CC BY
6
того, из-за высокой степени интеграции микропроцессорные системы имеют меньшие габариты, просты в эксплуатации. Блочная структура АСУТП облегчает их расширение, реконструкцию, проведение ремонтных работ.
Использованные источники:
1. Чичёв С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Информационно-измерительная система электросетевой компании. - М.: Издательский дом «Спектр», 2011. -156 с.
2. Безукладников И.И. Проектирование и эксплуатация автоматизированных систем диспетчерского управления объектами критической инфраструктуры современного города. - Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. - 175 с.
3. Портнягин А.В. Оперативно-диспетчерское управление в энергосистемах.
- Чита: Изд-во ЗабГУ, 2012. - 184 с.
4. Калимуллина Р.М., Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Исследование показателей надежности оборудования цеховых электрических сетей. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015.
- №4 (28). - С. 18-21.
УДК 621.314
Багаутдинов И.З.
младший научный сотрудник НИЛ госбюджетных НИР
ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ В ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В статье рассматриваются вопросы измерения частичных разрядов в изоляции трансформаторного оборудования при помощи электромагнитных контактных датчиков.
Ключевые слова: высоковольтные трансформаторы, измерения частичных разрядов.
Bagautdinov I.Z.
MEASUREMENT OF PARTIAL DISCHARGES IN ISOLATION OF THE TRANSFORMER EQUIPMENT
In article questions of measurement ofpartial discharges in isolation of the transformer equipment by means of electromagnetic contact pickups are considered.
Keywords: high-voltage transformers, measurements of partial discharges.
Обязательные правила технической эксплуатации устанавливают периодичность осмотра трансформаторов. При наличии персонала осмотры главных трансформаторов электрических станций, а также подстанций, трансформаторов собственных нужд и реакторов производятся без отключения не реже 1 раза в сутки. Остальные трансформаторы могут
осматриваться 1 раз в неделю. По измерительным приборам, установленных на трансформаторе, можно снимать показания чаще (каждые полчаса), если это необходимо для контроля за режимом нагрузки электростанций, либо какого-то участка энергосистемы [1].
Основная проблема возникает при выполнении измерений частичных разрядов в изоляции высоковольтных трансформаторов, что является очень сложной отстройкой от помех, а причин этому несколько:
1. Мощные силовые трансформаторы по назначению являются узлами энергосистем, куда устанавливаются большинство вспомогательного и измерительного высоковольтного оборудования, где также могут возникать частичные разряды;
2. Практически для каждого трансформатора подключают одну, а возможно несколько воздушных линий электропередачи, которые являются «собирающими» с большой территории грозовые и другие высокочастотные импульсы;
3. Высоковольтные трансформаторы устанавливаются на открытых подстанциях, где в процессе их работы можно наблюдать большое количество коронных разрядов, при этом интенсивность зависит от большинства параметров - температуры, влажности воздуха, и состояния поверхностей изоляторов [2];
4. Работа трансформаторов может сопровождаться значительными изменениями нагрузочных, а также тепловых режимов. При этом в трансформаторах могут присутствовать устройства, изменяющие их параметры в процессе их эксплуатации.
Все перечисленные причины могут приводит к тому, что большое количество практических измерений частичных разрядов в трансформаторах являются ошибочными. В большинстве случаев это происходит из-за низкой избирательной способности используемой аппаратуры, но реже из-за низкой квалификации экспертного персонала, который не может использовать все имеющиеся возможности аппаратуры.
В результате за импульсы частичных разрядов трансформатора, могут выдавать любые помехи высокочастотных импульсов, при которых диагносту просто не удается отстроить. При этом выполненный на основе ошибочных замеров анализ распределения частичных разрядов, не имеет практической применимости.
В большинстве случаев для получения достоверной информации датчики частичных разрядов устанавливают на высоковольтных вводах трансформаторного оборудования. Это является единственным местом в баке трансформатора, где возможно провести регистрацию электромагнитной информации о техническом состоянии внутренней изоляции, а также стационарно или же временно смонтировать датчик частичных разрядов.
С конструктивной точки зрения ввод представляет собой проводящий стержень, который помещен в изолирующий корпус из керамики или другого диэлектрика, по которому протекает ток. Изолирующая среда находиться
внутри корпуса ввода. Причем на вводах с бумажной изоляцией используется масло, а на вводах с твердой изоляцией используется RIP изоляция или компаунд. Чтобы снизить напряженность поля внутри ввода, от верха до корпуса бака трансформатора, осуществляют ее распределение, то есть «выравнивают» по высоте ввода.
