Негізгі ұғымдар мен анықтамалар
Трансформатордың электрлік аппарат ретіндегі
Қуат трансформаторларының сенімділігі
Бұны зақымдану статистикасы да талап етеді: электр беру желілеріндегі трансформаторлардың ақауларынан болатын апаттар электр қуатының 80-90%, ал электр станцияларында 10-20% өшеді.
Трансформаторға тиетін негізгі қауіпті әсерлер
Мысалы, АҚШ-тың EPRI электр энергетикалық институтының ұсынымдарына сәйкес, 180 ° C температура қысқа уақытқа рұқсат етіледі, ал ол асып кеткенде газ көпіршіктері пайда болуы мүмкін; Ұзақ уақыт бойы 140 ° C температураға рұқсат етіледі, одан жоғары қағаз оқшаулауының тез қартаю қаупі бар. Оның үстіне соңғы бес жылда өнеркәсіп өндірісінің күрт төмендеуіне байланысты трансформатор жүктемесі орташа есеппен 60-70%-дан 20-40%-ға дейін төмендеді. Көптеген апаттар 30-35 жыл бұрын 110-500 кВ трансформаторлардың орама ұштарының орамдарының оқшаулауының толық термиялық тозуына байланысты болды, аз жүктемелер кезінде орын алды және орама құрылымындағы үлкен ақаулардан туындады.
Күштік трансформаторлардың ақауларының түрлері
Атап айтқанда, Монаш университеті (Австралия) ЖҚЗ және Вестингхаус американдық электр энергетикасы институты бастаған зерттеулерді жалғастырды. Монаш университетінде трансформатордың әртүрлі шамадан тыс жүктемелері кезінде 0,5-6,0% ылғалдылық мәндерінде оқшаулаудан ылғалдың миграциясын анықтау үшін эксперименттер жүргізілді және қалпына келтіру уақыты анықталды.
Шетелдік трансформаторлардың зақымдануы
Әртүрлі типтегі ақаулардың пайызы: 40-50% - жоғары температурамен қызып кету, 30-40% - электр разрядтары, 5-10% - бір уақытта бірнеше ақау түрлерінің болуы. Трансформаторлардың өзіне тән зақымдануы кернеу мен қуат класына байланысты, кернеуі 6-10 кВ (желілердің нашар жағдайы) және 220-750 кВ (инфрақұрылымы нашар) трансформаторлар үшін ол біршама жоғары.
Жұмыс кезінде трансформатордың жағдайын
Жай-күйді мерзімді бақылау
Май үлгілерін газды хроматографиялық талдау
Майдың ГХА нәтижелерін түсіндіру әдістері
Дорненбург әдісі екі логарифмдік шкала бойынша C2H2/C2H4 қатынасының CH4/H2 және C2H4/C2H6 қатынасына тәуелділігін пайдаланады (3.1-сурет). Графиктегі жеке аймақтар келесі аймақтарға сәйкес келеді: термиялық деградация, доғалық және ішінара разрядтар. Үшбұрышты диаграмма қолданылады (3.2-сурет), онда үш газдың: метан, этилен және ацетиленнің (CH4, C2H4 және .C2H2) пайыздық үлесі көрсетілген. «Магистральдық газ» атауымен ақаулардың тоғыз түрі анықталады. Ақаулардың сипаты сондай-ақ «негізгі» және «сипатты» газдардың типтік комбинацияларымен және екі нұсқамен (C2H2/C2H4 - CH4/ H2 - СО2 /СО немесе C2H2/ C2H4 - CH4/ H2 - C2H4 / C2H6) көрсетіледі. қатынас комбинациясы анықталады.
Канадада диагноз H2, C2H2, C2H4 және C2H6 газдарының салыстырмалы концентрацияларына және ақаулардың алты негізгі түріне негізделген Дувал үшбұрышының көмегімен жасалады. LABELEC зертханалық жүйесі (Португалия) сонымен қатар IEC 599 және CO2/CO, C2H2/H2 қатынастарына сәйкес газ қатынастарына негізделген, бірақ негізінен газ концентрациясының абсолютті мәндеріне негізделген. IEC 60599 жүйесінен шығарылған C2H6/CH4 газ қатынасы жұмыс температурасымен салыстырғанда температураның көтерілуін тиімді анықтайды деп саналады.
