По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.315.61

Исследование электротехнических и физико-химических свойств рапсового масла как диэлектрической жидкости

Аникеева М.А. Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, E-mail: anikeevama@mail.ru

Произведен обзор публикаций, регламентирующих технических документов, касающихся описания и характеристик применяемых в высоковольтном маслонаполненном оборудовании изоляционных жидкостей. В обзоре значительное внимание уделено применению альтернативных жидкостей за рубежом и особенностям эксплуатации оборудования, наполняемого этими жидкостями. Описаны исследования некоторых свойств растительных диэлектриков, сопоставление их с традиционными минеральными жидкостями. Рассмотрены основные показатели рапсового и трансформаторного масел, а также методы и аппаратура для физико-химического анализа электроизоляционных жидкостей. Для экспериментального определения характеристик рапсового масла были использованы существующие на данный момент методы для анализа трансформаторных масел, имеющих минеральную основу. Экспериментальная часть работы проводилась автором на базе аккредитованной испытательной лаборатории.

Литература:

1. Марков В.А. Состав и теплота сгорания биотоплив, получаемых из растительных масел / В.А. Марков, С.А. Нагорнов, С.Н. Девянин // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. – Сер. «Естественные науки». – 2012. – № 2. – C. 65–80.

2. ГОСТ 8988-2002. Масло рапсовое. Технические условия. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 23 с.

3. ГОСТ 53457-2009. Масло рапсовое. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2010. – 15 с.

4. ГОСТ 31759-2012. Масло рапсовое. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2014. – 15 с.

5. ГОСТ 28582-90 (ISO 2049-72). Нефтепродукты. Метод определения цвета. – М.: Стандартинформ, 2006. – 4 с.

6. Методические указания по определению оптической мутности трансформаторного масла герметичных вводов 110 кВ и выше силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов. – М.: РАО ЕЭС России. – Приказ РАО ЕЭС России № 497 от 07.08.2007 г. – 16 с.

7. Коробейников С.М. Электрофизические процессы в газообразных, жидких и твердых диэлектриках. Процессы в жидкостях. Учеб. пособие. – Новосибирск: НГТУ, 2010. – 126 с.

8. IEC 60247:2004: Insulating liquids – Measurement of relative permittivity, dielectric dissipation factor (tan 5) and d.c. resistivity.- Ed. 3.0. – Geneva, IEC Central Office. – 2004. – 56 р.

9. Колушев Д.Н. Непрерывный контроль качества трансформаторного масла / Д.Н. Колушев, А.В. Широков, И.Л. Ротберт // НРЭ. – 2011. – № 1. – C. 29–37.

10. ГОСТ 6581-75. Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний (с Изменениями № 1, 2, 3). – М.: Стандартинформ. – 2008. – 18 с.

11. Дудкин С.М. Измерение влажности трансформаторного масла. Учеб. Пособие / С.М. Дудкин, А.Е. Монастырский [и др.]. – СПб.: ПЭИПК, 2002. – 36 с.

12. РД 34.43.107-95. Методические указания по определению содержания воды и воздуха в трансформаторном масле. – М.: АО ВНИИЭ, 1996. – 42 с.

13. ГОСТ 6356-75. Нефтепродукты. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле (с Изменениями № 1, 2, 3). – М.: Стандартинформ, 2006. – 5 с.

14. ГОСТ 17216-2001. Чистота промышленная. Классы чистоты жидкостей. – М.: Стандартинформ, 2008. – 11 с.

15. ГОСТ 5985-79. Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа (с Изменениями № 1, 2). – М.: Изд-во стандартов, 1994. – 8 с.

16. МКХА 06-09. Методика количественного химического анализа. Определение содержания водорастворимых кислот в эксплуатационных трансформаторных маслах. – СПб.: НПО «Электрум», 2012. – 6 с.

17. СТО 56947007-29.180.010.070-2011. Методические указания по определению поверхностного натяжения трансформаторных масел на границе с водой методом отрыва кольца. Стандарт организации. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2011. – 16 с.

