Оценка и прогнозирование состояния изоляционной системы силовых трансформаторов магистральных электрических сетей

• Автор: Степанов, Андрей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Анализ и сравнение существующих методов диагностики

автотрансформаторов напряжением 00 кВ

1.1 Методы диагностики маслонаполненного оборудования

1.1.1 Газохроматографический анализ проб масла

1.1.2 Измерение частичных разрядов

1.1.3 Периодический контроль трансформаторного масла

1.1.4 Тепловизионный контроль

1.1.5 Измерение состояние изоляции

1.1.6 Измерение потерь холостого хода

1.1.7 Измерение сопротивления обмоток постоянному току
1.1.8 Измерение сопротивлений короткого замыкания
1.1.9 Измерение коэффициента трансформации
1.1. Проверка электрической прочности изоляции
1.2 Повреждаемость силовых трансформаторов
1.3 Старение парка трансформаторов
1.4 Выводы по главе
2 Методика диагностики силовых трансформаторов на основе теории рангового распределения
2.1 Техноценологический подход к описанию результатов
полученных при диагностики силовых трансформаторов
2.2 Система электрических показателей при диагностировании трансформаторов
2.3 Техноцснологическая методика системного анализа диагностирования автотрансформаторов по параметру сопротивления изоляции
2.4 Выводы по главе
3 Анализ оценки состояния изоляции силовых автотрансформаторов 0 кВ техноценологическим методом
3.1 Исходные данные для проведения анализа
3.2 Методы определения параметров изоляции по результатам которых собран статистический материал
3.2.1 Основные изоляционные материалы и их свойства
3.2.2 Влияние некоторых факторов на изоляцию трансформатора
3.2.3 Измерение сопротивления изоляции обмоток на практике
3.2.4 Влияние различных факторов на результаты измерения
сопротивления изоляции
3.3 Исследование состояния изоляции силовых автотрансформаторов
3.4 Выводы по главе
4 Стратегия проведения контроля и обследования силовых
трансформаторов электрических сетей на современном
4.1 Комплексы методов контроля и обследования
4.2 Алгоритм оценки состояния изоляционной системы
силовых трансформаторов и автотрансформаторов с помощью математического аппарата гиперболических Нраспределений
4.3 Выводы по главе
Основные выводы по работе
Список использованных источников


В целом в практике Российской энергосистемы газовая хроматография принята как базовый метод при оценке технического состояния автотрансформаторов []. Измерение частичных разрядов (ЧР) позволяет получить одну из важных характеристик изоляционных систем трансформаторов. С помощью диагностики по методу ЧР выявляются в изоляционной конструкции трансформатора процессы вызывающие искрение, образование короткозамкнутых контуров, нарушение в схеме заземления, плохие контакты и др. Затруднения при измерениях ЧР обусловлены, по меньшей мере, двумя проблемами: отстройкой от внешних помех и распознанием источников внутренних шумов []. Борьба с помехами при измерении ЧР на работающих автотрансформаторах в условиях действующих подстанций достигается путем использования цифровых фильтров, адаптивных ограничивающих фильтров и схем измерения, использующих противоположную направленность сигнала ЧР из трансформатора и помехи, идущей со стороны сети. Примером измерения ЧР с использованием аппаратуры на базе цифровой техники является многоканальный анализатор частичных разрядов типа ТЕ 1, поставляемый компанией Haefely Trench AG, Tettex Instruments Division. Использование акустического метода контроля 4P в значительной мере снижает затруднения с интерпретацией результатов измерений, вызванные наличием значительных внутренних и внешних помех одного уровня с полезным сигналом [2, , ]. Особенно эффективны акустические датчики 4P, помещенные внутри бака трансформатора. Такими акустическими датчиками оснащен трансформатор кВ компании Mitsubishi, акустические датчики 4P как вне бака, так и внутри него входили в разработанную институтом электроэнергетики США EPRI систему контроля при испытаниях трансформатора 5/5 кВ мощностью 0 МВ-А на подстанции Ramapo в энергосистеме ConEd []. Датчики 4P (электрические и акустические) входят в автоматизированные системы непрерывного контроля состояния крупных силовых трансформаторов, разработанные компаниями Westinghouse (TPAS), Simens, АВВ Calor Emag [5, ,]. В России наиболее глубоко вопросы измерения 4P в электрооборудовании под рабочим напряжением проработаны АО «Фирма ОРГРЭС» [] и институтом СибНИИЭ []. В Российских энергосистемах определение 4P электрическими и акустическими датчиками для контроля состояния трансформаторов используют многие организации, в том числе БП «Электросетьсервис» [], НПО «Техносервис-Электро»[]. Организации НПО «Техносервис-Электро» и АО «Фирма ОРГРЭС» применяют хорошо защищенную от помех методику акустических измерений и определения места 4P в силовых автотрансформаторах. В АО «Фирма ОРГРЭС» разработан индикатор частичных разрядов типа И4Р-1 с измерениями в полосах частот - КГц и 0,5-2 МГц; ее специалисты подчеркивают, что выявление дефекта достоверно лишь при возрастании интенсивности 4P по времени, а разряды малой интенсивности могут быть и при отсутствии опасного дефекта []. Некоторые российские специалисты считают характеристики ЧР недостаточно достоверным критерием состояния изоляции автотрансформаторов, а защиту от помех затруднительной[]. Масло в силовых трансформаторах, особенно мощных, находится иод периодическим контролем. Состояние изоляции трансформатора, а следовательно и его работоспособность может быть определена по результатам анализа трансформаторного масла [, ]. Снижение качества трансформаторного масла может служить причиной повреждения трансформатора в результате перекрытия ослабленных изоляционных промежутков[9, , 5]. Снижение электрической прочности изоляционной конструкции наступает при наличии влаги в масле, газов в свободном состоянии и механических примесей [, 3]. В нашей стране предельно допустимые показатели физикохимических и диэлектрических свойств трансформаторного масла регламентируется []. Пробивное напряжение - напряжение, при котором происходит пробой масла. Пробивное напряжение определяют как среднее арифметическое шести значений напряжений [0]. Испытания проводят в стандартных разрядниках типа АИИ-, АМ-, либо другого типа. Наименьшее пробивное напряжение для трансформаторов от 0 до 0 кВ составляет кВ согласно табл.