РД ұсыныстары және IEC 60599 ұсыныстары бойынша ресейлік энергетикалық жүйелерде қабылданған шекті концентрациялары бар поляк электр станцияларының СО және СО2 салыстыру HCA майын талдаудың әртүрлі әдістерін қолдана отырып, трансформаторлардың күйін бақылаудың тиімділігін бағалау нәтижесінде топ CIGRE 15.01 жұмыс құжаты HCA нәтижелерін түсіндірудің жаңа әдісін ұсынды.
Қатты оқшаулаудың ескіруін бағалау
Шығару клапанына орнатылған көлемі 50 см3 RGP1 сынама картриджі газ релелік сигналын сынауға арналған. 1970 жылдардың аяғы мен 1980 жылдардың басында мұнайдың ескіру дәрежесін анықтауға байланысты мұнайдағы фурандарды зерттеу бойынша алғашқы жұмыстар жүргізілді. Ұзақ жұмыс істейтін трансформаторлардағы фурфуролдың мөлшері 1-10 мг/л, ол 80-800 кг ескі қағаз массасына тең.
Нәтиже қолайлы болып саналады, егер фурандар концентрациясы бұрынғы деректерден аспаса, оқшаулау жағдайы концентрациясы 2,5 есеге дейін болғанда қосымша зерттеулерді қажет етеді; 2,5 есе еселенген концентрация қолайсыз болып саналады [13]. ENEL (Италия) тәжірибесіне сүйене отырып, қалыпты қартаю процесі фурандардың 2,5 мг/л дейін концентрациясына сәйкес келеді, бағалаудың белгісіздігі 2,5-5 мг/л шегіне сәйкес келеді, қалыптан тыс қартаю. 5-10 мг/л құрайды, жоғары және одан да көп концентрацияда пайда болады. Егер блоктық трансформаторлар үшін үлгілердің 14% А аймағында, 71,5% В аймағында және 14,5% В аймағында болса, онда желілік трансформаторлар үшін бұл көрсеткіштер сәйкесінше 10%, 57% және 33% құрайды.
Үндістандағы Электриктердің ғылыми-зерттеу қауымдастығының сарапшыларының пікірінше, оқшаулаудың жол берілмейтін қартаюының критерийі DP мәнінің 150-200-ге дейін төмендеуі және сәйкесінше майдағы фуран концентрациясы 10*10-6 ppb құрайды. . Мысалы, National Grid (Ұлыбритания) энергетикалық компаниясы спектрофотометриялық талдауды қолдана отырып, жиі бақыланатын фуран фурфуральдегид концентрациясын анықтаудың жеңілдетілген жылдам әдісін әзірледі. Бұл әсер Австралияда да зерттелді, фурандар 20°C және 80°C температурада төмендемеген, 110°C температурада айтарлықтай төмендеген, фурфуралдың жартылай шығарылу кезеңі шамамен 40 күн.
Трансформаторлардың ескіруін Ұлттық электр желісі ұлттық компаниясы жүргізген зерттеу (700 трансформатор 275 және 400 кВ) фурандар 115 ° C-тан жоғары қыздырылған кезде ғана пайда болатынын және май құрамында оттегі мен мыс қосылыстары болған кезде олардың концентрациясы төмендейтінін көрсетті.
Ішінара разрядтарды өлшеу
Мұндай құрылғының мысалы ретінде Tettex Instruments Division Haefely Trench AG компаниясының жоғарыда айтылған көп арналы жартылай разряд анализаторы TE 571 болып табылады.
