Розробка науково-технічних основ побудови засобів комплексної діагностики ізоляції високовольтних трансформаторів струму під робочою напругою для підвищення надійності їх експлуатації в електричних мережах. Характеристики методу вимірювання напруги.
Аннотация к работе
Розглянуті існуючі способи та методи діагностики ізоляції високовольтних трансформаторів струму підтверджують доцільність проведення діагностики під робочою напругою. • госпдоговору №7175 (№ДР 0105U007540) “Розробка принципів побудови пристроїв контролю ізоляції високовольтних апаратів 110-500 КВ під робочою напругою”, де здобувачем виконано розробку методу діагностики високовольтної ізоляції конденсаторного типу під робочою напругою та розробку принципових схем пристрою контролю ізоляції, що реалізує цей метод; • госпдоговору №0013 (№ДР 0106U001757) “Розробка методу неперервного контролю під робочою напругою ізоляції трансформаторів струму 330 КВ на підстанціях ЗЕС”, де здобувачем здійснено розробку алгоритмів проведення комплексної діагностики стану ізоляції високовольтних трансформаторів струму під робочою напругою та запропоновано принципи побудови систем, що дозволяють здійснювати таку діагностику. Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному: 1) запропоновано новий метод діагностики ізоляції конденсаторного типу високовольтних трансформаторів струму; 2) розроблено розрахункові моделі, що дозволяють виконувати дослідження впливу різних експлуатаційних факторів на стан ізоляції ТС; 3) виконано оцінку рівня перенапруг на вимірному виводі трансформатора струму та надано рекомендації щодо схемного виконання пристроїв захисту вимірних виводів; 4) розроблено комплекс організаційно-технічних рішень щодо побудови систем комплексної діагностики ізоляції ТС 330 КВ та виготовлено дослідний зразок такої системи, яку встановлено на ПС “Львів-Південна” Західної електроенергетичної системи НЕК “Укренерго”; 6) сформульовано рекомендації щодо подальшого розвитку та використання систем діагностики ізоляції трансформаторів струму на підстанціях енергосистем України. В роботах, опублікованих у співавторстві, автору належать наступні результати: аналіз методів діагностики діелектричних характеристик електрообладнання під робочою напругою [1, 2, 8, 9]; розробка нового методу діагностики ізоляції конденсаторного типу високовольтного електроустаткування під робочою напругою на основі використання постійного струму [1, 2, 7]; розробка моделей високовольтної ізоляції та проведення лабораторних досліджень діелектричних характеристик високовольтної ізоляції конденсаторного типу [3, 5, 6, 10]; розробка принципів здійснення комплексної діагностики на змінному та постійному струмах ізоляції трансформаторів струму 330 КВ під робочою напругою [5, 6]; оцінка рівнів перенапруг на вимірному виводі “И” ТС та вибір засобів їх обмеження, розробка схем та вибір параметрів системи діагностики ізоляції під робочою напругою, аналіз результатів експериментів та впровадження системи діагностики у дослідну експлуатацію [4].Проведений аналіз існуючих методів і способів діагностики ізоляції високовольтного електрообладнання показує, що під час його діагностики методами випробувань без виводу обладнання з роботи вдається визначити факт погіршення стану ізоляції за оптимальних для виявлення дефектів умов, бо контрольований обєкт знаходиться в реальних експлуатаційних умовах. Наведено спрощену схему неперервного вимірювання постійного струму спливу в ізоляції ТС під робочою напругою. Запропонована схема дозволяє контролювати сумарний струм спливу в ізоляції ТС, який надходить до ВВ „И” від джерела Ud, за умови, що опори ізоляції Ri4 i Ri5 конденсаторів відповідно С4 і С5 (разом з опорами ізоляції проводів кабелів RKK, які сполучають відповідні елементи схеми будуть стабільними та співмірними з опорами контрольованої ізоляції ТС - Ri1 i Ri2. Після компенсації та підєднання схеми до виводу „И” трансформатора струму, напруга U2 від сумарного струму спливу Іі в ізоляції становитиме: (3) Ідеалізована схема для оцінки величини опору ізоляції ТС за значенням напруги U2 наведена, а наведено розрахункову схему для оцінки похибок системи діагностики ізоляції на постійному струмі.У дисертаційній роботі вирішено важливу науково-практичну задачу підвищення надійності експлуатації електричних мереж з електричними апаратами (зокрема, високовольтними трансформаторами струму), шляхом розробки та використання нового методу діагностики ізоляції конденсаторного типу високовольтних ТС під робочою напругою на основі застосування постійного струму. За результатами роботи виготовлено систему комплексної діагностики ізоляції під робочою напругою для контролю ізоляції ТС 330 КВ одного приєднання підстанції. Проведений аналіз відомих методів діагностики ізоляції показує, що діагностику стану високовольтної ізоляції доцільно проводити неперервно під робочою напругою. Запропоновано новий метод діагностики ізоляції ТС конденсаторного типу під робочою напругою, який полягає у вимірюванні величини постійного струму спливу через ізоляцію контрольованого електричного апарата незалежно від величин змінних струмів спливу, що дозволяє усувати основні недоліки відомих методів та засобів вимірювання. Показано, що застосування пропонованого методу діагностики під робочою нап