Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего»




Скачать 169.91 Kb.
НазваниеЗаявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего»
Дата конвертации05.03.2013
Размер169.91 Kb.
ТипКонкурс
Заявка участника С.П. Высогорец

Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего»

  1. Наименование предлагаемой разработки.

Вид выполняемой работы – научно исследовательская работа: «Разработка новых методов оценки качества эксплуатационных трансформаторных масел, как системы мер повышающих надежность силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ в условиях снижения затрат на их эксплуатацию».

Характеристика планируемого результата:

Разработка стандарта организации «Методические указания по оценке качества эксплуатационных трансформаторных масел, как элемента влияющего на надежность силовых трансформаторов напряжением 35 – 110кВ без специальных защит масла».

В предлагаемый к разработке стандарт организации войдут следующие материалы:

- Функции расчета математического ожидания доли утраченного ресурса эксплуатационного трансформаторного масла. Расчет ожидаемой (вероятной) доли утраченного ресурса эксплуатационного трансформаторного масла будет проводиться на основе измерения следующих показателей качества эксплуатационных трансформаторных масел: «кислотное число», «тангенс угла диэлектрических потерь масла», «содержание антиокислительной присадки агидол-1 (ионол)».

- «Метод оценки остаточного ресурса эксплуатационных трансформаторных масел силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ». Для разработки вышеуказанного метода будет проводиться адаптация к применению для эксплуатационных трансформаторных масел силовых трансформаторов напряжением 35 – 110кВ широко используемого в РФ метода измерения стабильности против окисления, стандартизированного в ГОСТ 981-751, позволяющего проводить реальную тест-оценку остаточного ресурса эксплуатационных трансформаторных масел.

- «Алгоритм выбора оптимального момента проведения коррекционных работ по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ». Блок-схема принятия решений, базируемая на основе реализации существующих и новых методов оценки качества эксплуатационных трансформаторных масел (результатов физико-химического анализа проб трансформаторных масел).

- «Метод определения объема материалов, номенклатуры и порядка проведения работ по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел». В основу разработки вышеуказанного метода будет заложена система организации специального лабораторного эксперимента моделирующего различные варианты восстановления ресурса масла. Также проведена адаптация к использованию в лабораторных условиях ряда методик: подготовки сорбентов (силикагелем), обработки масла сорбентом (силикагелем), стабилизация масла антиокислительной присадкой агидол-1 (ионол).

- «Новые требования к качеству и объему измерений эксплуатационных трансформаторных масел силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ без специальных защит масла». Разработка новых требований будет проводиться на основе проведения исследований зависимости изменения значений ряда показателей качества эксплуатационного трансформаторного масла от степени старения масла.

Область исследования и разработки – диагностика технического состояния электрооборудования.



  1. Контактные данные:

Автор разработки:

Высогорец Светлана Петровна, начальник управления диагностики филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго».

Дом.адрес: 167005, РК, г.Сыктывкар, ул.Малышева, д.14, кВ.54.

Контактные телефоны – с.тел: 89128622013, р.тел: (8212)28-33-88.

Е-mail: s-151075@yandex.ru; visogorecsp@komienergo.ru.

Организация – заявитель.

Филиал ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго»

Юр.адрес: 167000, РК, г.Сыктывкар, ул.Интернациональная, 94.

Web-site: www.komienergo.ru

E-mail: post@komienergo.ru



  1. Срок исполнения.

Начало - 2012 год

Окончание – 2 квартал 2013 год.



  1. Область применения разработки.



Вид осуществляемой деятельности – диагностика технического состояния электрооборудования.


Вид выполняемых работ – контроль и мониторинг показателей эксплуатации электрооборудования.


Область нормативного регулирования – обеспечение надежности электросетевого комплекса.


Номинация.

Направление 2 (Проекты).

«Инновационное оборудование и технологии распределительного электросетевого комплекса».


Принадлежность разработки.

Разработанный стандарт организации будет распространяться на маслонаполненные силовые трансформаторы напряжением 35 – 110 кВ без специальных защит масла.


Основные проблемные вопросы, решаемые в результате проводимой разработки и ожидаемых результатов.


