Разработка автоматизированной системы контроля состояния крупных силовых трансформаторов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
[6].
Новая методика РГ СИГРЭ 15.01 даёт для крупных сетевых и блочных трансформаторов нормальные концентрации ключевых газов.
В новой методике даны следующие ключевые отношения газов:
№ 1 - (ацетилен / этан). Отношение № 1 считается ключевым для определения наличия электрических разрядов; его значение > 1,0 указывает на наличие дефекта;
№ 2 - (водород / метан ). По отношению № 2 определяют наличие частичных разрядов. Обычно его значение > 10. (МЭК 60599 использует отношение метан / водород);
№ 3 - (этилен / этан). Отношение № 3 представляет собой отношение ненасыщенных углеводородов к насыщенным и выявляет термические воздействия. Обычно его значение должно быть > 1,0. Ненасыщенные углеводороды образуются главным образом при перегревах масла;
№ 4 - (диоксид / оксид углерода). По отношению № 4 определяют степень деградации целлюлозы. Если его значение > 10, то имеет место перегрев целлюлозы. Если его значение < 3, то обычно это свидетельствует о деградации целлюлозы под действием дефектов электрического характера. Для подтверждения диагноза рекомендуется анализ содержания фуранов по МЭК6198.
№ 5 - (ацетилен / водород). Отношение № 5 используется для определения проникновения газов в бак из отсека РПН. В таком случае отношение обычно ? 2 , а концентрация не менее о.е. Так как водород менее растворим в трансформаторном масле, чем ацетилен, последний быстрее диффундирует из отсека РПН, и в бак диффундирует только малое количество водорода. В результате в трансформаторном масле количество ацетилена становится больше, чем водорода.
Процедура интерпретации:
по результатам ГХА масла определяются концентрации и отношения ключевых газов;
если все концентрации ниже нормальных, результат обозначается К1. Если хотя бы одна концентрация превысила пределы нормальных значений, присваивается код К2 ;
если все ключевые отношения ниже указанных для них пределов (для СО и - не выходят за пределы), результат обозначается кодом R1;
если какое - нибудь из отношений превышает указанные пределы (для СО и - выходит за пределы), результат обозначается кодом R.
Комбинации результата:
К1 и R1 - никаких мер не принимается, трансформатор, вероятнее всего, не имеет дефектов;
К2 и R1 - трансформатор, вероятнее всего, имеет дефект, необходимы дополнительные анализы;
К1 и R2 - возможно наличие развивающихся дефектов, необходимы дополнительные анализы;
К2 и R2 - возможно наличие более одного вида дефекта, необходимы дальнейшие обследования.
На рис.1.3, а - в показаны распределения газов в функции класса напряжения и характера нагрузки, построенные по одной из баз данных рабочей группы СИГРЭ 15.01.
Рис.1.3 Распределение трансформаторов по концентрации газов в функции напряжения и характера нагрузки: а) водорода ; б) суммы углеводородов ; в) углекислого газа ; 1, 2 - сетевые и блочные трансформаторы соответственно 380 кВ; 3, 4 - сетевые и блочные трансформаторы соответственно 380 кВ; 5 - сетевые трансформаторы 110 кВ.
Как показывают эти диаграммы (рис.1.3.), нет существенной разницы в концентрациях водорода при разных классах напряжения и уровнях нагрузки. Для распределения суммы углеводородов такие зависимости существуют. На распределение влияет класс напряжения; концентрация значительно выше для блочных трансформаторов, которые обычно работают в режиме базисной нагрузки, тогда как загрузка сетевых трансформаторов значительно ниже.
Новая методика отличается этапностью подхода к оценке состояния трансформатора, не противоречит рекомендациям МЭК60599, а лишь развивает их в удобной для практики форме.
Развитие методики интерпретации ГХА масла продолжается. В последнее время разными организациями для анализа результатов ГХА масла трансформаторов предложено использовать математический аппарат нечёткой логики.
Разрабатываются компьютерные программы и экспертные системы для интерпретации результатов ГХА.
В Украине одним из основных методов диагностики силовых трансформаторов является контроль углеводородных газов, растворённых в масле [7,8]. Причём для обеспечения простоты и необходимой глубины диагностирования целесообразно контролировать содержание в масле ацетилена и этилена. Ацетилен возникает при наиболее опасных дефектах, сопровождающихся возникновением электрической дуги. Нагрев контактов, локальные повреждения магнитопровода вызывают появление этилена. Наличие остальных газов (без снижения надёжности) достаточно определять при периодических анализах в хроматографических лабораториях.
1.3 Измерение и локализация частичных разрядов
По определению, принятому в ГОСТ 20074-83, частичным разрядом (ЧР) называется электрический разряд, который шунтирует лишь часть изоляции между электродами, находящимися под разными потенциалами. Он может происходить как на поверхности раздела сред, так и внутри изоляции. Внешними проявлениями процесса частичных разрядов в изоляции являются импульсы напряжения на трансформаторе и вызванный ими ток переходного процесса в цепи . Результаты измерений ЧР на рабочем напряжении в трансформаторах, выполненных по ГОСТ 20074 - 83 совместно с измерением других характеристик изоляции (tg?, влагосодержание масла и твёрдой изоляции, газосодержание масла) в процессе эксплуатации , приведены в табл. 1.1 [9].
Таблица 1.1 Оценка состояния изоляции силовых трансформаторов по характеристикам ЧР
№Состояние изоляции1Нормальное состояние2 Дефектная изол