Введение 4
1. Анализ дефектов силовых масляных трансформаторов систем электроснабжения 6
1.1. Анализ классификации дефектов 6
1.2. Анализ дефектов и их видов 7
1.3. Анализ продления срока службы силовых трансформаторов, регенерация масла, сушка и локальный ремонт 9
1.4. Анализ надежности и пригодности силового трансформатора: от оценки состояния до ремонта на месте 15
1.5. Анализ условий испытаний, предлагаемых для промышленных стандартов измерения уровня шума трансформатора 19
Выводы по первой главе 23
2. Анализ экспериментальных данных обследования силовых масляных трансформаторов систем электроснабжения для выявления дефектов, приводящих к повышенному газообразованию 24
2.1. Экспериментальные данные обследования силовых масляных трансформаторов 30
Выводы по второй главе 44
3. Разработка методики выявления дефектов, приводящих к повышенному газообразованию в силовых масляных трансформаторах систем электроснабжения 45
3.1. Механизм газообразования и деструкция масла 45
3.2. Методика выявления термических дефектов силового трансформатора 48
3.3. Методика выявления дефектов силового трансформатора, сопровождающихся электрическими разрядами 50
3.4. Методика определения типа дефекта по отношению характерных газов 51
3.5. Условия достоверности определения типа дефекта 56
3.6. Интерпретация результатов хроматографического анализа растворенных газов в масле и свободных газов, отобранных из газового реле силовых трансформаторов 59
3.7. Уровни концентраций газов после заводских испытаний. Периодичность контроля. Характерные дефекты 64
3.8. Влияние различных факторов на уровень концентрации и состав газов 68
3.9. Последовательность интерпретации результатов хроматографического анализа растворенных газов 72
Выводы по третьей главе 78
Заключение 79
Список используемых источников 80
Приложение А 84
Приложение Б 89
Приложение В 91
Силовые трансформаторы являются важнейшими элементами электрических систем. Отключения при разного рода авариях, дефекты, повреждения - приводят к убыткам и физическому изнашиванию оборудования. Поэтому главной задачей повышения надежности служит продление жизненного цикла трансформатора при помощи проведения комплексных обследований.
В процессе эксплуатации силовых масляных трансформаторов и автотрансформаторов возникают различные аномальные явления, такие как газообразование, частичные разряды, перегревы отдельных частей разъема бака и т.д. При этом, зачастую основные технические параметры соответствуют нормативным требованиям и требованиям приведенных в эксплуатационной документации завода-изготовителя.
Причиной возникновения аномальных явлений являются изменение неполноты электромагнитного рассеяния между обмотками, созданное обмотками при протекании по ним нагрузочного тока или тока короткого замыкания, нарушение контактных сопротивлений заземления элементов конструкции и наличие элементов конструкции, находящихся под плавающим потенциалом, завышенные потенциалы между элементами обмоток, нарушение контактных соединений токопроводящих цепей и старение твердой изоляции.
Целью работы является анализ и исследование дефектов силовых масляных трансформаторов, определение дефектов вызывающих газообразование, а также разработка методики диагностики, позволяющей выявлять дефекты вызывающие повышенное газообразование.
В работе решаются следующие задачи:
- Анализ дефектов силовых масляных трансформаторов и автотрансформаторов;
• Определение дефектов вызывающих газообразование в силовых масляных трансформаторах и автотрансформаторах;
• Анализ существующих методик диагностики силовых масляных трансформаторов и автотрансформаторов;
• Определение существующих методик диагностики силовых трансформаторов позволяющих выявить дефекты вызывающие газообразование в силовых масляных трансформаторах и автотрансформаторах;
• Разработка методики диагностики силовых масляных трансформаторов и автотрансформаторов позволяющей выявлять дефекты вызывающие повышенное газообразование;
• Экспериментальное обследование силовых масляных трансформаторов и автотрансформаторов для выявления дефектов вызывающих газообразование.
В магистерской диссертации применены эмпирические и теоретические методы научного исследования.
