Тема: Предиктивная диагностика распределительных трансформаторов с литой изоляцией промышленного предприятия

Трансформаторы являются важным элементом систем
электроснабжения различных объектов. Главной функцией трансформаторов является преобразование переменного напряжения из одного класса в другой. Все трансформаторз условно можно разделить на несколько классов :
• распределительные трансформаторы;
• силовые трансформаторы;
• специализированные трансформаторы.
Традиционно в качестве изоляции и теплоотводящий среды используется трансформаторное масло . Трансформаторное масло является жидким диэлектриком и производится как продукт перегона углеводородов. Кроме трансформаторного масла в некоторых трансформаторах могут применяться синтетические жидкие диэлектрики. К синтетическим жидким диэлектрикам относятся хлорированные углеводороды ароматического ряда, кремнийорганические и фторорганические жидкости.
По сравнению с минеральным трансформаторным маслом современные синтетические жидкие диэлектрики имеют более высокую электрическую прочность, лучше отводят тепло от внутренних частей трансформатора, а также имеют более высокую термическую стабильность, т.е. менее подвержены термическому разложению. Однако не всегда применение синтетических жидких диэлектриков является безопасным. Например, хлорированные углеводороды ароматического ряда, примером которых являются совтол и совол, крайне токсичные жидкости и контакт с ними неблагоприятно сказывается на здоровье человека. Поэтому не смотря на более высокие характеристики как жидкого диэлектрика данные трансформаторы в настоящее время не применяются .
Кремнийорганические жидкие диэлектрики или силиконы и силоксаны имеют стабильные параметры, которые не изменяются от температуры и давления, однако их главным недостатком является высокая стоимость.
Именно поэтому кремний органические жидкие диэлектрики не получили в настоящее время широкого распространения на Российских заводах по производству трансформаторного оборудования.
Фторорганические жидкие диэлектрики имеют очень хорошие свойства. В частности, они полностью не горючи, дугостойки и могут работать при температуре 200°С и выше. Однако производство фторорганических жидких диэлектриков требует использования специализированных реактивов и сырья поэтому также в настоящее время они не могут даже частично заменить традиционное минеральное трансформаторное масло.
В настоящее время широкое применение в распределительных сетях находят трансформаторы с литой изоляцией. Класс напряжения обмоток высшего напряжения достигает 35 кВ, поэтому они могут широко использоваться как в распределительных сетях, так и на подстанциях промышленных предприятий. Кроме того, трансформаторы с литой изоляцией широко применяются на объектах малой и распределенной генерации.
Особенностью трансформаторов с литой изоляцией является отсутствие жидкого диэлектрика - трансформаторного масла, что снижает дополнительные требования к устройству подстанций и снижает их пожароопасность. При этом необходимо постоянно контролировать температуру температурный режим трансформатора с литой изоляцией, так как превышение температурного режима может привести к выходу его из строя. Так же слежение за температурным режимом позволяет определять момент наступления внутренних повреждений трансформатора. Трансформаторы с литой изоляцией могут комплектоваться датчиками температуры и блоками сигнализации об отклонении температурного режима.
В настоящее время широкое внимание посвящено применению методов предиктивной диагностики и предиктивной аналитики различного электротехнического оборудования .
Предиктивная диагностика позволяет перейти от традиционных реактивных подходов в обслуживании оборудования к обслуживанию оборудования по состоянию . В случае обслуживания по оборудования по состоянию отсутствует необходимость проведения плановых осмотров и испытаний электротехнического оборудования с выводом его из работы. Это позволяет существенно снизить затраты без снижения надежности систем электроснабжения. Однако применение таких методов обслуживания требует внедрения систем предиктивной диагностики и мониторинга состояния электротехнического оборудования.
Исходя из этого тема выпускной квалификационной работы, связанная предиктивной диагностикой трансформаторов с литой изоляцией, является актуальной.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка алгоритма системы предиктивной диагностики трансформатора с литой изоляцией.
Объектом выпускной квалификационной работы является трансформатор марки ТСЛ-1000/10/0,4 кВ.
...
Купить

В выпускной квалификационной работе представлены результаты
разработки системы предиктивной диагностики трансформатора с литой
изоляцией. Во введение дана характеристика актуальности тематики
выпускной квалификационной работы.
В рамках первого раздела выпускной квалификационной работы
описана конструкция сухого трансформатора с литой изоляцией класса
напряжения 10/0,4 кВ. Показаны основные отличия, позволяющие обеспечить
лучшие характеристики по сравнению с масляными трансформаторами, а
также позволит определить перечень параметров подлежащих контролю.
Определено, что в настоящее время для оценки технического состояния
используются индексы технического состояния и коэффициенты текущего
технического состояния. Индексы технического состояния позволяют
определить общий износ оборудования и износ отдельных узлов
оборудования в рамках его жизненного цикла.
Коэффициент текущего технического состояния позволяет определить
износ оборудования или отдельных его узлов в периоде цикла между
ремонтами оборудования. После каждого ремонта оборудования коэффициент
принимает значение равное 1.
Установлено, что в настоящее время применяются в основном методы
динамического прогнозирования изменения технического состояния. При
этом закладывается погрешность в оценке технического состояния
сокращающая реальный период выхода оборудования из строя.
Для объекта выпускной квалификационной работы отсутствуют данные
для определения индекса технического состояния.
Во третьем разделе выпускной квалификационной работы выполнен
обзор методик испытания распределительных трансформаторов с литой
изоляцией класса напряжения 10(кВ). Определено, что для трансформаторов с литой изоляцией применимы
стандартные методики испытаний, кроме испытаний связанных с
испытаниями трансформаторного масла.
Для трансформаторов с литой изоляцией существуют специфические
испытания, которые не применимы для маслонаполненных трансформаторов.
К таким испытаниям относятся испытания с измерением шума
трансформатора: акустического давления и акустической мощности. Данные
испытания позволяют выявить магнитострикцию материала сердечника
трансформатора.
Также для трансформаторов с литой изоляции важным является
измерение уровня частичных разрядов, данное испытание позволяет оценить
техническое состояние трансформатора.
Представлена концепция автоматизированной системы диагностики
силового электрооборудования химического предприятия, которая включает в
себя три уровня. Определен перечень датчиков и измерителей, используемых
на первом уровне разрабатываемой автоматизированной системы, который
включает в себя датчики температуры обмоток, датчики температуры внутри
помещения ЦТП, цифровые трансформаторы тока и систему
видеонаблюдения для повышения качества отображаемой информации о
текущем состоянии и параметрах режима работы трансформаторов. Для
выбора трансформаторов тока устанавливаемых на стороне 10 кВ сухих
трансформаторов с литой изоляцией необходимо выполнить дополнительный
расчет токов короткого замыкания.
....
Купить