Посредством разработанных новых методов и методик оценки качества эксплуатационных трансформаторных масел, а также нового алгоритма принятия решений, возможно определять такие состояния эксплуатационных трансформаторных масел, при воздействии на которые в процессе текущей эксплуатации мы значительно замедляем срок появления неустранимого дефекта2 силовых трансформаторов (ухудшение механической прочности целлюлозной изоляции), тем самым повышая надежность работы силовых трансформаторов и их долговечность.

Установлено, что существующая нормативная база не позволяет обеспечивать эффективный химический контроль силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ:

  • существующие пороговые значения ряда показателей качества масла ориентированы на более глубокие стадии старения масла, в период которых проведение коррекционных работ по восстановлению ресурса масла на работающем оборудовании без применения специальных маслоочистительных установок неэффективно;

  • ряду показателей качества масла, имеющих ключевое значение при выявлении завершения индукционного периода окисления масла (периода когда процесс окисления вступает в активную стадию) определено второстепенное значение;

  • отсутствуют какие-либо методики позволяющие оценить качество эксплуатационных трансформаторных масел на перспективу;

  • отсутствуют методы оценки качества масла, на основе которых можно определить достаточный объем материалом, номенклатуру и порядок проведения работ по восстановлению эксплуатационных свойств масла/ ресурса масла, а самое главное оценить эффективность и экономическую целесообразность предлагаемых работ по техническому обслуживанию силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ.



  1. Цель разработки и ожидаемые результаты.


Целью работы является разработка новых методов оценки качества эксплуатационных трансформаторных масел, как системы мер повышающих надежность силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ в условиях снижения затрат на их эксплуатацию.

Разработка вышеуказанных методик будет базироваться на основе исследования взаимосвязи изменения значений показателей качества эксплуатационных трансформаторных масел от степени его старения; проведении научного анализа существующего подхода к организации химического контроля силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ, как процесса обеспечивающего надежность энергосистем.

На основе планируемых исследований будет разрабатываться стандарт организации «Методические указания по оценке качества эксплуатационных трансформаторных масел, как элемента влияющего на надежность силовых трансформаторов напряжением 35 – 110кВ без специальных защит масла».


Применение вышеуказанного стандарта в отрасли позволит:

  • повысить эффективности оценки технического состояния силовых трансформаторов на основе физико-химического анализа эксплуатационных трансформаторных масел. Новый алгоритм выбора оптимального момента проведения коррекционных работ по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел будет отработан на основе ожидаемой взаимосвязи изменения величин ряда показателей качества эксплуатационного трансформаторного масла от степени его старения. Полученные функции позволят рассчитать математическое ожидание доли утраченного ресурса масла, оценить степень риска роста затрат на его восстановление, что, в конечном итоге, позволит определить оптимальный момент проведения коррекционных работ;

  • повысить надежность силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ при эксплуатации на электростанциях, в электрических сетях и энергосистемах. Поддерживая при эксплуатации силовых трансформаторов оптимальное качество залитых в них эксплуатационных трансформаторных масел, предотвращая образование продуктов глубокого окисления при старении трансформаторных масел, мы тем самым продлеваем ресурс силовых трансформаторов (долговечность работы): посредством уменьшения гидролитической деструкции целлюлозной (твердой) изоляции предотвращаем снижение ее механической прочности;

  • установить наиболее рациональную форму восстановления эксплуатационных свойств трансформаторных масел, дающую максимальный технико-экономический эффект, а именно: проведение работ по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел непосредственно на работающем оборудовании. Предложенные методы и методики оценки качества эксплуатационных трансформаторных масел силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ позволяют выбрать оптимальный момент проведения коррекционных работ, определить объем необходимых материалов, номенклатуру и порядок проведения работ для достижения максимального эффекта с минимальными затратами. Предложенный способ организации технической эксплуатации силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ позволяет увеличить срок службы трансформаторных масел, соответственно сократить их расход, а также повысить надежность силовых трансформаторов и увеличить межремонтный период работы.



  1. Обоснование необходимости разработки.


Наиболее важным и дорогостоящим оборудованием электрических сетей являются силовые трансформаторы. В России по состоянию на сегодняшний день больше половины эксплуатируемого парка силовых трансформаторов работают с превышением назначенного ресурса (расчетного срока службы). При исчерпании назначенного ресурса важным становится внедрение надежных методов и средств диагностики текущего технического состояния оборудования электрических сетей, а также прогнозирование ресурсных показателей основного оборудования.

