроме того, наши специалисты предложили принципиально новый метод для экстракции фурановых составляющих из трансформаторного масла, что позволило исключить использование для этой цели ныне применяемого ацетонитрила, имеющего 3 класс опасности, и значительно снизить влияние мешающих компонентов за счет применения капиллярной колонки.
Ещё одно новшество касается процесса извлечения фурановых производных из трансформаторного масла. Вместо ручного встряхивания для получения равновесной системы мы применили магнитную мешалку, что позволило исключить влияние человеческого фактора и достичь более стабильных результатов.
– Каким может быть экономический эффект от внедрения новой методики? И возможно ли ее широкое внедрение на предприятиях электроэнергетического комплекса страны?
– На основании статистических данных, полученных нашими сотрудниками, специалисты Центра стандартизации, метрологии и измерений в Республике Марий Эл провели необходимые расчёты в соответствии с требованиями ГОСТ, что позволило аттестовать методику для её использования на предприятиях электроэнергетического комплекса.
В этом случае уровень финансовых вложений, главным образом, зависит от производителя оборудования. При сопоставимых аппаратных затратах наша методика позволяет получить качественный анализ отобранных проб масла и, как следствие, более наглядную картину состояния внутренней изоляции трансформатора. Отказ же от ацетонитрила позволит снизить расходы на оборудование химлабораторий и подготовку персонала для работы с ним.
Что же касается перспектив внедрения, то новый метод диагностики состояния изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов можно применить и для маслонаполненных вводов, трансформаторов тока и трансформаторов напряжения 110 кВ. Полагаю, что наш опыт заинтересует специалистов предприятий, обслуживающих силовое энергооборудование высоких классов напряжения.