Методы диагностики состояния силовых трансформаторов

ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 11
1.1 Существующая система контроля и диагностики силовых трансформаторов 11
1.2 Порядок контроля состояния трансформатора 14
2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 19
2.1 Тепловизионное обследование 20
2.2 Вибродиагностика 23
2.3 Анализ масла из бака трансформатора 26
3 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ МОНИТОРИНГА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 36
3.1 Подсистемы мониторинга 38
3.2 Автоматизированные системы непрерывного контроля состояния силовых трансформаторов 43
3.3 Характеристика TDM-M 45
3.4 Анализ результатов диагностики и мониторинга оборудования с использованием АСМД 50
3.5 Корреляционный анализ данных мониторинга 62
3.6 Регрессионный анализ данных мониторинга 68
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОНИТОРИНГА 72
4.1 Определение ущербов от аварии на силовых трансформаторах 72
4.2 Возможный эффект от применения АСМД 73
4.3 Необходимость применения АСМД для силовых трансформаторов 75
4.4 Выбор комплектации и количества датчиков 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 79

Весь текст будет доступен после покупки

Важная доля электронного оснащения станций, подстанций, системы передачи и распределения электричества выработала личный ресурс, но продолжает эксплуатироваться, например, как на подмену оснащения потребуются гигантские финансовые способы.
Силовые трансформаторы считаются критичными компонентами передовых энергетических систем. Они применяются для наращивания и понижения напряжения, дабы гарантировать передачу и рассредоточивай электронной энергии. Но, как правило, они очень надежны, в нынешнем обществе отказы, которые приводят к остановке подачи энергии в жилые жилища и в промышленные строения, делаются все наименее применимыми для покупателей и регуляторов. Это дополняется высочайшими экономическими расходами и вопросами защищенности, касающихся отказов и внезапных отключений подачи энергии.
В силу большого количества объективных причин, связанных с развитием и реорганизацией современной электроэнергетики, все большее внимание уделяется внедрению систем мониторинга и диагностики высоковольтного оборудования, в частности, силовых трансформаторов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Существующая система контроля и диагностики силовых трансформаторов
Высоковольтные силовые трансформаторы являются важными составляющими в энергетических системах. Однако, вероятность поломок, которые могут повлиять на стабильность поставки энергии, увеличивается с увеличением срока эксплуатации трансформаторов.
По разным статистическим данным большинство эксплуатируемых в настоящее время силовых трансформаторов были установлены еще в 60–70 гг. прошлого века. Они достигли максимального срока эксплуатации в 30 лет, а то и больше [6]. Установлено, что техническое состояние трансформатора резко ухудшается при достижении срока эксплуатации в 35–40 лет (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Статические данные состояния трансформатора [6]

Также установлено, что при достижении трансформатором 50-летнего срока эксплуатации в нем происходят 50 % всех поломок, 60-летнего срока – 90 %, 70-летнего срока – 100 % (рисунок 1.2) [16]


Рисунок 1.2 – Частота повреждений трансформатора как функция от срока эксплуатации [16]

В силу того, что силовые трансформаторы являются еще и одними из наиболее дорогостоящих элементов системы, обновление не превышает 3–5 % в год. Очевидно, что замена такого количества оборудования с исчерпанным ресурсом эксплуатации на новое в короткие сроки экономически и технически невыполнимая задача. Сегодня фокус в работе силового оборудования изменился и направлен на поиск новых подходов/способов мониторинга, диагностики, оценки состояния, ремонта, оценки работы и возможности продления срока эксплуатации таких установок.
Существующая система контроля и диагностики регламентируется РД 34.45-51.300-97 [12], где приняты следующие условные обозначения категорий контроля: П, К. М, Т. Требования, установленные к испытаниям силовых трансформаторов, сведены в таблицу 1.1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Брякин И.В., Бочкарев И.В. Система мониторинга технического состояния силового трансформатора по состоянию масла // Вестник КГЭУ. 2022. №1 (53). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sistema-monitoringa-tehnicheskogo-sostoyaniya-silovogo-transformatora-po-sostoyaniyu-masla (дата обращения: 02.06.2024).
2. Вахнина В.В., Черненко А.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов: Учебно-методическое пособие для практических занятий и курсового проектирования -Тольятти: ТГУ, 2007. – 178 с.
3. Гамазин Б.И. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий / под общ. ред. С.И. Гамазина, Б.И. Кудрина, С.А. Цырука. М.: Изд. дом МЭИ, 2010 – 388 с.
4. Гильманов, Р. Н. Современные способы диагностирования силовых трансформаторов / Р. Н. Гильманов // Развитие современной науки и технологий в условиях трансформационных процессов : Сборник материалов VIII Международной научно-практической конференции, Москва, 13 января 2023 года. – Санкт-Петербург: Печатный цех, 2023. – С. 233-239. – EDN GHPGXC.
5. Давиденко, И.В. Оценка технического состояния силовых трансформаторов по результатам традиционных испытаний и измерений : учебно-методическое пособие / И.В. Давиденко. - Екатеринбург : УрФУ, 2015. - 96 с

Весь текст будет доступен после покупки