Диагностирование трансформаторных вводов
Метод контроля вводов путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) и емкости изоляции
Метод контроля состояния вводов путем испытания трансформаторного масла
Метод постоянного контроля изоляции вводов
Оценка технического состояния трансформаторных вводов на основе теории нечетких множеств
Навигация
Диагностирование трансформаторных вводов
Оценка технического состояния трансформаторных вводов на основе нечетких алгоритмов
64023
знака
4
таблицы
17
изображений
2. Диагностирование трансформаторных вводов
Диагностирование - это процесс определения технического состояния объекта или системы с определенной точностью, который может включать решение задач определения работоспособности, поиска дефектов и прогнозирования изменения состояния объекта диагностирования.
Авария в каком-либо элементе энергосистемы может привести к полному или частичному прекращению подачи электроэнергии населению, промышленности, сельскому хозяйству, транспорту и т.д. В связи с этим все элементы энергосистемы должны обладать достаточной надежностью, а для этого необходимо диагностировать оборудование энергосистемы.
Целью диагностирования электрооборудования, в частности трансформаторных вводов, является обеспечение наиболее экономичной его эксплуатации при заданном уровне надежности и сокращение до минимума затрат на техническое обслуживание и ремонт. Эта цель достигается путем определения технического состояния трансформаторных вводов, что позволяет своевременно предотвращать отказы, сокращать простои из-за неисправностей, проводить комплекс мероприятий по поддержанию работоспособности вводов в соответствии с данными диагностирования, т.е. цель достигается с помощью управления техническим состоянием вводов в процессе эксплуатации.
3. Виды повреждений вводов
В процессе транспортирования, хранения и эксплуатации во вводах появляются различные повреждения, которые могут привести к большому экономическому ущербу При несвоевременном обнаружении и устранении. Устранить повреждения можно с демонтажом и без демонтажа ввода трансформатора, без разборки, с полной или частичной разборкой ввода в зависимости от характера повреждений. Все работы в условиях эксплуатации вводов без демонтажа можно производить только при отключенном напряжении. В таблице 1 представлен перечень наиболее часто встречающих повреждений вводов и их вероятностных причин.
Отмечаем следующие особенности повреждений.
Повреждения 1-4 являются механическими; повреждения 5-8 принадлежат группе течи масла и причиной их является в основном нарушение уплотнений вводов. Повреждения 1 -8 можно обнаружить визуальным наблюдением или вспомогательными устройствами. Повреждения 9-15 являются внутренними. Их можно обнаружить только техническими средствами контроля и диагностики. В дальнейшем мы будем рассматривать только внутренние повреждения.
Статистика и опыт эксплуатации показывают, что основными причинами повреждений вводов являются дефекты изоляции. К числу их относятся увлажнение и старение материалов, ухудшение свойств изоляционного масла, а также частичные разряды (ЧР). Причины возникновения и характер развития дефектов в основном зависят от конструкции вводов. Увлажнение и связанный с ним тепловой пробой или перекрытие по поверхности наблюдаются у негерметичных вводов. В герметичных вводах преобладают повреждения, определяемые процессами частичных разрядов или ухудшением состояния масла.
Наиболее слабым узлом негерметичных вводов является система защиты масла от воздействия влаги с помощью масляного гидрозатвора и силикагелевого воздухоосушителя. При длительной эксплуатации, особенно в случае несвоевременной замены силикагеля, масло увлажняется, ухудшаются его изоляционные характеристики, в результате чего могут возникнуть частичные разряды в масле. В дальнейшем по поверхности бумажной изоляции начинает образовываться так называемый "ползущий" разряд: от одной или нескольких исходных точек поврежденной поверхности изоляции как бы расползаются прожоги, образуя сложный рисунок с ослабленной поверхностной изоляцией.
Таблица 3.1 Характерные повреждения вводов и их вероятные причины.
| № | Повреждение | Вероятная причина повреждения |
| 1 | Повреждено стекло маслоуказателя | Механическое повреждение при транспортировании или хранении |
| 2 | Фарфоровые покрышки имеют сколы | Механическое повреждение |
| 3 | Течь масла из бака давления | Механическое повреждение бака |
| 4 | Разбито стекло манометра | Механическое повреждение |
| 5 | Течь масла в местах уплотнений расширителя, пробок, трубки манометра, маслоуказателя и т.п. | 1) Недостаточное усилие стяжки или затяжки 2) Старение резины 3) Нарушение сальниковых уплотнений |
| 6 | Течь масла из измерительного вывода | 1) Поврежден фарфор вывода 2) Нарушено уплотнение 3) Некачественная припайка проводника к контактной шпильке |
| 7 | Течь масла из нижнего узла герметичного ввода | Нарушено резиновое уплотнение |
| 8 | Течь масла из верхнего узла герметичного ввода | Нарушено резиновое уплотнение |
| 9 | Повышение давления во вводе (дефект характерен для некоторых герметичных вводов 220 кВ) | 1) Внутреннее повреждение во вводе 2) Неисправность сильфонного устройства |
| 10 | Повышенный нагрев конструкционных деталей | Длительная перегрузка и износ изоляции |
| 11 | Ухудшение трансформаторного масла | Загрязнение, окисление, увлажнение и старение масла, растворение в нем лаков и смол |
| 12 | Ухудшение характеристик внутренней изоляции ввода | Старение внутренней изоляции ввода и масла |
| 13 | Тепловой пробой изоляции остова | Увеличение тепловыделения из-за роста потерь энергии в изоляции |
| 14 | Перекрытие по внутренней поверхности нижней фарфоровой покрышки | Наличие осадка на поверхности нижней фарфоровой покрышки |
| 15 | Различные виды разрядов в масле и по поверхности фарфора | Повышенная напряженность электрического поля внутри ввода; старение изоляции и масла |
При приближении "ползущего" разряда к заземленной части происходит пробой изоляции с возникновением короткого замыкания. Пробой при значительном ухудшении изоляционных характеристик может возникнуть и без образования ползущего разряда. Аналогичное повреждение может произойти и в том случае, если при ремонте ввода была плохо просушена бумажная изоляция.
Частичные разряды также разрушают изоляцию, причем это обычно приводит к дальнейшему увеличению интенсивности разрядов. На стадии критических разрядов пробой быстро завершается или переходит в перекрытие оставшейся части изоляции по поверхности.
Герметичные вводы менее трудоемки в эксплуатации и более надежны, чем негерметичные. Повреждения изоляции герметичных вводов в большинстве случаев связаны с ухудшением состояния масла и выпадением на внутреннюю поверхность фарфора и на остов полупроводящего осадка. Во вводах, залитых маслом ГК, наблюдалось большое газовыделение из-за частичных разрядов, что обусловлено недостаточной газостойкостью указанного масла. Развитие этого дефекта приводит к интенсивным частичным или поверхностным разрядам, которые завершаются перекрытием между токоведущими частями.
Для рассматриваемых процессов характерны достаточно медленно протекающие начальные стадии ухудшения (старения) изоляции с нарастающим темпом развития дефекта и завершающая их сравнительно быстрая потеря электрической прочности изоляционной конструкции.
Возникновение дефектов во вводе, их последующее развитие обусловлено наличием целого ряда факторов:
- нарушениями технологической дисциплины в условиях производства в процессе изготовления;
- нарушениями требований нормативно-технической документации по хранению, монтажу и эксплуатации вводов или трансформатора, на котором они установлены;
- снижением диэлектрических свойств изоляции в результате ускоренного старения, обусловленного взаимодействием конструкционных материалов или недостаточной изученностью процессов, связанных со старением при воздействии эксплуатационных факторов;
- случайным возникновением дефектов в процессе эксплуатации при нерасчетных внешних воздействиях.
На характер дефектов также влияет тип трансформаторного масла: масло марки ГК обладает более высокой противоокислительной стабильностью по сравнению с маслом марки Т-750, но малой устойчивостью к воздействию частичных разрядов из-за низкой газостойкости.
