Научная статья на тему 'ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ДИАГНОСТИРОВАНИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ'

ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ДИАГНОСТИРОВАНИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
19
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВИБРАЦИЯ / ЧАСТИЧНЫЕ РАЗРЯДЫ / ХРОМАТОГРАФИЯ / ГОРЮЧИЕ ГАЗЫ / ТЕРМОГРАФИЯ / ОШИБКИ / ДОСТОВЕРНОСТЬ / ДИАГНОСТИРОВАНИИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Грунтович Николай Васильевич, Грунтович Надежда Владимировна, Жук Егор Алексеевич

ЦЕЛЬ. Повышение достоверности технического диагностирования при выявлении дефектов в силовых маслонаполненных трансформаторах. МЕТОДЫ. Статья подготовлена на основе большого экспериментального материала. РЕЗУЛЬТАТЫ. Участившиеся случаи повреждения высоковольтных вводов, обмоток и бака трансформатора можно объяснить низкой достоверностью выявления дефектов при техническом диагностировании. Вибродиагностирование бака трансформатора необходимо выполнять в диапазоне до 5000 Гц и больше. Эффективность термографического обследования повышается при выполнении этих снимков с люльки автомобиля или с крыши здания. Значительно повышается достоверность выявления дефектов в трансформаторах при хроматогрофическом контроле и анализе горючих газов по 3-м мелодикам. Максимальную достоверность можно получить при комплексном техническом диагностировании оборудования. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Повышение достоверности при техническом диагностировании силовых трансформатора существенно снижает вероятность внезапных отказов. Недопустимо выполнять оценку динамической стойкости обмоток и магнитопровода трансформатора по общему уровню вибрации в диапазоне 10-1000 Гц. Эффективность термографического обследования повышается при выполнении этих измерений с автомобильной люльки с трех сторон через 120 градусов. При расхождении результатов хроматографического контроля горючих газов в масле по двум или по трем методикам целесообразно дополнительно выполнять термографическое обследование и регистрацию частичных разрядов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Грунтович Николай Васильевич, Грунтович Надежда Владимировна, Жук Егор Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INCREASING THE ENERGY EFFICIENCY OF WATER INLETS BY RE-USING WASHED WATER AND REDUCING FILTER CYCLE TIME

THE PURPOSE. Increasing the reliability of technical diagnostics when detecting defects in power oil-filled transformers. METHODS. The article is prepared on the basis of a large experimental material. RESULTS. The frequent cases of damage to high-voltage inputs, windings and transformer tank can be explained with low reliability of detecting defects during technical diagnostics. Vibration diagnostics of the transformer tank must be performed in the range up to 5000 Hertz and more. The effectiveness of thermographic examination increases when these images are taken from the cradle of a car or from the roof of a building. The reliability of detecting defects in transformers during chromatographic control and analysis of combustible gases by 3 melodics significantly increases. Maximum reliability can be obtained with comprehensive technical diagnostics of equipment. CONCLUSION. Increasing the reliability of technical diagnostics of power transformers significantly reduces the likelihood of sudden failures. It is unacceptable to evaluate the dynamic resistance of the windings and magnetic circuit of the transformer by the overall vibration level in the range of 10-1000 Hertz. The effectiveness of the thermographic examination increases when these measurements are taken from the car cradle from three sides through 120 degrees. If the results of chromatographic control of combustible gases in oil differ by two or three methods, it is advisable to additionally perform a thermographic examination and registration of partial discharges.

Текст научной работы на тему «ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ДИАГНОСТИРОВАНИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ»

© Грунтович Н.В., Грунтович Н.В., Жук Е.А. УДК 621.3.042:534.632

ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ДИАГНОСТИРОВАНИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Грунтович Н.В., Грунтович Н.В., Жук Е.А.

Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого (Беларусь), г. Гомель, Республика Беларусь

gruntovich@tut. by

Резюме: ЦЕЛЬ. Повышение достоверности технического диагностирования при выявлении дефектов в силовых маслонаполненных трансформаторах. МЕТОДЫ. Статья подготовлена на основе большого экспериментального материала. РЕЗУЛЬТАТЫ. Участившиеся случаи повреждения высоковольтных вводов, обмоток и бака трансформатора можно объяснить низкой достоверностью выявления дефектов при техническом диагностировании. Вибродиагностирование бака трансформатора необходимо выполнять в диапазоне до 5000 Гц и больше. Эффективность термографического обследования повышается при выполнении этих снимков с люльки автомобиля или с крыши здания. Значительно повышается достоверность выявления дефектов в трансформаторах при хроматогрофическом контроле и анализе горючих газов по 3-м мелодикам. Максимальную достоверность можно получить при комплексном техническом диагностировании оборудования. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Повышение достоверности при техническом диагностировании силовых трансформатора существенно снижает вероятность внезапных отказов. Недопустимо выполнять оценку динамической стойкости обмоток и магнитопровода трансформатора по общему уровню вибрации в диапазоне 10-1000 Гц. Эффективность термографического обследования повышается при выполнении этих измерений с автомобильной люльки с трех сторон через 120 градусов. При расхождении результатов хроматографического контроля горючих газов в масле по двум или по трем методикам целесообразно дополнительно выполнять термографическое обследование и регистрацию частичных разрядов.

Ключевые слова: вибрация; частичные разряды; хроматография; горючие газы; термография; ошибки; достоверность; диагностировании.

INCREASING THE ENERGY EFFICIENCY OF WATER INLETS BY RE-USING WASHED WATER AND REDUCING FILTER CYCLE TIME

NV. Hruntovich, NV. Hruntovich, EA. Zhuk

Gomel State Technical University named after P.O. Sukhoi, Gomel, Republic of Belarus

gruntovich@tut.by

Abstract: THE PURPOSE. Increasing the reliability of technical diagnostics when detecting defects in power oil-filled transformers. METHODS. The article is prepared on the basis of a large experimental material. RESULTS. The frequent cases of damage to high-voltage inputs, windings and transformer tank can be explained with low reliability of detecting defects during technical diagnostics. Vibration diagnostics of the transformer tank must be performed in the range up to 5000 Hertz and more. The effectiveness of thermographic examination increases when these images are taken from the cradle of a car or from the roof of a building. The reliability of detecting defects in transformers during chromatographic control and analysis of combustible gases by 3 melodics significantly increases. Maximum reliability can be obtained with comprehensive technical diagnostics of equipment. CONCLUSION. Increasing the reliability of technical diagnostics ofpower transformers significantly reduces the likelihood of sudden failures. It is unacceptable to evaluate the dynamic resistance of the windings and magnetic circuit of the transformer by the overall vibration level in the range of 10-1000 Hertz. The effectiveness of the thermographic examination increases when these measurements are taken from the car cradle from three sides through 120 degrees. If the results of chromatographic control of combustible gases in oil differ by two or three methods, it is advisable to additionally perform a thermographic examination and registration of partial discharges.

Keywords: vibration; partial discharges; chromatography; combustible gases; thermography; errors; reliability; diagnostics.

Введение и литературный обзор

На предприятиях Республики Беларусь более 90% силовых трансформаторов отработали свой нормативный срок. Отдельные трансформаторы отработали 2 нормативных срока. Последнее время участились случаи взрыва вводов с повреждением трансформаторов [1, 2]. Силовые трансформаторы имеют встроенное газовое реле для защиты от локальных перегревов и частичных разрядов. От токов короткого замыкания внутри трансформатора применяется внешняя токовая защита: токовая отсечка и дифференциальная токовая защита. Собственное время срабатывания токовой защиты составляет 50-80 мс [3, 4]. Расследование аварийных повреждений трансформатора показывает, что несмотря на то что во всех случаях срабатывала токовая защита, но вводы, обмотки и бак трансформатора повреждались. Следовательно, современная защита трансформаторов не предотвращает образование и развитие внутренней электрической дуги силовых масляных трансформаторов. На рис. 1 представлены последствия аварии на одной из подстанций Республики Беларусь.

Рис. 1. Повреждение бака трансформатора и Fig. 1. Damage to the transformer tank and high-

высоковольтного ввода внутренней электрической voltage input by an internal electric arc

дугой

В этой связи весьма актуальным является повышение достоверности технического диагностирования силовых трансформаторов. К сожалению вибродиагностирование, термографическое обследование, измерение и анализ частичных разрядов носит формальный характер, что не обеспечивает высокую достоверность. Давно известно [5], что не одна национальная методика не обеспечивает высокую достоверность при выявлении дефектов на основе анализа результатов хроматографического контроля горючих газов. Тем не менее, во многих организациях пользуются только одной методикой для анализа хроматографии.

Результаты исследования и их обсуждение

Типовые ошибки при вибродиагностировании силовых маслонаполненных трансформаторов.

Вибродиагностирование как наука развивалась с развитием измерительной аппаратуры и с разработкой основ теории вибрации различного оборудования. В процессе практического применения вибродиагностирования на разных предприятиях пользуются различными методиками: оценка технического состояния оборудования по общему уровню в диапазоне 10-200 Гц или в диапазоне 10-1000 Гц [6]. Так как не выполняется анализ спектра вибрации в диапазоне до 10 Гц, 10 -1000 Гц, свыше 1000 Гц, то такой виброконроль можно назвать формальным. Имеются особенности и при вибродиагностировании бака трансформатора [7]. Точки измерения вибрации: днище бака, нижняя часть бака, средняя часть бака. Общее количество точек около 20. Принятая практика в Беларуси и России оценки динамической стойкости обмоток и магнитопровода по общему уровню в диапазоне 10-1000 Гц является недостоверной. Проведенные многочисленные измерения вибрации бака трансформаторов показали, что при минимальной вибрации в диапазоне до 1000 Гц амплитуда вибрации может быть критической в диапазоне 1200-5000 Гц. В качестве иллюстрации приведены спектры вибрации автотрансформатора с наработкой 24 года (рис. 1, а) и вибрация новых автотрансформаторов китайского производства (рис. 1, б). Максимальная магнитострикционная вибрация до 1000 Гц, как правило, составляет порядка 90 дБ (при а0=3-10-4 м/с2). В данном случае вибрация не превышает 75 дБ. Однако в частотном диапазоне свыше 2000 Гц уровень вибрации достигает на отдельных частотах 56 дБ при предельном значении 60 дБ. Режим загрузки автотрансформаторов - переменный, в течение одного часа он может изменяться несколько раз. В китайских

автотрансформаторах, кроме повышенной вибрации, выделялся водород. Поэтому по спектру вибрации баков и уровню частичных разрядов была выявлена область слабого крепления шин внутри бака.

Рис. 2. Спектры вибрации автотрансформаторов а - спектр вибрации АТ-1, середина, в зоне РПН фазы «В» (110 кВ), б - спектры вибрации днища баков двух новых китайских автотрансформаторов 110 кВ

Fig. 2. Vibration spectra of autotransformers a - vibration spectrum AT-1, middle, in the zone of the RPN phase "B" (110 kV) b - vibration spectra of the tank bottoms of two new Chinese 110 kV autotransformers

Следовательно, для повышения достоверности выявления дефектов по спектру вибрации бака трансформатора частотный диапазон при измерении должен быть до 5000 Гц и больше.

Повышение достоверности выявления дефектов по результатам хроматографического контроля горючих газов в масле (ХАРГ). Белорусско-Российская методика, метод Дорненбурга, метод 1ЕС 60599.

В Белорусско- Российской [9] и 1ЕС 60599 [10] методиках прописаны граничные значения концентрации газов в масле. В таблицах 1 и 2 представлены граничные значения концентраций газов в масле по методике 1ЕС 60599.

Таблица 1

Диапазоны типовых концентраций растворенных в масле газов по методике 1ЕС 60599, % в объеме

и2 CH4 C2H2 C2H4 C2H6 CO CO2

0,005-0,015 0,003-0,013 0,0002-0,002* 0,006-0,028** 0,006-0,028 0,002-0,009 0,04-0,06 0,38-1,4

Примечание: * - для трансформаторов без РПН или при исключении возможности связи по маслу основного бака и бака РПН; ** - со связью по маслу основного бака и бака (расширителя) РПН

Таблица 2

Граничные концентрации растворенных в масле газов по Белорусско-Российской методике

Оборудование Концентрации газов, % объема,

Класс напряжения Срок эксплуатации Н2 СН4 С2Н2 С2Н4 С2Н6 CO CO2

Трансформаторы 10-35 кВ с РПН < 10 лет 0,003 0,003 0,0007 0,007 0,003 0,03 0,6

> 10 лет 0,005 0,005 0,001 0,01 0,004 0,04 0,8

Трансформаторы 110 кВ < 10 лет 0,005 0,003 0,0015 0,007 0,003 0,04 0,6

> 10 лет 0,007 0,005 0,002 0,01 0,005 0,06 0,8

Трансформаторы 220 кВ < 10 лет 0,005 0,005 0,0003 0,007 0,003 0,05 0,4* 0,6

> 10 лет 0,007 0,007 0,0005 0,01 0,005 0,06 0,5* 0,7

Трансформаторы 330 кВ < 10 лет 0,007 0,007 0,0005 0,007 0,003 0,05 0,5* 0,7

> 10 лет 0,01 0,01 0,0007 0,01 0,005 0,06 0,6* 0,8

Трансформаторы 750 кВ < 10 лет 0,002 0,0015 0,0007 0,0015 0,0007 0,05 0,3

> 10 лет 0,003 0,002 0,001 0,002 0,001 0,06 0,4

* в числителе приведены значения С02 для трансформаторов с азотной или пленочной защитами масла, в знаменателе - для трансформаторов со свободным дыханием

Основные газы - наиболее характерные для определенного вида дефекта приведены в таблице 3 [9].

При выполнении анализа по соотношению различных газов выявляются различного

рода дефекты, такие как [9]: Э1 - частичные разряды с низкой плотностью энергии; Э2 -частичные разряды с высокой плотностью энергии; Э3 - электрические разряды малой мощности; Э4 - электрические разряды большой мощности; Т1 - термический дефект низкой температуры (<150 °С); Т2 - термический дефект в диапазоне низких температур (150-300 °С); Т3 - термический дефект в диапазоне средних температур (300-700 °С); Т4 - термический дефект высокой температуры (>700 °С); ЭТ - разрядный и термический дефект.

Согласно Белорусско-Российской методике для определения характера дефекта используются следующие отношения концентраций газов [9]: С2Н2/ С2Н4; СН4/ Н2; С2Н4/ С2Н6. В таблице 4 приведены типы дефекты и их связь с соотношением концентрации газов.

Таблица 3

Вид дефекта в соответствии с наличием горючего газа_

Основной газ Вид дефекта

Дефекты электрического характера

Н2 частичные разряды, искровые и дуговые разряды

С2Н2 электрическая дуга, искрение

Дефекты термического характера

С2Н4 нагрев масла и бумажно-масляной изоляции выше 600°С

СН4 нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур (400-600)°С или нагрев масла и бумажно-масляной изоляции, сопровождающийся разрядами

С2Н6 нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур (300-400) °С

СО и С02 старение и увлажнение масла и/или твердой изоляции

С02 нагрев твердой изоляции

Таблица 4 Связь типа дефекта с отношениями концентрации газов по Белорусско-Российской методике

Дефект С2Н2/ С2Н4 СН4/ Н2 С2Н4/ С2Н6

Э1 <0,1 <0,1 <1

Э2 0,1-3 <0,1 <1

Э3 >0,1 0,1-1 1-3

Э4 0,1-3 0,1-1 >3

Т1 <0,1 0,1-1 1-3

Т2 <0,1 >1 <1

Т3 <0,1 >1 1-3

Т4 <0,1 >1 >3

Метод 1ЕС 60599 для идентификации дефектов используются те же три, что и ранее, отношения пяти углеводородных газов [9].

В таблице 5 приведены типы дефектов и их связь с соотношением газов.

Таблица 5

_Связь типа дефекта с отношениями концентраций газов по 1ЕС 60599_

Дефект С2Н2/ С2Н4 СН4/ Н2 С2Н4/ С2Н6

Э1+Э2 - <0,1 <0,2

Э3 >1 0,1-0,5 >1

Э4 0,6-2,5 0,1-1 >2

Т1+Т2 - >1 <1

Т3 <0,1 >1 1-4

Т4 <0,2 >1 >4

В методе Дорненбурга для определения типа дефекта используются следующие отношения концентраций газов [17]: С2Н2/ С2Н4; СН4/ Н2; С2Н6/ С2Н2, С2Н2/ СН4 .

В таблице 6 приведены типы дефектов и их связь с соотношением газов по методу Дорненбурга.

Таблица 6

Связь характера дефекта с отношениями концентраций газов по методике Дорненбурга

Дефект С2Н2/ С2Н4 СН/ Н2 С2Н6/ С2Н2 С2Н2/ СН4

Э1 >0,7 0,1-1,0 <0,4 >0,3

Э4 - <0,1 >0,4 <0,3

Т(термич <0,7 >1,0 >0,4 <0,3

Авторами проведен анализ динамики результатов ХАРГ двух трансформаторов Т1 и Т2. Концентрация растворенных газов в масле для трансформатора Т1 и различия в методиках выявления дефектов представлена в таблице 8. Аналогичные данные по трансформатору Т2 приведены в таблицах 9 и 10.

Таблица 7

Газы растворенные в масле трансформатора Т1_

Дата анализа Ш4 C2H6 ТО ТО2 O2 N2

30.10.2015 0,0006 0,0006 0,0193 0,0065 0,022 0,507

13.11.2015 0,0015 0,0008 0,0204 0,0073 0,022 0,562

30.11.2017 0,0008 0,0236 0,033 1,076 1,86 9,24

22.11.2018 0,0017 0,0001 0,0016 0,004 0,052

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

09.12.2019 0,0005 0,00005 0,0068 0,007 0,11

25.06.2020 0,0013 0,00008 0,0222 0,011 0,904

Согласно данным таблиц 8 и 10, можно сделать вывод, что нельзя однозначно сказать о наличие дефекта и определить его тип для двух трансформаторов.

Таблица 8

Результаты анализа соотношений растворенных газов для трансс юрматора Т1

Дата анализа Белорусско-Российская методика IEC60599 Метод Дорненбурга

30.10.2015 Т3 (термический) нет повреждения нет повреждения

13.11.2015 Т1 (термический) нет повреждения нет повреждения

30.11.2017 Т4 (термический) Т4 (термический) Э4

22.11.2018 нет повреждения нет повреждения Э4

09.12.2019 Т4 (термический) Т4(термический) нет повреждения

25.06.2020 Т4 (термический) Т4(термический) нет повреждения

Таблица 9

Газы растворенные в масле трансформатора Т2

Дата ОД ТО ТО2 O2 N2

24.08.201 8 0,0012 0,0241 0,023 0,97 0,489 6,162

11.11.2019 0,0004 0,00003 0,0052 0,007 0,079

14.01.2021 0,0015 0,00006 0,012 0,044 0,599

Таблица 10

Результаты анализа соотношений растворенных газов для Т2_

Дата анализа Белорусско-Российская методика IEC60599 Метод Дорненбурга

24.08.2018 Т4 (термический) Т4 (термический) нет повреждения

11.11.2019 Т4 (термический) Т4 (термический) нет повреждения

14.01.2021 Т4 (термический) Т4 (термический) нет повреждения

Проведем анализ результатов (табл. 7, 8) для трансформатора Т1. Согласно данным замеров 30.10.2015 г. и 13.11.2015 г. по методике Дорненбурга и 1ЕС60599 не установлены дефекты. А по критериям Белорусско-Российской методике идентифицируется дефект термического характера, что и соответствует превышению нормального значения С2Н4 на 93% и С2Н6 на 30%. 30.11.2017 г. как по Белорусско -Российской методике, так и по методике 1ЕС60599 идентифицируется дефект термического характера, а по методике Дорненбурга определяется дефект электрического характера. В эту дату не было обнаружено растворенного водорода (Н2), однако был обнаружен этилен (С2Н4) и он превышает допустимую концентрацию согласно Белорусско-Российской методике на 136%. 22 ноября 2018 г. как Белорусско-Российская методика, так и метод 1ЕС60599 показали отсутствие дефекта, а методика Дорненбурга определила дефект электрического характера. Из результатов замеров видно, что концентрация Н2 не превышает норму, а также для этой даты отсутствует превышение нормы концентрации растворенных газов в масле по Белорусско-Российской методике. 09 декабря 2019 г. Белорусско-Российская методика и метод 1ЕС60599 указывают на

дефект термического характера, а по методике Дорненбурга дефект не обнаружен. В тоже самое время концентрация растворенных газов по Белорусско-Российской методике не превышает норму. 25.06.2020 Белорусско-Российская методика и методика 1ЕС60599 указывают на дефект термического характера, а методика Дорненбурга не подтверждает дефект, при этом концентрация диоксида углерода СО2 превышает норму на 13%, а этилена С2Н4 на 122%.

Выполним аналогичный анализ данных газов, растворенных в масле, для трансформатора Т2. Для данных замеров 24.08.2018 г. по критериям Белорусско-Российской методики и методики 1ЕС60599 определяются дефекты термического характера, по методике Дорненбурга дефекта отсутствует. В то же время, превышение нормального значения по Белорусско-Российской методике этилена (С2Н4) составляет 153%, а диоксида углерода (СО2) на 33,8%, что указывает о возможности дефекта термического характера. 11 ноября 2019 г. как по Белорусско-Российской методике, так и по методике 1ЕС60599 идентифицируется дефект термического характера, по методике Дорненбурга дефект не выявлен. 14.01.2021 г. по двум методикам - Белорусско-Российской и 1ЕС60599, выявляется дефект термического характера, а методика Дорненбурга не устанавливает дефект. В тоже самое время, превышение нормального значения этилена С2Н4 превышает 20%, что указывает на дефект термического характера. Для более точного определения типа дефекта, необходимо выполнить термографическое обследование и выполнить замеры уровней частичных разрядов, что дает возможность принять правильное решение. В таблице 11 представлены результаты совпадений значений результатов замеров характеристик трансформаторного масла по двум и по трем методикам для трансформаторов Т1 и Т2.

Таблица 11

Соотношение совпадений результатов для трансформаторов Т1 и Т2

Совпадение показателей ХАРГ Трансформатор Т1 Трансформатор Т2

Количество показателей Отношение к общему количеству, % Количество показателей Отношение к общему количеству, %

Совпадение параметров хроматографического контроля растворенных газов по трем методикам 31 83,78 34 91,89

Совпадение параметров хроматографического контроля растворенных газов по двум методикам 37 100 37 100

Отсутствие совпадений 0 0 0 0

На рисунке 3 представлены результаты совпадения показателей ХАРГ по используемым методикам.

Рис. 3. Результаты совпадения показателей Fig. 3. The results of the coincidence of хроматографии по трем методикам для chromatography indicators by three methods for трансформаторов Т1 и Т2 transformers T1 and T2

Проведение периодических испытаний позволяет выявлять дефекты в высоковольтных маслонаполненных трансформаторах, что в свою очередь повышает их надежность. Однако эти испытания не дают полную картину о дефекте и требуется применение других методов, чтобы сделать правильное заключение о состоянии трансформатора.

Типовые ошибки при термографическом обследовании и силовых трансформаторов. Согласно сложившейся практике, термографическое обследование трансформаторов выполняется только с земли и, как правило, с двух сторон [6].

33

В ходе комплексного технического диагностирования силовых трансформаторов термографическое обследование проводилось с земли и с крыши здания. Размещение трансформаторов позволяло выполнять снимки с крыши здания. Если такой возможности нет, то рекомендуется эти измерения выполнять с люльки автомобиля.

При анализе термоснимков было установлено, что при термографии сверху (с крыши) информации о внутренних процессах в баке трансформатора значительно больше. Рекомендовано выполнять обследование с трех сторон, через 120°, что повышает достоверность при выявлении внутренних дефектов (рис. 4).

Рис. 4. Термография трансформатора Fig. 4. Thermography of the transformer of a

металлургического предприятия: 1 -снимок metallurgical enterprise: 1 - shot of the roof of the

крыши бака трансформатора; 2 - термография transformer tank; 2 - tank thermography from the

бака с земли ground

IV Комплексное техническое диагностирование. Существенно повышается достоверность выявления дефектов в оборудовании при дифференциальном комплексном техническом диагностировании. В отличие от многопараметрического контроля при комплексном диагностировании выполняется анализ изменения одновременно по нескольким параметрам. Примером комплексного диагностирования является: выявление дефектов в оборудовании при изменении амплитуды вибрации на информативных частотах; определение степени износа изоляции по изменению tg5=f( иисп) и уровню частичных разрядов, анализ горючих газов [8-17].

Выводы

Повышение достоверности при техническом диагностировании силовых трансформатора существенно снижает вероятность внезапных отказов. Недопустимо выполнять оценку динамической стойкости обмоток и магнитопровода трансформатора по общему уровню вибрации в диапазоне 10-1000 Гц. Эффективность термографического обследования повышается при выполнении этих измерений с автомобильной люльки с трех сторон через 120°. При расхождении результатов хромотографического контроля горючих газов в масле по двум или по трем методикам целесообразно дополнительно выполнять термографическое обследование и регистрацию частичных разрядов. Анализ частотного спектра вибрации бака силового трансформатора до 5000 Гц не только повышает достоверность при оценке динамической стойкости обмоток, но позволяет также выявить дефекты внутреннего монтажа. При термографическом обследовании верхней части бака трансформатора с крыши здания была зафиксирована максимальная разность температур между точками поверхности в 30 °С, что может свидетельствовать о локальном перегреве в начальной стадии. При термографии бака трансформатора с земли было выявлена максимальная разность температур в верхней части бака в 16 °С.

Литература

1. Хренников А.Ю. Основные причины повреждения обмоток силовых трансформаторов при коротких замыканиях // Электричество. 2006. №7. С.17 -24.

2. Грунтович Н.В, Фёдоров О.В., Мороз Д.Р., и др. Анализ проблемных вопросов

эксплуатации маслонаполненных трансформаторов. Энергия и Менеджмент, 2017. № 3(96). С. 2-6.

3. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для учащихся техникумов.- 3-е изд. Перераб. М. Высшая школа. 1981. 376 с.

4. Евминов Л.И., Селиверстов Г.И. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.:М-во образования, Республика Беларусь. Гомельский. государственный технический университет им. П.О.Сухого. Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого. 2016. 531с.

5. Алексеев Б.Л. Контроль состояния крупных силовых трансформаторов. М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2002. 216 с.

6. Нормы и объем испытаний электрооборудования Белорусской энергосистемы. Приказ ГПО "Белэнерго" от 12.10.2016 № 268 утвержден и с 01.11.2016 введен в действие. Интернет ресурс: https://energodoc.by/post/view?id=385. Ссылка активна на: 10.12.2018.

7. Грунтович Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования: Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2019. 271с.

8. Mikolay Hruntovich, Deniz Moroz, Alexey Panfilov, Yegor Zhuk, and Ekaterina Mikhailova. Vibration Diagnostics Of Power Equipment Before Commissioning. E3S Web of Conferences 178, 01031 (2020) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017801031 HSTED-2020

9. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в трансформаторном масле. Минск, 01.01.2006.

10. IEC 60599 Mineral oil-impregnated electrical equipment in service - Guide to the interpretation of dissolved and free gases analysis. Edition 2.1 2007-05.

11. Виноградова Л.В., Игнатьев Е.Б., Овсянников Ю.М., и др. Хроматографический анализ растворенных газов в диагностике трансформаторов // Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». Иваново, 2013. 104 с.

12. Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(2):65 -74. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.

13. Kapanski A., Hruntovich N., Bakhur S., et al. (2020). Optimize the cost of paying for electricity in the water supply system by using accumulating tanks. In E3S Web of Conferences (V. 178, p. 01065). EDP Sciences.

14. Грачева Е.И., Сафин А.Р., Садыков Р.Р. Применение аналитического метода расчета надежности элементов систем электроснабжения на основе вероятностных моделей //Надежность и безопасность энергетики. 2017. Т. 10. №. 1. С. 48-52.

15. Fedorov O.V. Expeditious forecasting of power consumption // 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). IEEE, 2017. С. 1-4.

16. Hruntovich N.V., Kapanski A.A., Petrov I.V., & Kostyleva E.E. (2019). Vibration diagnostic of electric motor roller bearings. In E3S Web of Conferences (V. 124, p. 02008). EDP Sciences.

17. Hruntovich M., Hruntovich N., Kapanski A., Markaryants L., et al. (2020). Physical basis of rolling bearing vibration formation of structural. In E3S Web of Conferences (V. 220, p. 01046). EDP Sciences.

Авторы публикации

Грунтович Николай Васильевич - д-р. техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение», Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого.

Грунтович Надежда Владимировна - д-р. техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение», Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого.

Жук Егор Алексеевич - магистсрант, Филиал «Могилевские электрические сети» РУП «М., г. Гомель.

References

1. Khrennikov A. The main causes of damage to the windings of power transformers during short circuits. Electricity. 2006;7:17-24.

© rpynmoeuu H.B., rpynmoeuu H.B., MyK E.A.

2. Hruntovich N, Fyodorov O, Moroz D, et al. Analysis of problematic issues of operation of oil-filled transformers. Energy and Management. 2017;3(96):2-6.

3. Lipkin B. Power ,supply of industrial enterprises and installations: 3rd edition. Elaborated. 1981, 376 pp.

4. Yevminov L. Relay protection and automation of power supply systems: Ministry of Education of the Republic of Belarus. Gomel. Sukhoi State Technical University. 2016. 531 pp.

5. Alexeev B. Monitoring the condition of large power transformers. 2002. 216 pp.

6. Norms and scope of testing of electrical equipment of the Belarusian power system. Order № 268 of SIU «Belenergo» validated on 12.10.2016 and implemented on 01.11.2016.Available at: https://energodoc.by/post/view?id=385. Access date: 10.12.2018.

7. Hruntovich N. Installation, commissioning and operation of electrical equipment: Minsk. 2019. 271 pp.

8. Hruntovich M, Moroz D, Panfilov A, et al. Vibration Diagnostics Of Power Equipment Before Commissioning. E3S Web of Conferences 178, 01031 (2020) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017801031 HSTED-2020.

9. Guidelines for the diagnosis of developing defects in transformer equipment based on the results of chromatographic analysis of gases dissolved in transformer oil. Minsk, implemented on 01.01.2016.

10. IEC 60599 Mineral oil-impregnated electrical equipment in service-Guide to the interpretation of dissolved and free gases analysis. Edition 2.1 2007-05.

11. Vinogradova L, Ignatiev E, Ovsyannkov Y, et al. Chromatographic analysis of dissolved gases in transformer diagnostics. Ivanovo Power Engineering Institute. Ivanovo, 2013. 104 pp.

12. Gracheva EI, Gorlov AN, Shakurova ZM. Calculation of the economy of electric energy in industrial electrical ,supply systems. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(2):65-74. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.

13. Kapanski A, Hruntovich N, Bakhur S, et al. (2020). Optimize the cost of paying for electricity in the water ,supply system by using accumulating tanks. In E3S Web of Conferences (V. 178, p. 01065). EDP Sciences.

14. Gracheva EI, Safin AR, Sadykov RR. Application of an analytical method for calculating the reliability of elements of power ,supply systems based on probabilistic models. 2017;10(1):48-52.

15. Fedorov OV. Expeditious forecasting of power consumption. 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). IEEE, 2017. pp. 1-4.

16. Hruntovich NV, Kapanski AA, Petrov IV, et al. (2019). Vibration diagnostic of electric motor roller bearings. In E3S Web of Conferences (V. 124, p. 02008). EDP Sciences.

17. Hruntovich M, Hruntovich N, Kapanski A, et al. (2020). Physical basis of rolling bearing vibration formation of structural. In E3S Web of Conferences (V. 220, p. 01046). EDP Sciences.

Authors of the publication

Nikolay V. Gruntovich - Gomel State Technical University named after P.O. Sukhoi. Email:runtovich@tut.by hruntovich61 @mail.ru.

Nadezhda V. Gruntovich - Gomel State Technical University named after P.O. Sukhoi. Email: runtovich@tut.by hruntovich61 @mail.ru.

Egor A. Zhuk - Master's student, Branch of Mogilev Electric Networks" RUP "Moscow, Gomel. Email: urhigo@mail.ru.

nonyneHo 02.11.2021 г.

OmpedaKmupoeaHo 21.11.2021 г.

npuHnmo 10.12.2021 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.