Разработка технических средств и методов контроля и испытаний электрооборудования нефтегазодобывающих комплексов в условиях эксплуатации

• Автор: Акимов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ И ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Особенности систем электроснабжения нефтегазодобывающих управлений НГДУ

1.2 Современное состояние и эффективность защит от однофазных замыканий на землю

1.3. Параметры и методы контроля изоляции нефтепромысловых линий 6(10) кВ

1.4. Тепловизионный контроль электрооборудования и его эффективность

Выводы

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ПРОВОДИМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ЛЭП НГДУ

.2.1 Физические предпосылки к созданию методики контроля изоляции ЛЭП 6(10) кВ под напряжением

2.2 Математическое описание параметров изоляции ЛЭП НГДУ

2.3 Методика определения активной и емкостной составляющих проводимости изоляции

2.4 Физическая модель трехфазной сети и измерительной системы

Выводы
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО
РЕЖИМА И ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
3.1 Анализ тепловых процессов в рабочем режиме трансформатора
3.2 Математическая модель теплового состояния силового трансформатора

3.3 Результаты исследования теплового состояния трансформаторов
с помощью математической модели
3.4 Разработка методики тепловизионного контроля силовых трансформаторов ОАО «Татнефть»
Выводы
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
4.1. Исследование аварийности в системе электроснабжения
4.2. Установка для контроля изоляции в электроустановках напряжением выше 1000 В под рабочим напряжением
4.3. Экспериментальные исследования изоляции электроустановок
под рабочим напряжением 6(10) кВ
4.4 Экспериментальные тепловизионные исследования силовых трансформаторов
4.5. Рекомендации по проведению тепловизионных исследований
силовых трансформаторов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения А. Акты внедрения
Б. Однолинейная схема типовой двухтрансформаторной подстанции 35/6(10) кВ
В. Экспериментальные данные по загрузке и потерям
силовых трансформаторов ОАО «Татнефть»
Г. Протоколы тепловизионных обследований силовых трансформаторов ОАО «Татнефть»

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
АВР - устройства автоматического включения резерва; АЭС - Альметьевские электрические сети;
BJI - высоковольтная линия;
ГПП - главные понизительные подстанции ГМК - горно-металлургический комплекс;
ДНС - дожимная насосная станция;
ИД - инфракрасная диагностика;
КНС - кустовая насосная станция;
КТП - комплектная трансформаторная подстанция; ЛЭП - линия электропередачи;
НГДУ - нефтегазодобывающее управление;
ННП - напряжение нулевой последовательности;
033 - однофазное замыкание на землю;
ОРУ - открытое распределительное устройство;
ОТ - охрана труда;
ПУЭ - правила устройства электроустановок
ПЭО - производственное энергетическое объединение;
РНР - ремонтно-наладочные работы;
РУ - распределительное устройство;
СКН - станок - качалка нефти;
СН - строительные нормы;
СЭС - система электроснабжения;
ТБ - техника безопасности;
ТИП - трансформатор напряжения понижающий;
ТП - трансформаторная подстанция;
ЭЦН - электроцентробежный насос.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА И ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ
3.1. Анализ тепловых процессов в рабочем режиме трансформатора.
Как было отмечено в главе 1, другим перспективным и бурно развивающимся методом контроля состояния электрооборудования без снятия рабочего напряжения является метод тепловизионного обследования, позволяющий выявить различные дефекты оборудования в процессе его эксплуатации путем снятия термограмм и обнаружения областей аномального нагрева [33,34] с точностью до 0,05°С.
Статистика технологических нарушений маслонаполненного оборудования по РФ показывает, что 61% из них приходится на трансформаторы [1]. Наряду с анализом, проведенным в главе I, это подтверждает важность исследования тепловых режимов трансформатора в целях создания обоснованной рабочей методики тепловизионного контроля силовых трансформаторов, ибо в существующих руководствах по тепловизионному обследованию [33-35], как правило, содержатся лишь общие рекомендации. Для обоснования этой методики рассмотрим кратко содержание общепринятого метода расчета теплового режима силовых масляных трансформаторов по усредненным значениям температур перегрева различных частей.
Нагрев трансформатора при его исправном состоянии происходит вследствие выделения тепла в обмотках и сердечнике. Часть тепла, выделяющегося в активных материалах, идет на их нагревание и вторая часть отводится в окружающую среду. В масляных трансформаторах нагреваются также масло и металлический бак, и возникает перепад температур между поверхностью бака и воздухом, окружающим трансформатор. В длительном стационарном режиме превышение температуры стабилизируется, и все выделяющееся тепло отдается в окружающую среду. Рассмотрим основные факторы, влияющие на тепловой режим трансформатора, и которые, таким образом, следует учитывать в расче-