Термиялық бейне бақылау
Жұмыстағы қысқа тұйықталу кедергісін анықтау
Магистральдық желілердің шамамен 30 мың трансформаторының 25%-ын маңызды жабдық (ұзақ жұмыс уақыты, ақаулық белгілері, жүйедегі ерекше рөл) құрайды; Олардың 13 пайызы үздіксіз бақылау жүйесімен жабдықталған. Оқшаулау кедергісі, tg δ және R60 және R15 орамаларының оқшаулау сыйымдылығы, өлшеу кезіндегі температура (зауытта алынған деректер, орнату және тексеруден кейін, профилактикалық қызмет көрсету кезіндегі соңғы үш өлшеу деректері); Кернеуі 110 кВ және одан жоғары трансформаторлар үшін tgδ өшіру критерийі «Электр жабдықтарын сынау аймағы және нормалары» зауыттық деректерге қатысты 50% -дан асады.
2% - оқшаулаудың жағдайы күмәнді; tgδ> 2% - нашар оқшаулау жағдайының көрсеткіші (tgδ мәндері 20 ° C дейін реттеледі). Отандық тәжірибеде объектіге берілген кернеудің полярлығын өзгерту немесе фазалық өзгерісі қолданылады [168], Tettex әдісі өлшеуден кедергі тоғын, Doble – жиілігі бірдей емес, бірақ жиілікке жақын өлшемдерден алудан тұрады. 20 кВ-қа дейінгі кернеудегі жоғары вольтты оқшаулауды, tg δ және ішінара разрядты өлшеуге арналған құрылғыға қуаты 50 кВА сынақ трансформаторы, жоғары гармоникасы бар қорғаныс сүзгілері, киловольтметрі бар ішінара разрядты өлшегіш, қарсылық анықтамасы кіреді. . , контактілі конденсатор, C және tg δ автоматты өлшеуге арналған құрылғы , C =1 nF бар 25 кВ анықтамалық конденсатор және матрицалық принтер бар.
Мысалы, 1997 жылы Ганновер жәрмеңкесіне қойылған Lemke Diagnostics фирмасының LDV-5 типті құрылғысы жерге тұйықталған объектілерде – кабельдерде, трансформаторларда, генераторларда сыйымдылықты және tg δ өлшеуге арналған. Programma Electric швед компаниясы миллигерцтің бір бөлігінен бірнеше жүз герцке дейінгі жиіліктерде tg δ өлшеуге арналған жабдықты ұсынады. Осындай алғашқы әзірлемелердің бірі 1950 жылдардың басында Ұлыбританиядағы ERA зерттеу ұйымы әзірлеген трансформатор орамасының оқшаулауының ылғалдылығын бақылау әдісі болды.
Өлшеу тәжірибесі көрсеткендей, жаңа және жөнделген трансформаторларда ылғалдылығы төмен оқшаулау бар, олардың максималды жұмыс уақыты 1000 с, жұмыс трансформаторлары бұл мәнді 20 с дейін, егер жоғары ылғалдылық болса - 10 с дейін төмендете алады, апаттан кейін трансформаторда өлшенеді. судың мұнайға енуімен максималды уақыт 0,3 с дейін азаяды. Поляк сарапшыларының пікірінше, қысқа тұйықталуды анықтау үшін 220 В кернеуінде өлшенген қоздыру тогының мәндерін салыстыру жеткілікті, Doble Engineering сарапшылары төменгі кернеулерде, әсіресе 10 кВ кернеуде, сызу мүмкін емес деп санайды. дұрыс тұжырымдар. Орамдардың механикалық күйін бақылау және диагностикалау саласындағы соңғы зерттеулердің нәтижелері 1999 жылы Будапештте CIGRE IK-12 коллоквиумында 12.19 жұмыс тобының материалында жинақталған.