Научная инновация работы и ценность полученных результатов заключается в усовершенствовании способа анализа и диагностики причин, вызывающих газообразование в силовых масляных трансформаторах и автотрансформаторах и состоит в следующем:
Способ выявления и локализации дефекта путем измерений сопротивлений короткого замыкания со сторон высшего и низшего напряжений позволяет выявить дефекты, влияющие на газообразование, возникшее в процессе проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта, а также определить влияние дефекта на эксплуатационную надежность.
Практическая ценность заключается в следующем:
Определены объективные причины, вызывающие в трансформаторах следы газообразования, на основе использования данных об эксплуатации трансформатора, необходимые для модернизации их конструкции, технологии производства и программы технического обслуживания и ремонта.
В научной работе были описаны: способы выявления и локализации дефектов силовых трансформаторов в системе электроснабжения путем измерений сопротивлений короткого замыкания со сторон высшего и низшего напряжений, которые позволяют выявить дефекты, влияющие на газообразование, а также определить влияние дефекта на эксплуатационную надежность.
Эмпирическим путем было выявлено, что разность сопротивлений короткого замыкания, измеренных со сторон высшего и низшего напряжений, приведенных к одной из сторон трансформатора, находится в прямой зависимости от величины циркулирующих токов.
Исходя из экспериментальных данных обследования трансформаторного парка, методом измерений сопротивлений короткого замыкания, были составлены таблицы дефектов силовых трансформаторов, и способы их нахождения.
В третьей главе рассмотрели методики выявления дефектов трансформаторов с помощью анализа масла на ХАРГ: методика выявления термических дефектов силового трансформатора, методика выявления дефектов силового трансформатора, сопровождающихся электрическими разрядами (ЧР), методика определения типа дефекта по отношению характерных газов. Были рассмотрены уровни концентраций газов после заводских испытаний. Периодичность контроля. Характерные дефекты, также влияние различных факторов на уровень концентрации и состав газов.
Резюмируя научную работу можно утвердить следующее: определены объективные причины, вызывающие в трансформаторах следы газообразования, на основе использования данных об эксплуатации трансформатора, необходимые для модернизации их конструкции, технологии производства и программы технического обслуживания и ремонта.
1. РД ЭО 0410-02. Руководящий документ. Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов. . - М.: Росэнергоатом, 2002г.
2. РД 16.360-87. Трансформаторы силовые. Расчет добавочных потерь в элементах конструкций. - М.:МЭТП СССР, 1987г.
3. РД 153.34.0-46.302-00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле трансформаторного оборудования. - М.: АО ВНИИЭ, 2001г.
4. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. - М.: НЦ ЭНАС, 1998г.
5. Акимова Н.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. - М.: Академия, 2012. - 304 с.
6. Алексеенко Г.В., Ашрятов Н.К., Веремей Е.В., Фрид Е.С. Испытания мощных трансформаторов и реакторов.- М.: Энергия, 1978.
7. Алпатов М.Е., Хенкин А.Л. Электрические сопротивления контуров магнитных систем. Электропромышленность. Серия Аппараты высокого напряжения, трансформаторы силовые, конденсаторы. - М.: Электротехника, 1983 г.
8. Алпатов М.Е., Хенкин А.Л. Токи в контурах магнитных систем трансформаторов.- М.: Электротехника, 1983г.
9. Боднар В. В. Нагрузочная способность силовых масляных трансформаторов. - М.: Энергоатомиздат, 1983.
10. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины. Ч. I и II. - М.: Высшая школа, 1987.
11. Булгаков Н. И. Расчет трансформаторов. - М., Госэнергоиздат, 1950.
12. Васютинский С. Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. - Л.: Энергия, 1970.
13. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы. - СПб.: Питер, 2006. - 320 с.
14. Герасимова Л. С., Майорец А. И. Обмотки и изоляция силовых масляных трансформаторов. - М., Энергия, 1969.
15. Гольдберг О. Д., Гурин Я. С., Свириденко И. С. Проектирование электрических машин. - М.: Высшая школа, 1984.
...