 |
Этап 3. Испытания и проверки на работающем трансформаторе
|
|
|
|
Тема 3. Применение современных методов и технических средств для диагностики в электроэнергетике
ЛЕКЦИЯ 7. ДИАГНОСТИКА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Цель лекции: дать знания пометодике составления программ испытаний, периодичности испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей, основные подходы приразработки мероприятий, улучшающих качество электроэнергии в энергосистемах управления технологическими процессами при производстве электроэнергетических и электротехнических изделий, методы и способы испытания электрооборудования, предусмотренные нормативно-техническими документами
План лекции
1. Методы диагностики
2. Этапы диагностики.
3. Возможные дефекты трансформаторов
4. Оценка остаточного ресурса трансформатора
Рекомендуемая литература
1. Калявин В.П., Рыбаков Л.М. Надежность и диагностика элементов электроустановок. Учебное пособие./ Йошкар-Ола, 2009, 674 с.
2. Клюев. В.В. Технические средства диагностирования: Справочное пособие //под ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 2005, -672 с.
3. РД 153-34.0-46.302-00 Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. РАО «ЕЭС России»
4. РД ЭО-0189-00 Методические рекомендации по диагностике силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и их вводов в эксплуатации на рабочем напряжении. Концерн «РОСЭНЕРГОАТОМ».
5. Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов. РД ЭО 0410-02.
Методы диагностики
1. ПРОВЕРКА СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ ТВЕРДОЙ ИЗОЛЯЦИИ
|
|
|
ТРАНСФОРМАТОРА
2. ИЗМЕРЕНИЕ И ЛОКАЦИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
3. ЛОКАЦИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
4. измерение вибрации ТРАНСФОРМАТОРА
5. КОНТРОЛЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВДОЛЬ РАЗЪЕМА БАКА ТРАНСФОРМАТОРА
6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАСЛА
7. ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГАЗОВ, РАСВОРЕННЫХ В МАСЛЕ
8. ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ РАБОТАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА
Этапы диагностики трансформатора
Этап 1. Анализ технических особенностей трансформаторов
Этап 2. Анализ условий эксплуатации трансформатора
Этап 3. Испытания и проверки на работающем трансформаторе
Этап 4. Испытания после отключения и расшиновки трансформатора
Этап 1. Анализ технических особенностей трансформаторов
1.1. Основные параметры трансформатора:
а) условное обозначение;
б) предприятие-изготовитель, заводской номер, номер технических условий (ТУ);
в) год выпуска;
г) дата ввода трансформатора в эксплуатацию;
д) тип масла трансформатора;
е) система защиты масла;
ж) система охлаждения трансформатора;
и) тип масляных насосов; предприятие-изготовитель.
1.2. Результаты приемосдаточных испытаний трансформатора на предприятии-изготовителе:
- потери и ток холостого хода при номинальном и пониженном напряжениях;
- потери короткого замыкания;
- полное сопротивление короткого замыкания пары обмоток;
- сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь (tgd) изоляции обмоток;
- tgd масла;
- сопротивление обмоток постоянному току;
- интенсивность частичных разрядов (ЧР).
1.3. Основные параметры и результаты испытаний РПН:
а) тип устройства;
б) предприятие-изготовитель, номер ТУ;
в) год выпуска РПН;
г) результаты приемосдаточных испытаний РПН на предприятии-изготовителе:
- круговая диаграмма;
- сопротивление контактов.
1.4 Основные параметры и результаты испытаний вводов:
|
|
|
а) тип вводов;
б) заводские номера и номера чертежей (или ТУ);
в) год выпуска;
д) тип масла во вводах;
е) результаты приемосдаточных испытаний вводов на предприятии-изготовителе:
- значения электрических емкостей;
- tgd изоляции;
- интенсивность ЧР.
Определение участков с минимальными запасами электрической прочности изоляции.
Оценка механической стойкости обмоток при коротком замыкании.
Оценка распределения температур при эксплуатационных режимах работы и выявление наиболее нагретых зон.
Анализ опыта эксплуатации трансформаторов данного типа и трансформаторов аналогичной конструкции.
Этап 2. Анализ условий эксплуатации трансформатора
2.1. Анализ режимов работы:
- средняя нагрузка и превышение температуры обмоток и масла;
- наибольшая нагрузка и превышение температуры обмоток и масла;
- количество включений, в т. ч. при низких (до минус 20 °С) температурах;
- длительность и величины перевозбуждений магнитной системы;
- количество повышений напряжения, их длительность и значения;
- минимальное и наибольшее давление масла во вводах;
- количество срабатываний РПН;
- короткие замыкания в питаемой системе, их число и значения токов короткого замыкания;
- количество грозовых перенапряжений;
- количество коммутационных перенапряжений, их значения и длительность.
2.2 Результаты профилактических испытаний и определение характеристик, имеющих отличия от норм:
- характеристики изоляции;
- хроматографический анализ растворенных газов (ХАРГ);
- физико-химические анализы масла из бака трансформатора, устройства РПН и вводов за период эксплуатации.
Анализ неисправностей, выявленных в процессе эксплуатации, их характер и способы устранения.
2.4 Внешний осмотр трансформатора:
- комплектность;
- наличие течей масла и определение вероятных причин их появления;
- уровень масла в расширителях;
- значение давления во вводах;
- температура масла и окружающего воздуха;
- степень загрязнения трубок охладителей;
- характер шумов при работе маслонасосов, вентиляторов и их вибрации.
Разработка карты дефектов по результатам внешнего осмотра и определение необходимого объема дополнительных испытаний.
|
|
|
Этап 3. Испытания и проверки на работающем трансформаторе
3.1 Оценка возможного снижения электрической прочности изоляции трансформатора из-за наличия в нем влаги и примесей, оценка степени увлажнения трансформатора - по методике, указанной в приложении А.
3.2 Проверка функционирования систем компенсации температурного расширения масла в баках трансформатора и контактора, а также во вводах по изменению уровня масла в расширителях и изменению давления во вводах в процессе нагрева. Выполняется одновременно с 4.3.1.
3.3 Определение наличия ЧР электрическим и/или акустическим методами, указанными в приложениях Б и В.
3.4 Оценка возможного снижения усилий прессовки обмоток и магнитопровода активной части трансформатора и определение аномальных зон вибрации (проводят при максимально возможной нагрузке) - по методике, указанной в приложении Г.
3.5 Измерение вибрационных характеристик элементов системы охлаждения - по методике, указанной в приложении Г.
3.6 Измерение напряженности магнитного поля по периметру бака в месте его разъема. Измерения проводят в начале работ по 4.3.1 и повторяют при изменениях нагрузки трансформатора. Методика измерений - по приложению Д.
3.7 Проверка отсутствия течи масла в баке. Выполняется одновременно с 4.3.1.
3.8 Проверка работы термосигнализаторов. Выполняется одновременно с 4.3.1.
3.9 Пофазное измерение тока, потребляемого маслонасосами системы охлаждения. Выполняется одновременно с 4.3.1.
3.10 Испытания масла из бака трансформатора. Отбор пробы масла из бака трансформатора производят в период завершения работ по 4.3.1 в количестве 1,5 л. Методика испытаний - по РД 34.45-51.300-97.
Испытание масла проводят в следующем объеме:
а) Определение общих характеристик:
- плотность;
- вязкость;
- коэффициент преломления света;
- содержание ароматических углеводородов;
- температура вспышки.
б) Определение характеристик старения масла:
- цвет;
- кислотное число (кулонометрическим методом);
- число омыления;
- tgd при 20, 50, 70, 90 °C и при температурах измерений изоляции трансформатора;
|
|
|
- объемное удельное сопротивление при 20, 50, 70, 90 °C и при температурах измерений изоляции трансформатора;
- коэффициент полярности (Вермана);
- содержание ингибитора;
- поверхностное натяжение;
- мутность;
- продукты старения по ИК-спектру.
в) Исследование продуктов деградации материалов:
- ХАРГ масла;
- определение концентрации фурановых соединений.
Для проверки интенсивности проявления возможных источников газовыделения произвести хроматографические анализы масла в начале работ по 4.3 и при увеличении нагрузки трансформатора.
г) Определение следующих параметров, характеризующих комплексную электрическую прочность масла:
- пробивное напряжение и коэффициент вариации;
- влагосодержание;
- дисперсионный анализ механических примесей;
- оценка отфильтрованного осадка под микроскопом.
3.11 Испытания масла из бака избирателя и контактора устройства РПН.
Отбор пробы масла из бака избирателя и контактора устройства РПН производят в период завершения работ по 4.3.1.
Исследование продуктов деградации материалов (по ХАРГ) - по методикам РД 153-34.0-46.302-00 и РД ЭО-0189-00, раздел 4.
3.12 Тепловизионный контроль бака трансформатора, вводов, бака устройства РПН, элементов системы охлаждения - по РД 34.45-51.300-97.
.3.13 Измерение тока в нейтрали и в заземлении трансформатора. При изменении нагрузки трансформатора измерения повторить.
3.14 Измерение потоков масла в системе охлаждения.
3.15 Оценка перегревов бака, наружных конструкций и вводов методом тепловизионного контроля.
3.16 Измерение характеристик вводов при рабочем напряжении - по РД 34.45-51.300-97.
|
|
|
