Современная диагностика трансформаторов

ЛАВРЕНТЬЕВ Д.А., НПК им. Е.Н. Королёва, г. Нижнекамск

Науч. рук. канд. пед. наук, преп. ИЗОТОВА П.А.;
зав. эл. отд. СЕРГЕЕВА Р.В.

Диагностика электрооборудования – это комплекс средств и методов, призванных определить техническое состояние и найти неисправ­ности. После устранения неисправностей проводятся контрольные испытания в электротехнической лаборатории.

Диагностика электрооборудования позволяет, используя современ­ные приборы, определять состояние оборудования, не прибегая для этого к его «глубокой» разборке. Благодаря своевременному проведению диагнос­ти­рования можно контролировать степень надежности электрообору­дования, уменьшая при этом расходы на его эксплуатацию и ремонт.

На любом промышленном предприятии в обязательном порядке должно периодически осуществляться диагностирование электрообору­дования. Благодаря вовремя принятым мерам появляется возможность избежать несчастных случаев и выхода из строя дорогостоящего оборудования.

Диагностирование трансформаторов – это оптимальный способ вовремя выявить все неполадки и тем самым защитить оборудование от поломок. Тестирование трансформаторов является важным участком работы, ведь это оборудование отвечает за подачу тока на все остальные участки энергосистемы. Очевидно, что тестирование силовых трансфор­маторов должно осуществляться исключительно специально обученными профессионалами, которые используют в работе особое оборудование.

Все работы по диагностике трансформаторов в процессе его эксплуатации делятся на четыре группы:

– не требующие прикосновения к работающему трансформатору;

– не требующие отключения, но связанные с необходимостью прикосновения к трансформатору или его вспомогательным устройствам;

– выполняемые на отключенном трансформаторе;

– выполняемые на трансформаторе, выведенном в ремонт.

К первой группе работ относятся периодические внешние осмотры с контролем за показаниями сигнальных устройств и средств контроля и измерения. При периодических осмотрах проверяется следующее:

– состояние внешней изоляции, т.е. изоляторов вводов;

– исправность измерительных приборов, термометров, маслоука­зателей, мембраны выхлопной трубы, газового реле;

– наличие или отсутствие подтекания масла;

– состояние доступных для наблюдения контактных соединений.

Современная диагностика трансформаторов:

– определение влаги в изоляции путем измерения частотной зависимости tg дельта;

– диагностика механического состояния обмоток методом частотного анализа.

УДК 621.314.222.6

ДИАГНОСТИКА ОБМОТОК СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

МЕТОДОМ ЧАСТОТНОГО АНАЛИЗА

МАЗИТОВ Б.А., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р физ.-мат. наук, профессор УСАЧЁВ А.Е.

Обеспечение надежности электроснабжения потребителей, устойчивости работы электрических систем является приоритетной и актуальной проблемой электроэнергетики. Надежная работа энергосистем неразрывно связана с надежностью силовых трансформаторов. Около 30 % аварийных ситуаций с трансформаторами связаны с разрушениями изоляции обмоток, возникающих, как правило, вследствие изменения их геометрии или межвитковых замыканий. Выявление деформаций обмоток на раннем этапе их развития позволит своевременно провести плановые ремонтно-восстановительные работы без развития системных аварий. Совершенствование существующих и разработка новых диагностических методов, позволяющих более точно и на более ранних этапах развития дефектов силовых трансформаторов определять их присутствие и степень развития в работающем трансформаторе, является актуальной задачей.

Цель исследования состоит в разработке усовершенствованного метода частотного анализа для первичного контроля силовых трансформаторов и метода текущего контроля измерительных трансформаторов напряжения.

В данном эксперименте использовались генератор синусоидального напряжения Instek GFG 8219A, изменяющегося в диапазоне частот от 10 Гц до 4 МГц, осциллограф Tektronix TDS-1002, АЦП (аналого-цифровой преобразователь – это устройство, которое преобразует входной аналоговый сигнал в цифровой сигнал (дискретный код)).

В результате экспериментальных исследований в высоковольтной лаборатории Казанского государственного энергетического университета были разработаны усовершенствованный метод частотного анализа для первичного контроля силовых трансформаторов и метод текущего контроля измерительных трансформаторов напряжения, который имеет большую чувствительность при диагностике механического состояния обмоток. Высокая чувствительность данного метода связана с тем, что даже мелкие локальные деформации в трансформаторе приводят к резкому изменению соответствующих емкостей и индуктивностей и, следовательно, соответствующих частот в диапазоне сигнала.

Научной новизной данных исследований является то, что был усовершенствован импульсный метод частотного анализа для первичного контроля состояния обмоток низкого напряжения силовых автотранс-форматоров. Усовершенствование состоит в определении доверительных интервалов частот отдельных спектральных составляющих амплитудно-частотной характеристики обмотки при случайных вариациях электрических параметров работоспособных автотрансформаторов.

Разработанные методики контроля могут найти применение в энергетических системах и сетях. Установленные диапазоны частот характерных линий амплитудно-частотных характеристик обмоток работоспособных трансформаторов позволяют оценить состояние любого подобного автотрансформатора, не имеющего исходных частотных характеристик.

УДК 621.315.233