Основным параметром, определяющим реальный срок службы силовых трансформаторов, является твердая изоляция. Состояние твердой изоляции напрямую зависит от качества залитого эксплуатационного трансформаторного масла и процессов, протекающих в нем. Анализ повреждений силовых трансформаторов за длительный период показывает, что одной из основных их причин является увлажнение, загрязнение трансформаторного масла и твердой изоляции, в том числе продуктами старения. Поэтому на современном этапе развития энергетики важным в повышении надежности силовых трансформаторов в эксплуатации является внедрение мероприятий по поддержанию стабильных характеристик изоляции путем постоянного удаления продуктов старения масла, своевременного восстановления ресурса масла, продления индукционного периода масла.

Снижение надежности стареющих силовых трансформаторов ведет к риску их нестабильной работы, росту расходов на поддержание требуемого уровня надежности в распределительном электросетевом комплексе. Так, при значительном ухудшении качества эксплуатационных трансформаторных масел, и, соответственно, загрязнении целлюлозной изоляции продуктами старения неизбежно проведение сложных капитальных ремонтов требующих использования специальной оснастки, оборудования, привлечения подрядных организаций. Зачастую проведение вышеуказанных работ выливается в значительные финансовые затраты, часто обусловленные большими расходами на доставку специализированного оборудования к месту проведения работ, что определяет эти работы для подрядчиков финансово малопривлекательными и, соответственно, усложняет для распределительных сетевых организаций их поиск (проведение торгов).

Исходя из анализа повреждаемости силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ следует, что из дефектов износового характера достаточно часто встречаются загрязнения изоляции влагой и примесями, образующимися при старении изоляционного масла. Таким образом, регистрация случаев ухудшения качества целлюлозной изоляции силовых трансформаторов, является свидетельством того, что установленные в действующих нормативных документах предельные критерии качества эксплуатационных трансформаторных масел не обеспечивают поддержания ее стабильных характеристик.

Поэтому необходим научный анализ и поиск решений для своевременного принятие мер, направленных на повышение надежности силовых трансформаторов за счет организации их эффективного технического контроля.


  1. Научно-технический задел и взаимосвязь с другими работами.

На основании проведенного анализа научных трудов по исследованию теоретических основ окислительных процессов протекающих в трансформаторных маслах определены наиболее чувствительные к процессам старения масла показатели качества: «кислотное число», «содержание водорастворимых кислот и щелочей», «содержание антиокислительной присадки», «тангенс угла диэлектрических потерь масла».

Исходя из результатов анализа ряда исследований в области изучения окислительных процессов, протекающих в маслах разработана математическая модель выбора оптимального момента проведения коррекционных работ по восстановлению ресурса масла с целью обеспечения надежности силовых трансформаторов и оптимизации затрат на их эксплуатацию.

На основе представленной математической модели планируется организация вышеуказанных исследовательских работ.

В основе математической модели в качестве основного критерия по выбору оптимального момента проведения коррекционных работ заложено максимальное значение доли утраченного ресурса эксплуатационного трансформаторного масла maxРмi(х) (математическое ожидание доли утраченного ресурса масла) определенное на основе измеренных показателей качества масла (i).

По рассчитанной максимальной доле утраченного ресурса эксплуатационного трансформаторного масла (maxРмi(х)) определяется в какую область степени риска роста затрат (RjWм; j= 0; 1; 2) укладывается полученная величина maxРмi(х) (см. рис. 1). На основе чего, устанавливается оптимальный момент проведения необходимых работ по техническому обслуживанию и ремонтам.



Wм


Рм








R0W

R1W

R2W

оптимум



Wм

Wм2

Wм3



Рис.1. Динамика изменения затрат на восстановление доли утраченного ресурса масла от степени его старения.



На рисунке 1 отмечено три области:

  • область стабильного состояния (R0Wм);

  • область, в которой появляется риск роста затрат в условных единицах в 2 раза (R1Wм);

  • область, в которой появляется риск роста в условных единицах в 3 раза (R2Wм);



В представленной математической модели учтены взаимосвязь изменения показателей качества масла от степени его старения (см. рис.2), а также изменение затрат на проведение коррекционных работ по восстановлению ресурса масла от степени его старения (см. рис.1).




Рис.2. Изменение вероятности ухудшения показателей качества масла, характеризующих утраченный ресурс.



