Разработка системы непрерывного контроля силового трансформаторного оборудования

Введение 3
1 Анализ дефектов в силовых трансформаторах и методов их диагностирования 6
1.1 Конструктивные элементы силового агрегата 6
1.2 Понятие дефекта 15
1.3 Характерные повреждения силовых трансформаторов 16
1.4 Методы диагностирования состояния трансформаторного оборудования 22
1.5 Выводы по первому разделу 37
2 Анализ аппаратно-программных средств систем непрерывного контроля. Разработка концепции системы мониторинга и диагностики состояния трансформаторного оборудования 39
2.1 Основные положения процесса создания системы диагностирования 39
2.2 Технические требования, учитываемые при создании системы непрерывного контроля трансформаторного оборудования 43
2.3 Определение функциональной возможности системы непрерывного контроля 48
2.4 Определение конфигурации системы мониторинга 50
2.5 Определение технических и программных средств 50
2.6 Выводы по второму разделу 60
3 Технико-экономическое обоснование применения разработанной системы непрерывного контроля 61
3.1 Затраты на планово-предупредительный ремонт трансформаторного оборудования 61
3.2 Анализ экономического эффекта от внедрения новой разработки 63
3.3 Выводы по третьему разделу 70
Заключение 72
Список используемых источников 74
Купить

Электроэнергетика является базовой отраслью российской экономики. Надежность и эффективность функционирования электроэнергетики, бесперебойность снабжения потребителей обеспечивается за счет поддержания номинальных режимов работы электротехнических устройств.
В настоящее время с экономической точки зрения электроэнергетическая сфера России требует принятия мер по увеличению жизненного цикла разновидного электрооборудования. Конец прошлого века в России ознаменовался резким сокращением объемов строительства, модернизации и реконструкции электростанций и подстанций, и только в последнее время наметилась некоторая активность в этих направлениях.
Нестабильное экономическое состояние страны и большое количество морально устаревшей электротехнической аппаратуры не позволяют в ближайшем будущем осуществить ее замену. Из-за этого актуализируется проблема увеличения сроков службы и анализ вероятности дальнейшей эксплуатации энергооборудования, участвующего в электроснабжении общественных, промышленных и жилых инфраструктур.
Функционирование любой установки характеризуется износом, т.е. старением. В эксплуатационном цикле оборудования наиболее ресурсозатратными являются режимы пуска, работа с перегрузкой и особенно аварийные ситуации.
Основными неблагоприятными воздействиями в электрических аппаратах являются: нагрузки, налагаемые массой, давление рабочей среды, тепловые нагрузки различных узлов и деталей, воздействие агрессивных сред, эрозионное воздействие, контактные или динамические нагрузки, внутренние перенапряжения. Из-за постоянного износа требуется грамотная эксплуатация силового агрегата.
Оценка технического состояния энергооборудования электрических сетей по большей части связано с использованием эффективных методов технического контроля и инструментальной диагностики. Также грамотный мониторинг является неотъемлемой частью надежного и безопасного функционирования электрооборудования.
Система контроля состояния оборудования определяется стратегией его обслуживания. Обычно немощные агрегаты выводят из работы в случае полного факта повреждения. Крупные электрические аппараты в основном подвергаются обследованию и ремонту по заданному графику и составленному расписанию.
Однако планово-предупредительный ремонт может привести как к более высоким затратам (когда выполняются ненужные мероприятия по обслуживанию), так и к более высокому системному риску (когда нужные мероприятия своевременно не выполняются).
Силовое трансформаторное оборудование (трансформаторы и автотрансформаторы) - один из видов наиболее ответственного оборудования на электростанциях и подстанциях. При их изготовлении используются дорогостоящие материалы и комплектующие: электролитическая медь, электротехническая сталь и т.д. Именно это в конечном итоге определяет надежность всего объекта.
В силовые агрегаты в качестве изоляции заливают большой объем высокоочищенного трансформаторного масла, легковоспламеняющегося вещества, возгорание которого может подвергнуть опасности жизни оперативного персонала и нанести существенный ущерб дорогостоящему оборудованию, находящегося около энергоустановки.
Согласно подсчетам около 20% аварий на подстанциях сопровождаются взрывами и воспламенениями трансформаторов, поэтому защите электрооборудования от подобного развития неисправностей должно уделяться особое внимание.
На основании вышесказанного следует вывод о необходимости создания системы непрерывного контроля наиболее ответственного электрооборудования на электростанциях и подстанциях.
Целью данной работы является повышение надежности функционирования силового трансформаторного оборудования и увеличение срока его эксплуатации.
Достижением поставленной цели будет являться решение следующих задач:
• анализ дефектов в силовых трансформаторах и методов их диагностирования;
• анализ аппаратно-программных средств систем непрерывного контроля, разработка концепции системы мониторинга и диагностики состояния трансформаторного оборудования;
• технико-экономическое обоснование применения разработанной системы.
Купить