Диагностика силовых трансформаторов в МЭС Урала

Чукилев В.В. (СЭС МЭС Урала, Екатеринбург)

Техническая политика по эксплуатации и обслуживанию парка оборудования обусловлена экономическими соображениями Необходимость ремонтов оборудования их объема определяется их техническим состоянием Актуальным стала задача по проведению диагностики с целью определения технического состояния и принятия решения по дальнейшей эксплуатации или определение объема ремонтных работ Парк трансформаторов и АТ в МЭС Урала составляет 42 ед (АТ и автогрупп), 12 шунтирующих реакторов Из них АТ и трансформаторов ( в дальнейшем АТ)

1. 10 лет эксплуатируется 14 ед;
2. 10-20 лет эксплуатируется 15 ед;
3. 20-25 лет эксплуатируется 12 ед;
4. более 25 лет 1 ед.

Анализ показывает о необходимости оценки технического состояния всего парка АТ.
Техническая политика по проведению диагностики АТ в МЭС Урала проводилась по следующим основным направлениям:

1. Проведение диагностики собственными силами.
2. Проведение диагностики по договору с "Электросетьсервис" и ВНИИЭ
3. Проведение диагностики с привлечением специализированных организаций.

В 1999 г собственными силами провели обследование двух АТ ПС-500 Вятка АТ-3, ПС-500 Магнитогорская АТГ-2 "Электросетьсервис" и ВНИИЭ провели обследование АТГ-4 и АТГ-1 на ПС-500 Тагил.

1. В 1999г для оценки степени прессовки обмоток привлекали ООО "Снежинсктехсервис" на три АТ ( Калино, Шагол, Магнитогорская). При проведении комплексного обследования трансформаторов за основу применяем программу рекомендованную НИЦ ЗТЗ Сервис для трансформаторов выпущенных ЗТЗ и дополняя их специальными работами такими как: тепловизионное обследование, вибродиагностикой.

Проведение комплексного обследования производится в три этапа:

1. Подготовительные работы.
2. Обследование без отключения от сети.
3. Обследование с отключением от сети.

Подготовительные работы Включают в себя ознакомление:

1. с технической документацией;
2. с режимами работы АТ;
3. проведенными ремонтами и заменой комплектующих узлов в процессе эксплуатации;
4. с результатами профилактических испытаний АТ и анализами масла.

Обследование без отключения от сети.

1. Оценка степени увлажнения изоляции по результатам измерения влаги в масле в процессе контрольного прогрева.
2. Оценка герметичности.
3. Оценка состояния внешних контактных соединений и определение мест повышенного нагрева конструкций методом тепловизионного обследования приборами инфракрасной техники.
4. Определение работоспособности узлов компенсации по изменению давления масла в герметичных вводах.
5. Оценка состояния маслонасосов системы охлаждения по результатам измерения вибраций и измерения токов потребления.
6. Оценка состояния охладителей системы ДЦ по результатам их тепловизионного обследования.
7. Оценка развивающихся внутренних дефектов по результатам ХАРГ
8. Измерение уровня ЧР.
9. Измерение диэлектрических характеристик вводов под рабочим напряжением, для вводов оборудованных устройствами присоединения.
10. Обследование после отключения.
11. Оценка состояния изоляции по результатам измерений диэлектрических потерь при двух температурах, как по традиционным схемам так и по зонам.
12. Оценка геометрического состояния обмоток по результатам измерения Z
13. Оценка состояния магнитопровода по результатам измерения х.х.
14. Оценка состояния контактных соединений отводов и переключающих устройств по результатам измерения омического сопротивления постоянному току.
15. Оценка работы переключающих устройств по результатам осциллографирования и снятым круговым диаграммам.
16. Оценка степени прессовки обмоток и механических внутренних креплений узлов и деталей по результатам снятых вибрационных характеристик.

Оценка влагосодержания.

При проведении обследования АТ в процессе прогрева возникла проблема количественного определения влагосодержания в масле. Традиционно в хим. лабораториях по месту дислокации подстанций, где мы имеем возможность провести этот анализ, данный анализ проводят гидрид кальциевым методом, что требует длительного времени и определенного навыка, а порой отсутствуют химикаты в этих хим. лабораториях. Для решения этой проблемы мы приобрели прибор ВТМ-2 ( г Ангарск ОКБ автоматики). Это позволяет проводить экспресс определения влаги масла на месте. Эксплуатация этого прибора показала его надежность и не требуется химикатов, качество изготовления позволяет транспортировать на значительные расстояния.

Тепловизионное обследование.

В процессе прогрева АТ проводим тепловизионное обследование системы охлаждения, выявляются места локальных нагревов на баке, оцениваются внешние контактные соединения .оценивается работоспособность термосифонных фильтров . В процессе ежегодного проведения тепловизионного обследования оборудования подстанций проводится это обследование на всех АТ и выдаются рекомендации по повышению эффективности работы.
Для выполнения этой задачи мы приобрели тепловизор PRISM DS (США) и пирометр М-100 (США).
Хроматографический анализ газов разложения, растворенных в масле.
Этот метод, ввиду высокой информативности, является основным для диагностики АТ. дороговизны цен на проведение анализов. Приобретенный и опробованный в работе хроматограф Кристалл- 2000 на ПС-500 Челябинская, удовлетворяет всем требованиям и мы рекомендуем его для проведения ХАРГ.

Измерение под рабочим напряжением

Установка устройств присоединения позволяют производить измерения диэлектрических потерь и уровня частичных разрядов вводов; На данный момент в МЭС Урала оборудованы устройствами присоединений 6 автогрупп и 7 АТ, что позволяет нам проводить контроль вводов без отключения от сети.

Измерение диэлектрических характеристик изоляции АТ.

При комплексном обследовании измерения проводятся при двух температурах изоляции ( около 60°С и 30°С) как по традиционным схемам так и по зонам, что дает возможность расчетным путем оценить достоверность результатов измерений. Опыт и наработки показывают, что при наличии значительного загрязнения и увлажнения изоляции значительно меняются диэлектрические характеристики, что служит диагностическим параметром учитываемым при оценке состояния изоляции. Отечественные мегаомметры не удовлетворяют требованиям при проведении измерений и имеют не достаточный диапазон измерений. По результатам этих измерений производится расчет влагосодержания твердой изоляции выявление участков загрязнения, что может привести к неправильному заключению. Для производства этих измерений мы приобрели 5 мегаомметров ISOL-5000 производства Франции.

Оценка геометрического состояния обмоток.

Оценка осуществляется путем измерения сопротивления короткого замыкания по методике и схемам предлагаемым НИЦ ЗТЗ Сервис, обработка данных с выдачей результатов о наличии деформации обмоток осуществляется на ПВЭМ по специально разработанной программе для наших АТ, которая позволяет получить наличие деформации обмоток в мм.

Оценка состояния РПН.

При проведении осциллографирования работы контакторов РПН применяем запоминающий осциллограф ESCORT 32°™ для этих работ он наиболее удобный. Позволяет сохранить 20 осциллограмм с последующей обработкой на ПВЭМ.

Вибродиагностика АТ.

Позволяет оценить степень подпрессовки обмоток, качество крепления узлов и деталей . Это позволяет решить вопрос по необходимости вскрытия трансформатора, что позволяет правильно определить объем ремонтных работ, К выполнению этих работ привлекаем работников ООО "Снежинсктехсервис”.
В 2000 году планируем провести разработку методик и технических средств по оценке состояния активной части шунтирующих реакторов 500 кв. на ПС-500 Курган и Вятка.

Персонал

При проведении диагностических работ определяющим является персонал, проводящий эти работы, их уровень технической подготовки. В последнее время по причине экономического положения предприятий, институтов вопрос подготовки специалистов по диагностике, повышения их квалификации решается крайне неудовлетворительно. Необходимо вернутся к этому вопросу, привлечь специалистов ВНИИЭ, НИЦ ЗТЗ Сервис, "Электросетьсервиса", в решение совета необходимо отразить этот вопрос. С этой целью МЭС Урала готов предоставить АТ и выполнить обследование с участием специалистов по диагностике желающих принять в этом участие, но требуется финансирование этих работ на уровне РАО ЕЭС.