CC BY
9
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
характеристик, тока холостого хода, хроматографического анализа состава газов в масле и др.) получение дополнительной информации о состоянии объекта.
Из опыта проведения инфракрасного (ИК) метода диагностики силовых трансформаторов известно, что с ее помощью можно выявить следующие неисправности [1]:
- возникновение магнитных полей рассеивания в трансформаторе по причине разрушения изоляции его отдельных элементов магнитопровода (консоли, шпильки и т.п.);
- нарушение работы систем охлаждения (маслонасосов, фильтров, вентиляторов и т.п.) и возможности оценки их эффективности;
- изменение циркуляции масла в баке трансформатора (образование застойных зон) обусловленное шламмообразованием, конструктивных просчетов, разбухания, а также смещения изоляции обмоток (особенно у трансформаторов с большим сроком службы);
- имеющие нагревы внутренних контактных соединений обмоток низшего напряжения с выводами трансформатора;
- витковое замыкание в обмотках встроенных трансформаторов тока;
- ухудшение условий контактной системы исполнения устройств регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой.
Связанные с этим возможности ИК-диагностики применительно к трансформаторам не совсем изучены и сложности возникают в том, что, во-первых, тепловыделения при возникновении локальных дефектов в трансформаторе «заглушаются» естественными тепловыми потоками от обмоток и магнитопровода, а, во-вторых, работа устройств охлаждения, которые способствуют ускорению циркуляции масла для снижения температуры, возникающие в месте дефекта.
При проведении анализа результатов ИК-диагностики бывает необходимо учитывать конструкцию трансформаторов, способ их охлаждения обмоток и магнитопровода, а также условия и продолжительность эксплуатации, технологию изготовления и многие другие факторы.
При этом оценка внутреннего состояния трансформатора тепловизором осуществляется измерением значений температур на его поверхности бака, необходимо учитывать характер теплопередачи магнитопровода и обмоток. Кроме того, источниками тепловой энергии являются: массивные металлические части трансформатора, включая бак, прессующие кольца, экраны, шпильки и т.п., в которых тепловая энергия выделяется за счет добавочных потерь от вихревых токов, наводимых полями рассеивания; токоведущие части вводов, где тепловая энергия выделяется за счет потерь токоведущей части и в переходном сопротивлении соединителя отвода обмотки, и контактов переключателей устройств регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой.
Путем конвекции осуществляется отвод тепловых потерь от
магнитопровода и обмоток к маслу и от последнего к системе охлаждения. Зоны интенсивного движения масла определяются у поверхностей бака трансформатора, где и происходит интенсивный теплообмен. Причем оставшиеся масло в баке трансформатора находится в покое и приходит в движение при изменении нагрузки или же температуры охлаждающего воздуха [2].
Возможность снятие термограмм устройств системы охлаждения трансформаторов (дутьевых вентиляторов, маслонасосов, фильтров, радиаторов трансформаторов с естественной циркуляцией масла и т.п.) позволяет оценивать их работоспособность, а при необходимости принимать оперативные меры по устранению имеющихся неполадок.
Температура на поверхности корпуса маслонасоса и трубопроводов эксплуатируемого трансформатора практически равны. Для определения появления неисправности в маслонасосе (трения крыльчаток, витковое замыкание в обмотке электродвигателя и т.п.) необходимо чтобы температура на поверхности корпуса маслонасоса повысилась и превысила температуру на поверхности маслопровода [3].
Такая оценка теплового состояния электродвигателей вентиляторов производиться за счет сопоставления измеренных температур нагрева. В качестве причин повышения нагрева электродвигателей могут быть: неисправность подшипников качения, неправильно выбранный угол атаки крыльчатки вентилятора, витковое замыкание в обмотке электродвигателя.
При осуществлении контроля на компьютере можно судить о работоспособности термосифонных фильтров трансформаторов. Известно, что термосифонный фильтр предназначен для постоянной регенерации масла в процессе эксплуатации трансформатора. Причем движение масла через фильтр с адсорбентом происходит под влиянием тех же сил, что обеспечивают движение масла через радиаторы охлаждения, т.е. под действием разности плотности холодного и горячего масла [4].
Если термосифонный фильтр подсоединен параллельно трубам радиатора системы охлаждения, то у работающего фильтра температуры на входе и выходе, при нагрузке трансформатора, должны отличаться между собой. В отлаженном фильтре возможно плавное повышение температуры по его высоте.
Имеющая неисправность плоского крана радиатора, а также ошибочное его закрытие может привести к перекрытию протока масла через радиатор. Конечно, в этом случае температура труб радиаторов намного ниже, чем у работающего радиатора, но с течением времени поверхности труб радиаторов подвергаются воздействию ржавчины и на них оседают продукты разложения масла, и бумаги, что приводит к уменьшению сечения для протока масла или полному его прекращению. Поэтому трубы с подобными отклонениями холоднее остальных.
В других условиях с помощью тепловизора зафиксирован локальный нагрев в отводе обмотки 500 кВ мощного трансформатора, при разрушении
изоляции стяжных шпилек или консолей, что позволило определить зону расположения дефекта, оценить работу радиаторов систем охлаждения трансформатора и т.п [5].
Известно, что при изменении теплового состояния трансформатора может произойти обмен масла между его объемами, которые находятся в баке трансформатора и маслорасширителе. При стабилизации теплового процесса теплообмен между объемами масла может происходит за счет теплопередачи. Если при осмотре с помощью тепловизора выхлопной трубы трансформатора виден уровень масла, а также характер изменения температуры по высоте трубы, то при работе трансформатора с нагрузкой просматривается также и уровень масла в его маслорасширителе.
В отдельных случаях в маслопроводе, который соединяет крышку трансформатора с маслорасширителем, может происходить быстрое падение температуры как на поверхности маслопровода непосредственно после газового реле, так и отсечного клапана. Причины таких аномалий нужно изучать с учетом конструкции трансформатора, диаметра маслопровода, нагрузки, а также других факторов, что может быть обусловлено дефектом плоского крана, расположенного у газового реле.
Использованные источники:
1. Методика проведения тепловизионного обследования. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.technoac.ru/news/articles/art-8.
2. Алексеев Б.А. Крупные силовые трансформаторы: контроль состояния в работе и при ревизии. - М.: Энергопрогресс, 2010. - 88 с.
3. Паперный Л.Е., Алейникова М.В. Эксплуатация силовых трансформаторов. - Минск: БНТУ, 2015. - 148 с.
4. Овсянникова А.Г., Осотова В.Н. Трансформаторы: эксплуатация, диагностирование, ремонт и продление срока службы. - Екатеринбург: Изд-во Автограф, 2010. - 232 с.
5. Средства и методы диагностики. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.vlsu.ru/fileadmin/Kadry_dlja_regiona/15/15_2_4/15 -2-41_2013_credcrva_u_metodu.pdf.
УДК 621.314
Багаутдинов И.З.
младший научный сотрудник НИЛ госбюджетных НИР
ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ТРАНСФОРМАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В статье рассматриваются основные причины износа трансформаторного оборудования. Проводится оценка срока годности и остаточного ресурса трансформатора.
Ключевые слова: трансформаторное оборудование, износ изоляции, степень полимеризации.