Орамның қысу коэффициенті 0,9-дан жоғары трансформаторлар жақсы деп саналады, ал олардағы қалдық қысым 50-ден 100% -ға дейін. 50 ұзақ мерзімді трансформаторларды басқару тәжірибесі көрсеткендей, олардың 53% -ы қанағаттанарлық кернеу жағдайына ие, 14% -ы жиі бақылауды қажет етеді және 33% -ы алдын ала кернеуді қажет етеді және олардың жағдайы апатты жағдайға дейін бағаланады. DR коэффициенті деградация дәрежесінің критерийі ретінде қабылданады, оның қағаз үлгілері үшін есептік мәні 130 ° C температурада - 4 жыл ішінде, 100 ° C температурада - бастапқы мәннен 1000-нан 200-ге дейін төмендейді. 20 жыл; 80 ° C температурада 50 жыл бойы қартаю DP-нің 360-қа дейін төмендеуін тудырады, бұл оқшаулау функционалды болып қалады.
Мұндай әдістерге оқшауланған трансформатордың электрлік қасиеттерін өлшеу жатады: tg δ және оқшаулау сыйымдылығы, сіңіру қасиеттері (шетелде - поляризация спектрі, қалпына келтіру кернеуі, tg δ жиілікке тәуелділігі, біздің елде - қуаттың немесе шығу уақытының жиілікке тәуелділігі ), тұрақты ток кедергісі орамалардан. Трансформаторларды пайдалану бойынша нұсқауларды қажет етпейтін сынақтардың қосымша түрлері де қолданылады, атап айтқанда ішінара разрядтарды өлшеу (сыртқы әсерлерді жоюға мүмкіндік беретін жабдықпен жасалған, мысалы, Tettex компаниясының қондырғыларымен), орамасының сыйымдылығы және tgδ (сонымен қатар механикалық қорғалған жабдықпен орындалады, мысалы, Doble компаниясының) M4000 көпірімен), жиілік сипаттамасының талдауы (жиілігі 100 Гц және төмен вольтты трансформатордың орамасына қолданумен) жоғарырақ және бір мезгілде орам реакциясын тіркеу [8], ағып кету кедергісінің үш фазалы өлшемдерін (нұсқаулықта ұсынылған) Zk бір фазалы өлшемдермен ауыстыру.
Престеудің дірілін бақылау
Жай-күйді үздіксіз бақылау
Трансформаторлардың қызуы
Трансформаторларды тексерудің міндеттері
Трансформаторларды тексеру әдістері
Оқшаулаудың ылғалдылығы мен ескіруі
Тексеру жиілігі
Бақылау және тексеру жүргізу стратегиясы
Сондықтан май сынамалары трансформатордың жұмыс істеу кезеңінен кейін кемінде жарты жылда бір рет GHA үшін алынады; қатты оқшаулаудың ылғалдылығын бағалау - қосылғаннан кейін 10-12 жыл, содан кейін - 4-6 жылда бір рет; мұнайдағы фуранды анықтау – 12 жылда бір рет, ал 24 жыл пайдаланғаннан кейін – 4 жылда бір рет; 35 кВ дейінгі трансформаторлар үшін майды сынау іске қосылғаннан кейін 4 жылда бір рет, ал 110 кВ және одан жоғары - 2 жылда бір рет жүргізіледі. «ВНИИЭ» АҚ трансформаторлық зертханасында ақпараттық жүйені құрудың бірінші кезеңі ретінде 330 кВ және одан жоғары кернеулі трансформаторлардың, автотрансформаторлардың және шунттық реакторлардың паспорттық деректері бойынша мәліметтерді сақтау үшін деректер базасы құрылды. 1990 жылға дейінгі КСРО (2576 дана техника).
Бақылау және зерттеу әдістерінің кешендері
Ғылыми-зерттеу институты жұмысының маңызды нәтижелерінің бірі: 25 және одан да көп жыл жұмыс істеп тұрған трансформаторлар санының 25%-ы жүйелі диагностиканы қажет етпейді, ал 45%-ы жиірек, 30%-ы тез істен шығуды қажет етеді. ZPBE тәжірибесіне сәйкес, сыртқы тексеру кезінде трансформатордың шамамен 25% зақымдалуы анықталды, бұл дұрыс тексерудің маңыздылығын көрсетеді.
