Автоматизированные ресурсосберегающие методы и приборы для диагностики высоковольтного электрооборудования

• Автор: Михеев, Георгий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 377 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ И ПРИБОРОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

1.1. Конструкции силовых трансформаторов

1.1.1. Основные элементы трансформаторов

1.1.2. Магнитопровод и обмотки

1.1.3. Система охлаждения

1.1.4. Системы регулирования напряжения

а) переключающие устройства без возбуждения (ПБВ)

б) регуляторы напряжения под нагрузкой (РПН)

1.2. Разновидности РПН
1.2.1. Переключающие устройства реакторного типа
1.2.2. Быстродействующие переключающие устройства с токоограничивающими резисторами
а) типа РС (болгарские)
б) типа РНТА-У-35/200 (отечественные)
в) типа РНОА (украинские)
г) типа ДОУ, ДА У, ДСУ (германские)
1.3. Основные методы контроля силовых трансформаторов
1.3.1 Традиционные методы диагностики силовых цепей обмоток высоковольтных трансформаторов
а) определение группы соединения
б) измерение омического сопротивления
в) измерение силы тока и потерь холостого хода при малом однофазном возбуждении
г) измерение коэффициента трансформации
д) измерение полного сопротивления короткого замыкания
е) измерение индуктивности рассеяния
1.3.2. Осциллографирование токов в контактных системах
быстродействующих РПН
1.3.3. Осциллографирование круговых диаграмм переключающих
устройств

1.4. Методы диагностики высоковольтных выключателей
1.5. Методы диагностики средств защиты от перенапряжения
1.6. Методы контроля трансформаторного масла
1.6.1. Определение температуры вспышки
1.6.2. Измерение влагосодержания
1.7. Методы регенерации отработанного трансформаторного масла
ГЛАВА 2. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ОБМОТОК СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2.1. Структура цифрового осциллографа и описание его работы
2.2. Автоматизированное устройство для измерения омического сопротивления
2.2.1. Актуальность автоматизации измерения омического сопротивления при диагностике трансформаторов
2.2.2. Структура и работа автоматизированного устройства
2.3. Автоматизированное устройство для определения группы соединения
2.4. Автоматизированное устройство для измерения полного сопротивления короткого замыкания
2.5. Автоматизированное устройство для измерения коэффициента трансформации
2.6. Автоматизированное устройство для измерения силы тока и потерь
холостого хода при малом однофазном возбуждении
ГЛАВА 3. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ РЕГУЛЯТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ПОД НАГРУЗКОЙ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
3.1. Методика осциллографирования контактной системы трехфазных РПН в режиме интродиагностики и её теоретическое обоснование
3.2. Виды выявляемых неисправностей токоограничивающих резисторов в режиме интродиагностики
3.3. Методика диагностики РПН с обособленными контакторами и приводами
и её теоретическое обоснование
3.4. Осциллографирование контактной системы РПН, в котором контактор, переключатель и привод выполнены в едином блоке
3.5. Автоматизированный метод осциллографирования круговой диаграммы переключающих устройств с применением цифрового осциллографа

3.6. Способ измерения индуктивности рассеяния обмоток трансформатора
3.6.1. Примеры исполнения способа измерения индуктивности рассеяния
высоковольтной обмотки силовых трансформаторов
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ
4.1. Разработка методики диагностики контроля выключателей типа ВМТ-
110 кВ, ВМТ-220 кВ с помощью тепловизора
4.2. Диагностика высоковольтных выключателей без вскрытия бака
4.3. Измерение собственного времени включения и отключения
4.4. Диагностика вентильных разрядников с помощью тепловизоров
4.5. Тепловизионный контроль ограничителей перенапряжения
4.6. Разработка автоматизированного устройства для измерения пробивного
напряжения вентильных разрядников
ГЛАВА 5. ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ, ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕГЕНЕРАЦИИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
5.1. Разработка автоматизированного устройства для измерения температуры вспышки трансформаторного масла
5.2. Экспериментальное исследование выделения водорода из трансформаторного масла методом КАРС с применением ВКР-
бигармонической накачки
5.2.1 .Актуальность экспресс-контроля газов в трансформаторных маслах
5.2.2. Исследование выделения водорода из трансформаторного масла типа ГК после импульсного электрического пробоя
а) схема эксперимента
б) выделение водорода при разложении трансформаторного масла
5.2.3. Исследование выделения водорода из трансформаторного масла под действием ультразвука
5.2.4. Измерение коэффициента диффузии водорода в трансформаторном масле

трансформатора (рис. 1.8, е), контакт Кц вновь замыкается (рис. 1.8, ж), и переключение заканчивается.
Сопротивление реактора соLp выбирается так, чтобы ток при замыкании секции (положение "г" на рис. 1.8) составлял:
Л“0,5/„

где AU - напряжение одной ступени регулирования;
Zp - полное сопротивление реактора;
/н- номинальный ток регулируемой обмотки трансформатора [18].
Переключатель и реактор размещают обычно в баке трансформатора, а контактор помещают в отдельном масляном баке, чтобы предотвратить разложение масла в трансформаторе. Размещение элементов ПУ на силовом трансформаторе, типичное для отечественных трансформаторов с РПН реакторного типа, показано на рис. 1.9.
Все переключающие устройства с реакторами обычно могут длительно работать в промежуточных положениях, так как реактор рассчитан на длительное прохождение нагрузочного тока.
Поэтому для привода реакторных переключающих устройств не требуется специальных быстродействующих механизмов, эти переключатели принципиально весьма надёжны.
Достоинствами реакторных устройств являются: простота конструкции, высокая надежность, возможность длительной работы между рабочими положениями ответвлений.
Главным недостатком переключающего устройства реакторного типа является его громоздкость. Реакторы выполняются на стальном сердечнике с воздушными зазорами, поэтому изоляция обмотки такого реактора от сердечника должна быть выбрана на полное напряжение переключающего устройства.
Исходя из этого, оказывается невыгодным строить реакторное переключающее устройство с изоляцией на 110 кВ и выше, ввиду его больших размеров.