Наиболее опасные виды дефектов, как показал анализ повреждений вводов, связаны с появлением примесных частиц в масле (осадка) и отложения его на внутренней поверхности нижней покрышки или изоляционного остова. Основная доля пробоев вводов происходила из-за завершения ползущих поверхностных разрядов по осадку на фарфоре при рабочем напряжении. Часть пробоев развивалась по поверхности остова.
С точки зрения диагностики, в механизме развития таких дефектов различаются две стадии. На первой стадии происходит относительно медленное снижение изоляционных свойств вследствие увеличения проводимости, тангенса угла диэлектрических потерь масла tgδм, появление в масле осадка и отложение его на поверхности остова и фарфора.
На второй стадии возможно возникновение повышенных частичных разрядов в масле, развитие поверхностных ползущих разрядов по осадку. При этом при увеличении поверхностной проводимости, измеренные по нормальной схеме значения тангенса угла диэлектрических потерь основной изоляции tgδ могут принять отрицательные значения, что связано с шунтирующим действием паразитной емкости и сопротивления между обкладками и проводящими загрязнениями (или даже науглероженными следами) на поверхности. Следует иметь ввиду, что уменьшение измеренного значения tgδ также может быть из-за увеличения проводимости наружной покрышки фарфора вследствие ее загрязнения, увлажнения и т.д. Эта стадия отличается образованием больших концентраций горючих газов.
Другая относительно часто встречающаяся группа дефектов обусловлена емкостными разрядами (искрением) вследствие нарушения изоляции, нарушения контактов или обрыва измерительного вывода, проводников присоединения нулевой обкладки и т.д. Их появление связано с дефектами изготовления при сборке, либо воздействия вибрации при транспортировке и эксплуатации. Возможны дефекты, развитие которых обусловлено наличием частичных разрядов в изоляционном остове. Частичные разряды в остове, превышающие нормированные значения, преимущественно имеют место на краях конденсаторных обкладок. Они возможны при нарушениях технологии изготовления остова или режимов вакуумной обработки и пропитки при сборке ввода, а также могут быть связаны с ухудшением свойств изоляции в процессе старения, который приводит к постепенному повышению уровня частичных разрядов. Повреждения, связанные с пробоем изоляционного остова при принятых технологических режимах и допустимых рабочих напряженностях, имели по аварийной статистике весьма малую вероятность появления.
Похожие работы
... имеет более высокие показатели качества, чем существующие аналоги, а именно она обладает более высокой степенью точности, экономичности и быстродействия. Так же проектируемая система управления подъемно-транспортным механизмом позволяет существенно обезопасить производство и труд рабочих, что в свою очередь непременно скажется на экономических показателях. Данная разработка снизит затраты на ...
... Кабінету Міністрів України. В шкідливих умовах праці знаходяться близько 400 чоловік, з них 30 жінок. Висновки Тема даної дипломної роботи: „Розробка заходів щодо удосконалення антикризового управління підприємством (на прикладі КП ”Втп ”ВОДА”)”. Проведені в роботі дослідження дозволяють зробити наступні висновки. В першому теоретичному розділі повністю розкрита сутність обраної теми, досліджено ...
... 400/400 ПН-2-250/200 ПН-2-250/200 ПН-2-100/100 ПН-2-250/150 ПН-2-250/150 ПН-2-250/150 ПН-2-250/150 13 Технико-экономическое сравнение двух вариантов схемы электроснабжения микрорайона Выбор вариантов схемы электроснабжения производится на основе сопоставления двух вариантов: I – кольцевая схема (рисунок 8) и II - двухлучевая магистральная схема (рисунок 9). Расчет производится по ...
... время Китай и Россия еще находятся в процессе преобразований, перед ними стоит общая задача углубления реформ и развития экономики. Обе страны являются постоянными членами СБ ООН и мировыми державами. Вместе с этим мы должны прилагать целенаправленные усилия для дальнейшего развития китайско-российских отношений. Следует развивать сотрудничество в экономической и технической сфере. Здесь Китаю и ...
0 комментариев