Таким образом, взаимосвязь результатов измерений ряда показателей качества масла от измеренной его доли утраченного ресурса представлена графически. Подобранная к графику аппроксимирующая линия тренда позволит определить характер взаимосвязи (определить функцию) и экстраполировать полученные результаты на другую продолжительность эксплуатации / на другие условия эксплуатации.

На основании полученных зависимостей, появиться возможность провести оценку существующих нормативных пороговых значений ряда показателей качества масла, как величин, на основе которых можно определить оптимальный момент проведения коррекционных работ, по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел руководствуясь обеспечением надежности силовых трансформаторов и оптимизацией их эксплуатационных затрат

Вышеизложенное позволяет применить научно-обоснованные решения по оптимизации технического обслуживания и ремонтов силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ.

Для определения номенклатуры работ, перечня необходимых материалов и порядка их проведения необходима разработка специального метода («Метода определения объема материалов, номенклатуры и порядка проведения работ по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел»).


  1. Масштаб внедрения.

Во всех организация распределительного сетевого комплекса (МРСК Холдинга).

  1. Технико-экономическое обоснование.

Внедрение новых методов и методик оценки качества эксплуатационных трансформаторных масел силовых трансформаторов напряжением 35 – 110 кВ дает экономический эффект заключающийся в сокращении затрат на техническую эксплуатацию и ремонты силовых трансформаторов, и технический эффект, заключающийся в увеличении межремонтного периода работы силовых трансформаторов, а также повышения их ресурса (долговечности). Так, ожидаемый экономический эффект для ряда силовых трансформаторов представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Ожидаемый экономический эффект после проведения работ по восстановлению ресурса эксплуатационных трансформаторных масел.


Тип трансформатора

Объем планируемых коррекционных работ с расчетом их стоимости.



Расчет экономического эффекта, р.

ТДН 10000 /110


Исходное состояние масла

Предполагается проведение работ по замене силикагеля в термосифонном фильтре и стабилизации масла антиокислительной присадкой агидол-1.

Расчет затрат :

  1. Стоимость 1 кг силикагеля (Сс) – 53 р.

  2. Масса силикагеля засыпанного в термосифонный (адсорбционный) фильтр (mс) – 150 кг.

  3. Стоимость 1 кг агидола-1 (ионола) (Си) – 220 р.

  4. Масса агидола-1 (ионола) необходимого для ввода в бак силового трансформатора (mи) – 0,0025 кг на 1 кг масла (или 0,0025*14900=37,25 кг)

  5. Стоимость работ по замене силикагеля в термосифонном (адсорбционном) фильтре (определяется в соответствии с базовыми ценами – ремонт термосифонных фильтров II группы сложности в зависимости от типа фильтра) (Р1) – 1110 р.

  6. Стоимость работ по обработке трансформаторного масла за 1 тонну (определяется в соответствии с базовыми ценами – заливка масла в трансформатор №01080301) (Р2) – 400 р.

  7. Объем заливаемого концентрированного раствора (Vк) – 0,05т

Итого: Затраты (Wм1) = (Сс * mс) + (Си * mи) + Р1 + (Р2 * Vк),

Wм1= (53*150) + (220*37,35)+1110+(400*0,05)=17300р.

Стоимости полной замены масла в баке трансформатора: (mм) *(Cм):

  1. Стоимость 1 кг масла (См) – 50 р

  2. Масса масла залитого в бак трансформатора – 14,9 т.

Стоимость полной замены масла: 50*14900 = 745000р.


Экономический эффект составит: 745000 – 17300 = 727700 р.


Кч

0,025

ВКЩ

0,006

Танг

2,56

Ионол

0,065

Ст (Кч)

0,667

Ст (Ос)

0,0024




ТМ 6300/35


Исходное состояние масла

Предполагается проведение работ по замене силикагеля в термосифонном фильтре и стабилизации масла антиокислительной присадкой агидол-1.

Расчет затрат :

  1. Стоимость 1 кг силикагеля (Сс) – 53 р.

  2. Масса силикагеля засыпанного в термосифонный (адсорбционный) фильтр (mс) – 50 кг.

  3. Стоимость 1 кг агидола-1 (ионола) (Си) – 220 р.