С этой целью вокруг проводящего стержня, устанавливаются изолированные друг от друга слои фольги, которые имеют различную ширину, уменьшающуюся по ширине, по мере их удаления от проводящего стержня. В результате получаем, что весь высоковольтный потенциал, приложенный к вводу, равномерно распределяется по высоте, вдоль изоляционной покрышки, и усредняется по высоте ввода максимальная удельная напряженность электрического поля [3].
Последняя, внешняя обкладка остова ввода, являющейся более узкой, с помощью специального стержня с пружиной, или иным образом, выводится на наружную поверхность ввода, где принудительно осуществляется замыкание на корпус ввода (бака трансформатора). Этот вывод в литературе называется как ПИН, а в зарубежной обозначается термином таким как «Test Тар». Чтобы обеспечить безопасность вывода ПИН ввода всегда закрывается защитным колпаком. Количество взаимно изолированных обкладок во вводе зависит от величины рабочего напряжения, при этом достигает у высоковольтных вводов нескольких десятков. Суммарная емкость ввода измеряется между проводящим стержнем и последней обкладкой, которая выводиться на ПИН (PIN) и является наиболее важным параметром состояния ввода, а величина этой емкости обозначается как «С1», причем это нормируемый параметр, значение которого периодически контролируется во время испытаний [4].
Емкость ввода, от стержня до крайней обкладки, для высокочастотных импульсов является достаточно малым сопротивлением. Чем выше частота импульса, тем лучше его измерять, применяя емкость ввода. Можно отметим, что величина грозовых импульсов через емкость «С1» может достигать 1 кА, в то время как ток проводимости промышленной частоты через емкость ввода не превышает 0,1 А.
Получаем очень важное следствие - высоковольтный ввод трансформатора, который имеет вывод от крайней обкладки на внешний вывод типа ПИН, является идеальным датчиком, идеальным конденсатором связи, необходимым для измерения частичных разрядов. А лучшего датчика высокочастотных импульсов в трансформаторе попросту не найти. Измерительным ПИН снабжаются все вводы, с рабочим напряжением 110 кВ и выше.
Отметим, что на практике встречаются ввода, которые имеют по два вывода на внешний разъем, от последней обкладки ввода, а также от предпоследней обкладки. В литературе они называются как «Test Тар», что обозначает вывод от последней обкладки, и «Potential Тар», вывод от предпоследней обкладки. Назначение вывода «Test Тар» определяется тем,
что с его помощью можно контролировать состояние изоляции ввода. Вывод «Potential Тар» предназначен для отбора небольшой мощности от ввода, используемой на цели управления и защиты трансформатора. При стандартных условиях эксплуатации оба эти вывода заземляются, так как отбор мощности от ввода практически применяется достаточно редко [5].
Таким образом, своевременное и правильное проведение проверки состояния трансформаторов позволяет выявить и устранить многие отклонения от нормального состояния, предупредить возникновение аварии и продлить срок службы трансформаторов.
Использованные источники:
1. Паперный Л.Е., Алейникова М.В. Эксплуатация силовых трансформаторов. - Минск: БНТУ, 2015. - 148 с.
2. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования. Новосибирск: Наука, 2007. - 155 с.
3. Алексеев Б.А. Крупные силовые трансформаторы: контроль состояния в работе и при ревизии. - М.: Энергопрогресс, 2010. - 88 с.
4. Русов В.А. Диагностический мониторинг высоковольтных силовых трансформаторов. Пермь: DIMRUS, 2012. - 159 с.
5. Лисина Л.Ф. Техника высоких напряжений: учебное пособие. - Ангарск: АГТА, 2014. - 167 с.
УДК 621.314
Багаутдинов И.З.
младший научный сотрудник НИЛ госбюджетных НИР
ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В статье рассматривается вспомогательный метод диагностики неисправностей силовых трансформаторов с помощью тепловизионного контроля.
Ключевые слова: силовые трансформаторы, тепловизионный контроль.
Bagautdinov I.Z. AUXILIARY METHOD OF DIAGNOSTICS OF THE TRANSFORMER EQUIPMENT
In article the auxiliary method of diagnostics of malfunctions of power transformers by means of thermovision control is considered. Keywords: power transformers, thermovision control.
Использование тепловизионного контроля применительно к силовым трансформаторам является вспомогательным методом диагностики, который обеспечивает наряду с традиционными методами (измерение изоляционных
