Разработка автоматизированной системы контроля состояния крупных силовых трансформаторов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
»овизионный контроль; ультразвуковая локация; измерение сопротивления КЗ под нагрузкой; измерение tg? вводов; измерение токов электродвигателей маслонасосов и привода РПН; отбор проб масла для проведения различных анализов. Периодический анализ проб масла позволяет следить за динамикой процесса старения трансформатора. Параметры масла, учитываемые при этом: пробивное напряжение, tg?, кислотное число, наличие механических примесей, температуру вспышки и др.
Влага, находящаяся в масле, (растворённая или связанная) является одним из важнейших факторов, влияющим на свойства бумажно-масляной изоляции [1]. Опыт компании Ontario Hydro [2] показал, что оценку увлажнения масла целесообразно производить по результатам измерений относительной, а не абсолютной влажности, с помощью тонкоплёночного ёмкостного датчика ,погружённого в масло.
Ёмкость такого датчика почти пропорциональна относительной влажности Н:
,
где - ёмкость при Н = 0. Результаты анализов проб масла, взятых до и после прогрева трансформатора, позволяют судить о наличии влаги в твёрдой изоляции.
Частицы и механические примеси в масле очень резко снижают электрическую прочность изоляционных промежутков [3]. Методика определения размеров и количества частиц загрязнений в трансформаторном масле установлена публикацией МЭК 962.
.2 Газохроматографический анализ масла и методы его интерпретации
Все крупные энергокомпании широко применяют ГХА масла, при этом используют различные системы оценки и определения типа дефекта трансформатора.
Обычно анализируется концентрация следующих растворённых в масле газов: водорода , метана , этана , этилена , ацетилена , окиси углерода СО, диоксида углерода .
В настоящее время известно, что данные о растворённых в масле газах сами по себе не всегда дают достаточную информацию для оценки состояния трансформатора в целом. Сроки ремонта, предыдущие повреждения и другие данные являются важной частью информации, необходимой для оценки. Критерии оценки вырабатываются сравнением результатов исследований повреждённых и здоровых трансформаторов, трансформаторов с развивающимися дефектами, лабораторных моделей и анализом статистики.
Уверенно с помощью ГХА выявляются такие постепенно развивающиеся дефекты, как замыкания параллельных проводников в обмотке, дефекты потенциальных соединений экранирующих колец и других деталей с образованием плавающего потенциала и искрения, частичные разряды между дисками или проводниками из-за загрязнения масла, дефекты болтовых соединении, скользящих и подвижных контактов, образование замкнутых контуров тока через стяжные болты с двойным заземлением сердечника, дефекты контактов избирателя РПН, дефекты межлистовой изоляции сердечника, последствия усадки обмотки в виде образования деталей с плавающим потенциалом.
Однако, имеются быстроразвивающиеся дефекты, которые нельзя предупредить с помощью ГХА масла. К таким дефектам относятся, в частности, мгновенно развивающиеся перекрытия с общими серьёзными последствиями, перекрытия, развивающиеся в течение очень короткого времени - от секунд до минут (дефекты контакта токоведущих частей, замыкания витковой изоляции после динамических воздействий КЗ, повреждения стержня во вводе).
С помощью ГХА выявляются также дефекты, не приводящие непосредственно к повреждениям, но интерпретируемые как неполадки, например, попадание ацетилена из бака РПН в основной бак.
Практика энергокомпаний США показывает, что наиболее важен непрерывный контроль содержания газов в масле в первый год эксплуатации. Например, этан обычно образуется при сниженных сечениях проводников, недостаточном сечении контактных соединений. Этилен - образуется при ослабленных зажимах и соединениях, или циркуляции токов при наличии в схеме сердечника двойных замыканий на землю. Острые углы и заусенцы на проводе, резкие изгибы провода вызывают выделение водорода (из-за короны), Ацетилен возникает при наличии плавающей земли или при повреждениях изоляции. Маловероятно, чтобы появлялся метан, возникающий, в первую очередь, при перегревах. Его наличие в масле может быть следствием перегрузок, низкого уровня масла, дефектов радиаторов и вентиляторов системы охлаждения. Наличие метана чаще других является следствием ошибок эксплутационного персонала.
Различные методы интерпретации ГХА приводят к разным выводам. Было установлено, что ни один метод не пригоден для универсального применения. Поэтому были рассмотрены наиболее распространённые методы интерпретации результатов ГХА масла. Методика МЭК 599 . Введена в действие в 1978г и использует отношения концентраций газов: . Интерпретация проводится в случае, если концентрация газов выше определённого уровня и достаточна чувствительность аппаратуры для анализа. Как вспомогательный критерий используется отношение концентраций газов , показывающий наличие старения бумаги.
Методика предполагает использование информации о количестве образующегося газа, развитии дефекта во времени. В настоящее время введена новая редакция МЭК 60599, использующая меньшее число дефектов [4]. Для уточнения диагноза введены дополнительно два отношения концентраций газов: , оценивающее влияние проникновения газов из отсек РПН в бак, и , указывающее на перегрев масла. В приложении к новой редакции содержится уточнённая версия метода треугольника Дюваля и диаграммы Дорненбурга. Типичные концентрации газов рек?/p>