18. Большая советская энциклопедия: в 30 т. / Гл. ред. А.М. Прохоров. – 3-е изд. – М.: Советская энциклопедия, 1969–1978.

19. Жосан А.А. Сравнение физикохимических свойств дизельного топлива и рапсового масла / А.А. Жосан, Ю.Н. Рыжов, А.А. Курочкин // Вестник. Орёл. ГАУ. – 2011. – Вып. 4. – Том 31. – С. 72–74.

20. Аникеева М.А., Арбузов Р.С., Живодерников С.В., Лазарев Е.А., Панов М.А., Овсянников А.Г. Диагностические признаки для отбраковки вводов высокого напряжения с бумажномасляной изоляцией // Электро. – 2009. – № 1. – С. 22–25.

21. IEC 62770 (2013): Fluids for electrotechnical applications – Unused natural esters for transformers and similar electrical equipment – Edition 1.0. – Geneva, IEC Central Office. – 2013. – 38 c.

22. Ушаков В.Я., Климкин В.Ф., Коробейников С.М., Лопатин В.В. Пробой жидкостей при импульсном напряжении / Под ред. проф., д-ра техн. наук В.Я. Ушакова. – Томск: Изд-во НТЛ, 2005. – 488 с.

23. Дарьян Л.А., Дрожжин А.П., Коробейников С.М., Тесленко В.С., Аникеева М.А. Регистрация микропузырьков в трансформаторном масле // Письма в ЖТФ. – 2008. – Т. 34. – Вып. 17. – С. 88–94.

24. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общей ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца. – 6-е изд. – М.: НЦ ЭНАС, 1998. – 256 с.

25. Липштейн Р.А. Трансформаторное масло / Р.А. Липштейн, М.И. Шахнович. – 3-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 296 с.

Интерес к свойствам рапсового масла среди исследователей возрастает. Об этом говорят появляющиеся печатные работы, статьи и патенты по изучению этих свойств и особенностей масла. Несмотря на то, что некоторые данные о свойствах интересуемой нас жидкости можно найти в литературных источниках, была поставлена задача исследования некоторых свойств этого масла с точки зрения возможности его использования в качестве жидкого диэлектрика в оборудовании с помощью методов, применяемых для традиционных минеральных масел.

Растительные масла состоят главным образом (на 95–97%) из триацилглицеридов – сложных эфиров глицерина и различных жирных кислот, а также моно- и диацилглицеридов. Ацилглицериды, в свою очередь, содержат в своем составе молекулы различных жирных (карбоновых) кислот, связанных с молекулой глицерина C3H5 (OH)3 [1]. Основными компонентами рапсового масла являются ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты в составе ацилглицеридов, незначительную часть составляют остальные компоненты (фосфолипиды, стерины, пигменты, витамины, углеводороды, белки, свободные жирные кислоты и др.).

В период с 2002 по 2012 г. несколько раз происходили замены стандартов на товарное рапсовое масло. Так, сначала характеристики производимых в нашей стране масел нормировались согласно ГОСТ 8988-2002 «Масло рапсовое. Технические условия» [2]. Данный стандарт устанавливал величины физико-химических характеристик масла, приведенные в табл. 1.

Затем данный ГОСТ был отменен, и ему на смену введен ГОСТ Р 53457-2009 [3]. С 2012 г. по настоящее время действует ГОСТ 31759-2012 «Масло рапсовое. Технические условия» [4]. Претерпели изменения классификация марок и некоторые показатели качества масла (табл. 2 и 3).

Так как работы по исследованию свойств масла велись на протяжении нескольких лет, объектами исследования сначала были выбраны масла, соответствующие предыдущим (уже не действующим) ГОСТ (1-я партия). Большая часть показателей масла была затем повторно исследована на рафинированном дезодорированном рапсовом масле, соответствующем ГОСТу 31759-2012 (2-я партия). Масло 2-й партии имело следующие показатели, представленные производителем в Удостоверении качества:

Для Цитирования:
Аникеева М.А., Исследование электротехнических и физико-химических свойств рапсового масла как диэлектрической жидкости. Главный энергетик. 2017;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: