Маслонаполненного оборудования

ЧЕБОТАРЁВ А.Д., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ГАРИФУЛЛИН М.Ш.

Сегодня в электрохозяйстве России эксплуатируется множество силовых трансформаторов, которые отработали срок службы, предусмотренный заводом-изготовителем. Однако можно заметить, что и после нормативного срока службы большинство трансформаторов могут продолжать нормально функционировать при соблюдении режимов нагрузки и своевременном диагностировании возникающих повреждений. Именно по причине несвоевременного обнаружения и устранения дефектов из строя выходит большинство трансформаторов, отработавших заявленный срок службы. Диагностическое обследование трансформа-торного оборудования можно производить как в режиме реального времени, без отключения трансформатора, так и после его вывода из работы. Повысить надежность работы силовых трансформаторов можно, внедрив системы комплексной диагностики и мониторинга оборудования. В условиях современного уровня развития элементной базы и информационно-измерительных систем создание системы диагностики является технически реализуемой задачей. Внедрение этих систем позволит эксплуатирующему персоналу своевременно получать сведения о состоянии эксплуатируемого оборудования.

Большинство систем мониторинга нацелены на оценку состояния изоляции и вводов, поскольку именно изоляция и вводы являются наиболее важными и наиболее подверженными разрушению элементами силового трансформатора. Для этого осуществляется контроль следующих параметров:

– токи нагрузки;

– влагосодержание в бумажной изоляции;

– тангенс угла диэлектрических потерь;

– частичные разряды;

– влагосодержание в масле;

– газы, растворенные в масле;

– токи короткого замыкания;

– коммутационные и атмосферные перенапряжения.

Следующим в порядке важности идет контроль состояния системы охлаждения, для которого отслеживаются следующие параметры:

– температура масла в различных местах бака;

– температура наиболее нагретой точки (ННТ);

– состояние маслонасосов и вентиляторов.

Одним из наиболее важных является анализ содержания растворенных газов в масле (хроматографический анализ). Фирмы Syprotec (Канада) и Kelman (Великобритания) являются мировыми лидерами в производстве данных датчиков.

Также важным является контроль состояния устройств РПН силовых трансформаторов.

На сегодняшний день уже разработано множество систем для мониторинга маслонаполненного оборудования, как отечественного (TDM, ETMS, IDD Trans, Диагностика+, Techimp и др.), так и иностранного (TEC-ABB, ZTZ-THM, GE Digital Energy, Calisto, ITG LLC, Siemens TMDS™ и др.) производства. Системы мониторинга разных производителей различаются функциональными возможностями. Помимо контроля за необходимыми величинами, разработаны программные комплексы, осуществляющие учет данных параметров и автоматизацию диагностики с сигнализацией о нарушении нормального режима, а также предоставляющие возможность удаленного управления оборудованием.

Применение систем мониторинга способствует предотвращению аварийных повреждений оборудования, что увеличивает срок его службы и повышает надежность электроэнергетической системы. Согласно экспертной оценке, установка систем мониторинга целесообразна для силовых трансформаторов напряжением 330 кВ и выше, выработавших свой ресурс, однако в некоторых случаях необходима установка и для вновь устанавливаемых трансформаторов для особо ответственных потребителей. Одним из недостатков данных систем является их дороговизна, особенно при установке систем мониторинга максимальной комплектации. Для решения данной проблемы требуется выбор наиболее оптимального набора контролируемых параметров и соответствующих датчиков, что позволит снизить затраты при достаточной информативности. Уровень системы мониторинга определяется в первую очередь количеством диагностируемых параметров, используемых в данной системе. Для диагностирования оборудования класса напряжения 110 кВ целесообразным является применение системы с ограниченным числом диагностических параметров, например для диагностики силового трансформатора напряжением 110 кВ система может ограничиться небольшим числом диагностируемых параметров – около 7–8. Поэтому основными контролируемыми параметрами для большинства систем диагностики можно считать параметры, указанные выше. Дополнительно к основным параметрам производители систем мониторинга предлагают следующие измерения, такие как:

– виброхарактеристики трансформатора, РПН;

– уровень масла;

– давление, разница давлений масла на вводах и выводах.

Таким образом, одной из наиболее важных задач является нахождение разумного соответствия между затратами на разработку системы и риском аварии.

УДК 621