16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/258/16567.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 22 (258) ноябрь 2014 года

Приборы для онлайн-мониторинга состояния маслонаполненных трансформаторов

Электрические сети и сбыт Всеволод МАНДРУСОВ, технический директор ООО «МТЕ» 3155

Приборы мониторинга состояния трансформаторов семейства HYDROCAL предназначены для постоянной установки на маслонаполненном трансформаторе и выполняют функцию раннего оповещения о предаварийном состоянии.

Приборы регулярно (НС1001+, НС1003 и НС1005 – каждые 20 минут, НС1008 – каждые 40 минут) в автоматическом режиме производят измерение содержания в масле наиболее важных газов, воды. Рост определенных газов характеризует зарождение неисправности и дает предварительную информацию о типе неисправности. Способ самой ранней сигнализации и диагностики неисправности – по содержанию газов, растворенных в масле. Ранний диагноз нарушений нормальной работы – важнейший фактор в бесперебойной поставке электроэнергии и продлении жизни трансформатора и позволяет значительно снизить незапланированные простои и затраты, которые их сопровождают. При распознавании неисправности на более поздней стадии резко увеличивается степень повреждения и, соответственно, расходы на восстановление.

Расширить возможности до развернутой системы мониторинга маслонаполненных трансформаторов позволяют встроенные в приборы HYDROCAL функции контроллера. Приборы имеют аналоговые входы для подключения дополнительных датчиков, например датчиков напряжения, тока, температуры масла вверху бака, температуры масла внизу бака, уровня и других, имеющие стандартный выходной сигнал 4‑20 мА DC или 0‑80 В AC. Все функции прибора распространяются на установленные и подключенные дополнительно датчики. Таким образом, один прибор HYDROCAL позволяет контролировать, сигнализировать на месте, записывать и ретранслировать большинство основных параметров, определяющих возникновение неисправности на ранней стадии, когда можно предпринять необходимые меры.

Приборы позволяют записывать показания, установить индивидуальные пороги срабатывания аварийного сигнала, подключить внешние устройства и имеют различные интерфейсы для передачи данных.

Комплексное программное обеспечение позволяет хранить архив измерений, отображать измеряемые сигналы в виде диаграммы или в табличном виде, позволяет установить уровень аварийного срабатывания непосредственно на приборе или дистанционно при помощи ПК. Приборы имеют программируемые управляющие выходы для подключения сигнализации на месте или исполнительного механизма. Приборы являются необслуживаемыми.

Компания «МТЕ» производит приборы семейства HYDROCAL – модели 1001+, 1003, 1005, 1008, имеющие различный набор анализируемых газов и функциональные возможности.

Для изношенных энергосистем мониторинг состояния силовых трансформаторов – очень важный вопрос. Несвоевременное принятие мер, направленных на устранение незначительных дефектов, порой приводит к аварийным отключениям трансформаторов.

Ряд повреждений в трансформаторе не вызывает немедленного отключения при срабатывании обычной защиты. К таким повреждениям относятся некоторые витковые замыкания, повреждения изоляции листов стали или стяжных шпилек магнитопровода. К примеру, при возникновении виткового замыкания происходит сильный нагрев места замыкания (меди проводников) из‑за большой величины тока между замкнувшимися проводниками. Это влечет перегрев и разложение масла, окружающего место повреждения, с выделением газообразных продуктов разложения масла. Причем, если нагрев в месте замыкания не очень сильный, газ будет выделяться медленно.

Ухудшение свойств трансформаторного масла влечет повреждения трансформатора. Кроме того, выбросы трансформаторного масла могут серьезно повредить другие изоляционные материалы. В целом, процент отказов трансформаторов, вызванных диэлектрическими проблемами, может быть выше, чем 75 процентов.

Для безопасной эксплуатации весьма важно на основании непрерывно получаемых данных о составе газов, растворенных в масле, получить представление о характере повреждений внутри трансформатора.

Сопоставление большого числа наблюдений за составом газа, взятого из газовых реле трансформаторов, поврежденных при эксплуатации, с данными по составу газа, выделяющегося в моделях с искусственно созданными повреждениями, позволило установить определенные закономерности и подтвердить, что всякое повреждение токоведущих частей трансформатора, а также возникновение сильных местных перегревов вызывает выделение газа определенного состава.

Установлены состав и предельные концентрации газов, растворенных в масле исправных трансформаторов и при характерных видах повреждений. Так, например, при разложении масла под действием электрической дуги (перекрытие в переключателе) выделяется преимущественно водород. Из непредельных углеводородов преобладает ацетилен, который в данном случае является характерным газом. Оксид и диоксид углерода присутствуют в незначительных количествах. А вот газ, выделяющийся при разложении масла и твердой изоляции (междувитковое замыкание в обмотке), отличается от газа, образующегося при разложении только масла, заметным содержанием оксида и диоксида углерода.

Контроль за состоянием и раннее обнаружение возникающих в трансформаторах повреждений возможно только методом анализа газов, растворенных в масле. В этом случае тревожные симптомы можно обнаружить, даже когда выделение газа еще очень слабое.

Традиционные методы диагностики (газовое реле, пробы, поступающие на газохроматограф раз в квартал, и др.) могут быть запоздалыми и неточными.

В аппаратах, которые долгое время находились в эксплуатации, масло обычно содержит заметное количество газов, которые накопились в результате естественного старения масла и твердой изоляции. В первом приближении принимают, что концентрация газа в масле линейно зависит от продолжительности эксплуатации трансформатора. В случае, если концентрация газов превышает обычный уровень – «норму» концентрации газа в масле – более чем на 10 процентов (два уровня срабатывания аварийной сигнализации устанавливаются пользователем), считается, что положение становится опасным. При этом именно приборы HYDROCAL позволяют на самой ранней стадии привлечь другие методы испытания для уточненного установления причины повреждения, зарождающегося внутри трансформатора.

Автоматизация в энергетике

Похожие Свежие Популярные