Оценка остаточного ресурса трансформатора

 

6.1 Срок службы L и остаточный ресурс трансформатора l_ост, при отсутствии дефектов (и повреждений), могут быть оценены на основе изменения степени полимеризации (СП) бумажной изоляции.

6.1.1 Срок службы трансформатора определяют, согласно рекомендациям СИГРЭ, по формуле

L = 1/K× (1/СП₀ - 1/СП_к), (1)

где L - срок службы, ч;

К - коэффициент старения, зависящий от температуры и состояния бумажной изоляции;

СП₀ - степень полимеризации бумажной изоляции неработавшего трансформатора;

СП_к - степень полимеризации бумажной изоляции в конце срока службы трансформатора.

6.1.2 Остаточный ресурс трансформатора, проработавшего t часов, определяют по формуле

L_ост = 1/K× (1/CП_t - 1/CП_к), (2)

где СП_t - степень полимеризации бумажной изоляции трансформатора, проработавшего tчасов.

На рисунке 1 приведена рекомендуемая СИГРЭ зависимость коэффициента старения К от температуры и состояния бумажной изоляции и масла.

Оценку остаточного ресурса производят исходя из снижения СП к концу срока службы трансформатора до 200-250. Для оценки остаточного ресурса необходимо определить СП наиболее нагретых зон твердой изоляции. Определение СП образцов изоляции должно производиться по методике, приведенной в ГОСТ 25438-82.

 

 

Рисунок 1 - Зависимость коэффициента старения от температуры и состояния бумажной изоляции

 

Пример - Для трансформатора, находившегося в эксплуатации, значение СП образца картона составило 800. Согласно рисунку 1, его коэффициент старения К, при условии дальнейшей работы с окисленным маслом при температуре 90 °С, равен К=2,52×10^-8. При этом остаточный ресурс l_ост составит:

l_ост = (1/200 - 1/800)/2,52× 10^-8 = 2,57 × 10⁵ ч, т.е. L_ост» 17 лет.

6.2 Фактический конец срока службы трансформатора (момент достижения предельного состояния) определяют при наличии хотя бы одного из указанных ниже факторов:

• Снижение степени полимеризации бумажной изоляции до 200-250.

• Наличие необратимых дефектов в конструкции.

• Экономическая нецелесообразность продолжения эксплуатации трансформатора с низкими технико-экономическими характеристиками.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

 

ПРОВЕРКА СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ ТВЕРДОЙ ИЗОЛЯЦИИ

ТРАНСФОРМАТОРА

 

Степень увлажнения твердой изоляции оценивают по характеру изменения влагосодержания масла после прогрева трансформатора до температуры 65±5 °C и выдержке при этой температуре в течение трех суток.

Перед началом прогрева на каждом адсорбционном фильтре перекрывают один кран для исключения протока масла и адсорбции влаги из масла силикагелем фильтров. Устанавливают следующие уставки термосигнализатора: 70 °C - сигнал, 80 °С - отключение.

Процесс нагрева трансформатора регулируют путем отключения части вентиляторов системы охлаждения. Скорость повышения температуры при нагреве - не более 5 °C/ч. Стабильность температуры при выдержке обеспечивают путем изменения числа работающих вентиляторов.

В процессе прогрева каждые 1-2 часа регистрируют следующие параметры:

- температуру верхних слоев масла в баке трансформатора и окружающего воздуха;

- уровень масла в расширителе;

- давление масла во вводах;

- состояние системы охлаждения (количество включенных вентиляторов);

- выявленные замечания.

Отбор проб масла из бака трансформатора для измерения влагосодержания производят перед прогревом, при достижении температуры выдержки (65°С) и через 12, 24, 48 и 72 ч после достижения температуры выдержки.

После окончания проверки степени увлажнения краны адсорбционных фильтров необходимо открыть.

Уровень влагосодержания картона (W) после выдержки в течение 3-х суток при температуре 65 ± 5 °C определяют по формуле

W = W₀ + 10DW, (А.1)

где W₀ - влагосодержание картона в условиях равновесия до прогрева, определяемое по рисунку А.1;

DW - прирост влагосодержания масла за время выдержки при температуре 65±5°С.

 

 

Рисунок А.1 - Зависимость влагосодержания картона от относительной влажности окружающей среды (масла) в условиях равновесия

 

Растворимость воды (г/т) в характерных маслах, применяемых в отечественных трансформаторах, при 60 и 70 °С составляет, соответственно: для масла марки ГК - 200 и 280; для масла марки Т-750 - 260 и 370, для масла марки ТКП - 320 и 435.

Оценку состояния увлажненного трансформатора производят по результатам испытаний:

• «Сухой» трансформатор -

влагосодержание твердой изоляции находится и пределах 0,5-1,0 %; не выявлено существенного изменения влагосодержания масла при изменении температуры (остается ниже 15 г/т); относительное влагосодержание масла - не более 3 % при 60-70 °С.

• «Нормальный» трансформатор -

влагосодержание твердой изоляции находится в пределах 1-1,5 %; слабое (не более чем в 2 раза) повышение влагосодержания масла после прогрева; относительное влагосодержание масла - не более 5 % при 60-70 °С.

• «Увлажненный» трансформатор -

относительное влагосодержание масла в диапазоне минимальных рабочих температур превышает 50 %.

• «Влажный» трансформатор -

влагосодержание твердой изоляции превышает 3 %.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(рекомендуемое)