Поиск по сайту
Начало >> Статьи >> Диагностика трансформаторов Электрозавода

Диагностика трансформаторов Электрозавода

Электрозавод

М. Е. Алпатов, ОАО «ПК ХК ЭЛЕКТРОЗАВОД»

Электрозавод оснащен уникальным для России комплектом измерительно-диагностического оборудования. В него входят:

  1. Data Collector фирмы Tettex для виброизмерений (Швейцария);
  2. компьютерный термограф IRTIS (Россия);
  3. Устройство для измерения частичных разрядов электрическим методом фирмы Cutler-Hammer (США);
  4. микроамперметр большого тока фирмы Tettex для по лучения устойчивых измерений на любом, в том числе на старом, оборудовании;
  5. анализатор изоляции М-4000 фирмы DOBLE (США);
  6. мегомметр фирмы AVO (Англия);
  7. тепловизор ТН7800 фирмы NEC (Япония);
  8. микроамперметр производства фирмы Entel (Индия) и др.

Имеющаяся аппаратура позволяет достаточно эффективно оценивать состояние трансформаторного оборудования. Далее приводятся методы, применяемые при проведении диагностических обследований.

Тестовая диагностика

Диагностика механического состояния обмоток. Осуществляется с помощью американского измерительного устройства М-4000 путем контроля сопротивления короткого замыкания. Расширение функций первоначального анализатора изоляции достигается с помощью специальной приставки, увеличивающей диапазон измеряемых токов.
Метод ударных воздействий. Механическое состояние обмоток в значительной степени обусловлено степенью их прессовки. Эмпирически установлено, что ударное механическое воздействие на бак собранного обесточенного трансформатора порождает возникновение электрического сигнала на вводах трансформатора. Удовлетворительного физического объяснения этого факта пока нет. Тем не менее на данном эффекте построен метод оценки степени запрессовки обмоток, используемый на Электрозаводе. Особенностью данного варианта метода является существенное расширение контролируемых диагностических параметров.
Измерение частичных разрядов электрическим методом. Используется комплексное устройство UPDA (универсальный анализатор частичных разрядов) американской фирмы Cutler-Hammer, в котором совмещены аппаратный блок фильтрации и программные «фильтры», обеспечивающие эффективное подавление помех. Регистрируется ЧР в привязке к опорному сигналу, фиксируя таким образом фазу разрядов. В устройстве UPDA имеется также набор средств для удобного и наглядного графического и цифрового представления полученных результатов.
Диагностика параметров изоляции и обеспечение достоверности измерений. Диагностика состояния трансформаторов по результатам измерений параметров изоляции требует довольно высокой квалификации экспертов, поскольку не сводится к тривиальному сравнению вновь полученных данных с данными более ранних измерений. Достаточно тонкая диагностика осуществляется методами построения зависимостей параметров изоляции от различных факторов (температура, напряжение, время), анализа характера этих кривых (отклонение от линейности, наличие точек излома, возрастание или убывание характеристик и т. п.), измерений параметров отдельных участков (промежутков) изоляции с последующим сопоставлением полученных данных между собой и с другими способами.
В последнее время качественно меняется инструментарий тестовой диагностики, что приводит к существенным положительным изменениям в эффективности диагностических тестов. Это можно продемонстрировать на примере применения универсального прибора М4000 американской фирмы DOBLE при диагностике характеристик изоляции. Существует необходимость увеличения количества контролируемых изоляционных промежутков, при этом часто невозможно прямое измерение параметров. Также необходим контроль достоверности измерений. Решается указанная задача с помощью М4000 (измерение токов, напряжений и фазовых углов между ними), а также с использованием достижений диагностики электрических цепей. С помощью методов диагностики электрических цепей могут быть восстановлены (полностью или частично) параметры многополюсника, при этом максимальное число контролируемых промежутков будет равно Qi-\)nl2, где п - количество полюсов. На основе полученных значений вычисляются некоторые величины (комбинации параметров отдельных промежутков), доступные экспериментальной проверке. Затем сравниваются данные расчетов и измерений и, в случае если погрешность не превышает заданной, делается вывод о корректности результатов измерений.

Рабочая диагностика

К методам рабочей диагностики отнесены следующие методы:

  1. тепловизионное обследование;
  2. измерение шумов и вибраций;
  3. акустический метод регистрации ЧР;
  4. анализы масла.

Тепловизионное обследование оборудования. Интерпретация данных термограмм является сейчас наиболее уязвимым местом метода. Здесь весьма велик субъективный момент, приводящий зачастую к ошибочным, а иногда и абсурдным выводам; высока необходимость формализации методов анализа данных.
На Электрозаводе используется оригинальный подход к анализу термограмм, основанный на аналогии между тентовым и электрическим полями. Полученное с помощью тепловизора распределение температуры на баке трансформатора интерпретируется как распределение потенциалов электрического поля, созданного внутренними распределенными источниками тока. Вектор токов является искомым, его изменение интерпретируется как диагностический признак.
Вибродиагностика. Измерение вибропараметров трансформаторного оборудования с целью оценки его механического состояния (распрессовка обмоток, распрессовка магнитной системы, ослабление крепления прочих элементов конструкции и др.) прочно вошло в практику всех специализированных фирм. Имеющаяся аппаратура позволяет измерять среднеквадратичные значения виброускорения, виброскорости, виброперемещения. Имеется также возможность выполнить спектральный анализ любого из перечисленных параметров в произвольной точке наблюдения.
Здесь представлены подходы к вибродиагностике, используемые в практике сервисной службы московского Электрозавода.
Статистический подход. Для статистического анализа часто используется метод моментов. Используются четыре момента: один главный - математическое ожидание тх и три центральных - дисперсия Z) x (или среднеквадратичное отклонение ст), коэффициент асимметрии и эксцесс Ек. Перечисленные параметры трактуются как диагностические, поскольку их изменение может быть вызвано изменением состояния объекта.
Электромоделирование. В основу построения диагностической модели положена электромеханическая аналогия: пружина - емкость, механическое сопротивление - резистор, механический маятник - индуктивность, сила - напряжение, скорость - ток. Диагностическими параметрами являются параметры электрической цепи (часть пассивных элементов и источники).
Метод подобия эпюр. Для выявления повышенных вибраций навесных элементов конструкции используется эмпирический метод с рабочим названием «метод подобия эпюр». Он не имеет пока глубокого теоретического обоснования, однако часто дает неплохие практические результаты. Он основан на наблюдении, что ослабление механического крепления внешних элементов конструкции приводит к искажению подобия графиков виброперемещений, виброскоростей и виброускорений. Степень подобия оценивается количественно с помощью коэффициента подобия.
Акустический метод диагностики ЧР. Используется как вспомогательный, дополняющий электрический метод.

Анализы масла

Хроматографический анализ. Используются методы Роджерса, Дорненбурга, IEEE Std С57.104-1991, МЭК 60599, Дюваля (Duval), ключевого газа, нормограмм. В кооперации с НИЦ «ЗТЗ-Сервис» проводится контроль содержания фурановых соединений.
Метод регистрации электромагнитных излучений. В содружестве с лабораторией электрофизики и электроэнергетики ИАПУ ДВО РАН проводилась регистрация электромагнитных излучений работающих трансформаторов. Результаты показывают «диагностическую» перспективность данного метода.
На Электрозаводе также формируется и частично используется собственная экспертная система, построенная на принципах теории распознавания образов.

 
« Диагностика трансформаторов без снятия напряжения   Диагностика усилия прессовки обмоток силовых трансформаторов »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.