Диагностика трансформатора типа

ТДТНЖ-40000/110/115/27,5/10 МЕТОДОМ ТАНГЕНСА УГЛА

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

ШАЙДУЛЛИН А.Ш., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент МАКСИМОВ В.В.

Надежность работы силовых трансформаторов в значительной степени определяет надежность работы любой электроэнергетической системы. В последнее время актуальность данной проблемы еще больше обострилась в связи с существенным возрастанием числа трансформа-торов, отслуживших свой нормативный срок или близких к этому. Опасность возрастания аварийности оборудования в этих условиях определяет резкое повышение роли технической диагностики как важнейшего инструмента обеспечения функциональной надежности трансформаторов. Можно констатировать, что сейчас эффективность диагностики трансформаторов явно недостаточна. Причиной этого является разрыв, образовавшийся между уровнем развития технических средств диагностики и ее теоретическим обеспечением.

Трансформатор традиционно представляется состоящим из нескольких компонентов (обмотки, изоляция, изоляционное масло, вводы, система охлаждения и т.д.), и состояние каждого из компонентов оценивается по результатам нормированных испытаний. Трансформаторы силовые, трехфазные типа ТДТНЖ-40000/110/115/27,5/10 предназначены для железных дорог, электрифицированных на переменном токе в наружных установках. Мною были проведены испытания вводов данного трансформатора при помощи аппаратуры «Вектор-2.0М». Данная аппаратура (мост переменного тока) предназначена для определения параметров электротехнического оборудования, электроизоляционных материалов, кабельной продукции, диагностики высоковольтной изоляции под рабочим напряжением. В ходе проведения испытания было выявлено, что на фазе А аппарат показал значение tgδ = 0,123; на фазе В tgδ = 0,140; на фазе С tgδ = 0,139.

Зная, что при проведении данных исследований норма измерения не должна превышать 0,15 (1,5 %), можно сделать вывод, что все фазы данного ввода годны к эксплуатации.

УДК 621.314

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ

ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ШАЙХУТДИНОВ Н.В., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент ХУСНУТДИНОВ Р.Р.

Низкое КЭ ухудшает условия работы электрических сетей и систем и приводит к значительному ущербу на всех уровнях, от генерации до потребления.

Для повышения эффективности работы электрических сетей необходимо решить проблему компенсации реактивной мощности.

Недостаточная степень компенсации реактивной мощности приводит к возрастанию величины реактивной составляющей в перетоках мощности и, как следствие, к снижению напряжения и устойчивости энергосистем.

Таким образом, решение проблемы компенсации реактивной мощности позволяет решать проблемы нормализации и стабилизации напряжения в электрических сетях, что, в свою очередь, является одной из основных задач, стоящих сегодня перед российской электроэнергетикой.

Эффективным и хорошо известным способом решения проблемы нормализации и стабилизации напряжения являются управляемые индуктивно-емкостные устройства различных типов (устройства FACTS) с широкой номенклатурой, освоенной мировой и отечественной промышленностью.

В итоге их установка:

1) приведет к снижению в электрических сетях потерь активной мощности, вызванных потоками реактивной мощности;

2) позволит, при наличии в энергоузлах тех же объемов активной мощности и той же пропускной способности сетей, снабжать дополнительных потребителей, а это фактически обеспечивает в определенной степени прирост потребления активной мощности без увеличения ее выработки в узле (регионе) или без увеличения ее перетока из других энергосистем;

3) позволит самому потребителю прирастить свои производственные мощности без увеличения потребления из сети;

4) улучшит технико-экономическую эффективность систем электро-снабжения как электросетевых компаний, так и самих потребителей;

5) повысит устойчивость электроэнергетических систем, систем электроснабжения и нагрузки потребителей при снижении и провалах напряжения в сети.

УДК 621.311

ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ

КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6(10) КВ

ЮСУПОВА А.А., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ГРАЧЁВА Е.И.

Большое распространение получили кабельные линии (КЛ) напряжением 6(10) кВ, которые составляют основу городских электрических сетей. В основном это кабели с бумажной пропитанной изоляцией, выработавшие свой нормативный срок эксплуатации. При этом следует отметить, что замена данных КЛ, например, на новые с изоляцией из сшитого полиэтилена требует не только существенных материальных затрат, но и учета ограничений, обусловленных схемными и режимными параметрами. Данные ограничения способны существенно замедлять желаемый темп обновления кабельной сети.

Наиболее высокая повреждаемость отмечается у кабелей, у которых срок эксплуатации более 30 лет. Основная причина повреждений – это общее старение кабельной сети и, как следствие, ухудшение изоляционных свойств кабеля, кабельной арматуры. Из таблицы видно, что наибольшее повреждение кабеля марки ААШв составило 34 %.

Оценка повреждаемости по маркам КЛ

Марка кабеля	Протяженность, %	Повреждений, %	Количество повре-ждений на 100 км
ААШв	34,4	53,6	19,5
ААБ, ААБл	12,9	15,2	14,8
АСБ, АСБл	37,0	27,2	9,2
СБ, СБг	4,5	2,7	7,3
Прочие	11,2	1,3	1,5

В Российской Федерации разработан ряд нормативных документов по оценке надежности. Надежность – это комплексное свойство, включающее в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. В условиях эксплуатации КЛ следует разработать мероприятия, обеспечивающие увеличение долговечности и ресурса изоляции, а также необходимо рассматривать такие показатели, как режимная управляемость, устойчивость, живучесть и безопасность. Под долговечностью понимают свойство КЛ сохранять работоспособность до достижения предельного состояния при условии соблюдения установленной системы технического обслуживания и ремонта.

Проведенная оценка выхода из строя (отказов) КЛ при пробоях изоляции в данных условиях эксплуатации разрешает оценить надежность кабельной сети по расчету вероятности безотказной работы КЛ P(t) (вероятность того, что в заданных пределах интервала времени t при определенных режимах не произойдет ни одного отказа). Для ее оценки используется выражение:

где N_КЛ – количество исследуемых КЛ; n_КЛ(t) – количество КЛ, отказавших за время t. Функция безотказной работы изоляции кабелей:

где N – суммарное количество пробоев КЛ; t_s – момент времени
на s-м интервале; y(t_r) – количество пробоев на интервале [t_{r – 1}; t_r].

Среднее время наработки до отказа определено по выражению:

Интенсивность отказов l(t) – отношение числа отказавших образцов изделий за единицу времени к среднему числу образцов, исправно работающих в заданный отрезок времени, при условии, что отказавшие образцы не восстанавливаются и не заменяются исправными:

Таким образом, в данных условиях необходима разработка методик и моделей по оценке надежности не только КЛ как отдельных объектов,
но и выделенных фидеров, слабых мест и узлов в распределительной сети, а также разработка мероприятий по повышению надежности и ресурса изоляции действующих КЛ.

Литература

1. Коржов А.В. Влияние электрического и магнитного полей силовых кабельных линий напряжением 6(10) кВ на интенсивность частичных разрядов в изоляции при различных режимах эксплуатации / А.В. Коржов // Кабели и провода. – 2012. – № 1(332). – С. 16–21.

2. Коржов A.B. Вероятностная оценка влияния факторов, сказывающихся на состоянии изоляции силовых кабельных линий в процессе эксплуатации / A.B. Коржов, Е.Ю. Юрченко // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии. – 2007. – Ч. 1. – С. 131–133.

УДК 621