Диагностика мощных трансформаторов. Виды дефектов и современные методы их определения - Практическая работа

Возникновение дефектов и повреждений в ряде случаев обуславливает изменение активного и индуктивного сопротивлений обмоток, а также тока и потерь холостого хода, так что электромагнитные параметры трансформатора могут служить эффективными диагностическими характеристиками. В месте с тем равномерное увеличение потерь при измерениях на пониженном напряжении после ряда лет эксплуатации наблюдается часто в бездефектном оборудовании. Значение относительного изменения сопротивления КЗ при возникновении деформации обмотки зависит от конструкции трансформатора. Потери от потока рассеяния могут служить эффективной диагностической характеристикой для определения замыкания параллельных проводников в обмотках. Участок «обмотка НН-бак» часто включает изоляционные детали, выполненные из бакелита, дерева, ламинированной древесины и т. п., исходные значения TGS которых могут существенно отличаться от значений для целлюлозы и составлять более 1 %, в зависимости от материала и остаточной влажности, которая в толстых ламинированных и бакелитовых изделиях обычно превышает 1 %.Измерение характеристик масла позволяет контролировать режим работы трансформатора и его состояние. Кроме того, само масло является важным элементом трансформатора, требующим контроля его свойств. Идентификация масла представляет практический интерес, поскольку масла разных типов отличаются стабильностью к окислению, безопасностью, растворяющей способностью и совместимостью с другими материалами, коррозионными свойствами серы, тенденцией к газовыделению, в том числе при воздействии рабочей температуры трансформатора, растворимостью воды и газов. Высокое содержание ароматики означает высокую растворимость воды в масле, низкую анилиновую точку и, возможно, плохую совместимость, например с резиновыми уплотнениями, а также пониженную стабильность. В процессе окислительного старения масел образуются различные кислородосодержащие соединения, из которых только часть может быть обнаружена нормированными методами испытаний масла.Силовой трансформатор является ответственным элементом сети, на работу которого влияют как сильные внешние воздействия, так и анормальные режимы работы энергосистемы. Грозовые и коммутационные перенапряжения, вызывающие повреждения главной и витковой изоляции при недостаточных запасах их электрической прочности. Недостаточный объем средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения в сетях 500-750 КВ ЕЭС России в условиях спада производства электроэнергии в последние годы создает трудности с поддержанием допустимых уровней напряжения, особенно в режимах минимальных нагрузок. Серьезнейшим влиянием со стороны сети является воздействие на трансформатор токов КЗ, вызывающих деформацию обмоток при их динамической нестойкости. После нескольких серьезных аварий трансформаторов в сетях Северной Америки были исследованы воздействия геомагнитных бурь, вызывающих появление в длинных линиях токов порядка сотен ампер очень низкой частоты, которые действуют аналогично постоянному току.Анализ отказов и технических нарушений трансформаторов России в 1997-2000 гг. показал, что наиболее частыми повреждениями мощных силовых трансформаторов являлись: · в обмотках: выгорание витков вследствие длительно неотключаемых КЗ на стороне НН, приводящих к разрушению изоляции; · увлажнение и загрязнение вследствие негерметичности трансформатора, приводящие к снижению электрической прочности изоляции и в конечном итоге - к ее пробою; · в системе охлаждения: нарушение работы изза повреждения маслонасосов, кроме перегрева обмоток это приводит к загрязнению масла механическими примесями; · нарушение изолирующей РПН перегородки, вызванное дефектом изготовления и приводящее к загрязнению продуктами пиролиза масла в баке трансформатора, что, в частности, усложняет диагностику изоляции по газохроматографическому анализу масла; При изменении температуры обмоток и масла происходит процесс взаимообмена влагой между маслом и бумажной изоляцией.Основными задачами диагностики трансформаторного оборудования являются выявление дефектов и повреждений, оценка функциональной исправности оборудования, определение возможности продления срока эксплуатации без проведения ремонтных работ, определение объема ремонта при его необходимости, оценка остаточного срока службы, а также выработка рекомендаций по продлению срока службы.Описанные выше причины обусловливают сложность диагностики степени увлажнения и, таким образом, необходимость применения методов, позволяющих проводить надежную оценку увлажнения изоляции. Принцип метода частотного анализа заключается в том, что от специального генератора на ввод обмотки (или в нейтраль) подается зондирующий сигнал (импульсный или синусоидальный, а с вводов других обмоток регистрируются отклики - реакции обмоток на воздействие зондирующего сигнала (рис.5). Изменения геометрии обмоток изза деформаций, смещения, распрессовки приводят к изменению соответствующих емкостей и индуктивностей, а значит к изменению реакции обмоток на воздействие зо

Оглавление

Ведение

1. Диагностика мощных трансформаторов

1.1 Диагностические характеристики трансформаторов

1.2 Диагностика трансформаторного оборудования под рабочим напряжением

2. Дефекты мощных трансформаторов

2.1 Основные опасные воздействия на трансформатор

2.2 Виды дефектов мощных силовых трансформаторов

3. Современные методы определения дефектов мощных трансформаторов

3.1 Диагностика механического состояния обмоток методом частотного анализа (МЧА)

3.2 Определение влаги в изоляции путем измерения частотной зависимости tg дельта

3.3 TIM-9 - система диагностического мониторинга мощных силовых. трансформаторов и автотрансформаторов

Заключение

Список использованных источников