  4. Масса агидола-1 (ионола) необходимого для ввода в бак силового трансформатора (mи) – 0,0035 кг на 1 кг масла (или 0,0035*4800=16,8 кг)

  5. Стоимость работ по замене силикагеля в термосифонном (адсорбционном) фильтре (определяется в соответствии с базовыми ценами – ремонт термосифонных фильтров II группы сложности в зависимости от типа фильтра) (Р1) – 700 р.

  6. Стоимость работ по обработке трансформаторного масла за 1 тонну (определяется в соответствии с базовыми ценами – заливка масла в трансформатор №01080301) (Р2) – 400 р.

  7. Объем заливаемого концентрированного раствора (Vк) – 0,02т

Итого: Затраты (Wм1) = (Сс * mс) + (Си * mи) + Р1 + (Р2 * Vк),

Wм1= (53*50) + (220*16,8)+700+(400*0,02)=6354р

Стоимости полной замены масла в баке трансформатора: (mм) *(Cм):

  1. Стоимость 1 кг масла (См) – 50 р

  2. Масса масла залитого в бак трансформатора – 4,8 т.

Стоимость полной замены масла: 50*4800 = 240000р.


Экономический эффект составит: 240000 – 6354 = 233646 р.


Кч

0,017

ВКЩ

Отс

Танг

1,49

Ионол

0,0013

Ст (Кч)

0,15

Ст (Ос)

0,0032







  1. Сведения об исполнителях и соисполнителях выполнения НИОКР.

Филиал ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго», управление диагностики.

В состав управления диагностики филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго» входит лаборатория физико-химического и хроматографического анализа аккредитованная на техническую компетентность в системе СААЛ (аттестат об аккредитации № РОСС RU.0001.517049 «20» октября 2010г).



Начальник управления диагностики филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго»





С.П. Высогорец




1 ГОСТ 981-75 Масла нефтяные. Метод определения стабильности против окисления / М: Издательство стандартов, 1992 – 9 с

2 Неустранимый дефект - дефект, устранение которого технически невозможно или экономически нецелесообразно [ГОСТ 15467-79 (СТ СЭВ 3519-81) Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения / М: Издательство стандартов, 1986 – 38 с].



Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconСценарий презентации Первого Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов "Энергетика будущего"
Организатор: Департамент информационной политики и коммуникаций ОАО "Холдинг мрск"

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconСводная форма для обработки поступающих заявок для участия во Всероссийском молодежном конкурсе наукоемких инновационных идей и проектов "Энергетика будущего"
Будущий распределительный электросетевой комплекс России: инновационная среда и операционная деятельность

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconКонкурс бизнес-планов инновационных проектов по приоритетным направлениям инновационной деятельности в Автономной Республике Крым в номинации "Энергетика и энергосбережение"
Программа проведения конференции-презентации по подведению итогов конкурса бизнес-планов инновационных проектов

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconКонкурса инновационных проектов по программе "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" У. М. Н. И. К
Выступление председателя Оргкомитета конференции, проректора по научной работе миэм, д т н., профессора Азарова В. Н

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconНазвание проекта т ехнология высокоэффективных свободно-поточных гидротурбин и ветрогенераторов, основанных на использовании специфического гидродинамического эффекта
Заявка для участия в Республиканской ярмарке инновационных идей, технологий и проектов

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconПедагогический взгляд
«Восхождение» (г. Казань). В книге опубликованы работы победителей (призеров и лауреатов) Всероссийского конкурса педагогических...

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconПоложение о региональном этапе второго Открытого Всероссийского конкурса культурологических, образовательных, социально-просветительских, информационно-медийных проектов
Всероссийского конкурса культурологических, образовательных, социально-просветительских, информационно-медийных проектов «Семья основа...

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconДиплом VI ступени (самый высокий уровень Хранители Земли) Всероссийского конкурса учебно-исследовательских экологических проектов школьников «Человек на Земле»
Диплом II степени Областного конкурса проектов по формированию здорового образа жизни в молодежной среде

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconКонкурс Научно-образовательных проектов «Энергия будущего»
Номинация. Энергетика, региональное развитие, качество жизни. Будущее ядерных городов и ядерные города будущего. (Социально-экономический...

Заявка участника С. П. Высогорец Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего» iconОпись документов
Заявка на участие в конкурсе, подписанную уполномоченным лицом участника конкурса по форме 2


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница