CC BY
8УДК 621.3
Коробов К.А.
студент 1 курса, направления «Теплоэнергетика и теплотехника» Национальный исследовательский университет «МЭИ» (г. Волжский, Россия)
ВЛИЯНИЕ ЗАГРУЗКИ И ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Аннотация: в работе рассматриваются основные параметры, оказывающие влияние на характеристики технического состояния трансформаторного оборудования. Приведены современные методики контроля некоторых из них.
Ключевые слова: техническое состояние трансформатора, климатические факторы, силовое оборудование, тепловизионное обследование, собственные нужды подстанции.
Трансформаторы собственных нужд предназначены для питания оборудования станции, состав которого зависит от типа и особенностей энергообъекта. В перечень собственных нужд подстанций входит электрическая энергия для обогрева, освещения, вентиляции помещений и технологических аппаратов: трансформаторов, ячеек КРУН, релейных шкафов наружной установки, приводов и маслобаков РПН, воздухосборников и т.д. В настоящее время остро стоят вопросы снижения потерь на всех этапах генерации и транзита электроэнергии, а также всесторонней модернизации и цифровизации отрасли. Наиболее актуальными направлениями развития трансформаторного оборудования являются совершенствование методов диагностики технического состояния, в условиях динамичного изменения внешних факторов и параметров потребителей, а также снижение расхода электроэнергии на собственные нужды
за счет утилизации тепла масла [2]. В рамках данной работы будут рассмотрены факторы, влияющие на техническое состояние трансформатора собственных нужд, а также предложены современные методы контроля данных параметров. При плановом обслуживании силового оборудования контролируются: -уровень масла; -наличие шума и вибрации; -режим работы, уровень нагрузки; -сопротивление изоляции обмоток; -проверка сопротивления обмоток постоянному току. -результаты хроматографии трансформаторного масла; Однако прогнозировать состояние аппарата можно только в случае контроля трех основных групп влияющих факторов: климатические, эксплуатационные и технологические.
К первой группе относят температуру окружающей среды, давление, влажность, уровень солнечной радиации, прочие погодные условия. Доказано, что под влиянием солнечного излучения в изоляции могут возникать частичные разряды, вызывающие её старение и деградацию. Под действием влаги поверхность бака трансформатора подвергается коррозии, что в совокупности с прочими загрязнениями влияет на коэффициенты излучения и поглощения, ухудшая работу системы охлаждения.
К эксплуатационным факторам относят большинство перечисленных выше контролируемых параметров. Это режим работы, напряжение, состояние функциональных узлов, состояние масла и т.д. Как правило, учет этих переменных в прогнозировании технического состояния сопряжен с использованием специализированного оборудования.
Технологические факторы-качество сборки, эффективность системы отвода теплоты, устойчивость к перегрузкам по току и по напряжению, термическая стойкость.
По мнению авторов [1], такие методики оценки технического состояния трансформаторов, как измерение тангенса угла диэлектрических потерь, измерение потерь холостого хода и короткого замыкания, сопротивления обмоток постоянному току и проверка коэффициента трансформации могут рассматриваться как неинформативные, дающие лишь вероятностную характеристику состояния оборудования. Альтернативой могут служить такие параметры, как частичные разряды, тепловизионное обследование под нагрузкой, вибрация бака под нагрузкой и влагосодержание. В некоторых случаях необходимо дополнительно проводить термографическое обследование.
На основании виброданных в диапазоне до 5000 Гц (против более распространенных 1000 Гц) возможно выявление ослабления прессовки обмоток и магнитопровода, повреждений шинок отвода в трансформаторах 110 кВ (в диапазоне от 700 до 1500 Гц). Для обеспечения достоверности определения локализации дефекта необходимо не менее 20 точек измерения.
Таким образом, применение альтернативных методик-виброконтроля, фиксации частичных разрядов, тепловизионного обследования, диагностирования позволит повысить надежность работы силового оборудования собственных нужд и перейти от плановой системы ремонтов к ремонтам по состоянию. Также актуальны вопросы разработки нормативной документации по комплексному техническому диагностированию с применением современных технологий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Грунтович Н.В., Жук Е.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ В СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2019. №4 (79).
2. Сидоров О.А., Незевак В.Л., Филиппов В.М. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ
НУЖД ПРИ ПОСТРОЕНИИ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЦИФРОВОЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2021. №1 (69).
Korobov K.A.
National Research University «MEI» (Volzhsky, Russia)
THE INFLUENCE OF LOADING AND EXTERNAL FACTORS ON THE CHARACTERISTICS OF TRANSFORMERS OF THEIR OWN NEEDS
Abstract: the paper considers the main parameters that affect the characteristics of the technical condition of transformer equipment. Modern methods of control of some of them are given.
Keywords: technical condition of transformer, climatic factors, power equipment, thermal imaging inspection, substation's own needs.
