Надежность силовых трансформаторов: признаки потенциальных «пробоев» и системы мониторинга
АБДРАХМАНОВ И.Р.
эксперт в области промышленной безопасности, специалист неразрушающего контроля; ЕЛЬЧЕНКОВ С.П., эксперт в области промышленной безопасности, специалист неразрушающего контроля; БУХАРОВ Д.В., эксперт в области промышленной безопасности, специалист неразрушающего контроля; Чадулин А.Н., эксперт в области промышленной безопасности, специалист неразрушающего контроля; Исхаков С.Р., эксперт в области промышленной безопасности, специалист неразрушающего контроля
Номер журнала:
Рубрика:
Существует два основных вида крупных повреждений трансформаторов, связанных с дефектами изоляции. Это «холодный» и «горячий» пробои. «Холодный» или ионизационный пробой обусловлен нарушением пропитки изоляции и проникновением в нее газовых включений. «Горячий» пробой является результатом старением изоляционных материалов и масел и характерен для высокотемпературных состояний окружающей среды.
Основываясь на накопленном опыте и данных статистики, можно сказать, что 65 % до 70 % всех видов отказов связаны не со старением, а с дефектами изоляции и проникновением в нее газовых включений, то есть отказы происходят в результате ионизационных пробоев. В ходе этого наблюдаются следующие процессы: энергия разрядов увеличивается и с течением времени достигает критических значений; рост соотношения активной и емкостной составляющих тока (tg (δ) — тангенс угла диэлектрических потерь) в изоляции; происходит выделение горючих газов Н2, СН4, С2Н2, С2Н6 и СО2; масло и обмотки насыщаются выделяемыми газами.
Дефекты изоляции, которые приводят к «холодному» пробою, возникают, как правило, в результате следующего: при доливке или замене масла; при газовыделении в результате разрядных процессов в твердой изоляции, обусловленных наличием высокочастотной составляющей коммутационного тока в сетях подстанций.
Что касается «горячего» пробоя, то основными сигналами для эксплуатирующей организации являются: рост соотношения активной и емкостной составляющих тока на 10-20 % при повышении температуры и снижение показателя при повышении напряжения.
Непосредственно предпробойное состояние выражается резким ростом соотношения активной и емкостной составляющих тока в изоляции, саморазогревом, возникновением частичных разрядов и выделение горючих газов.
Отметим, что сегодня нет однозначных и стопроцентных методов, позволяющих контролировать работу трансформаторов. Системы постоянного мониторинга (on-line) пока остаются достаточно дорогими, при этом и они не всегда позволяют вовремя выявить развивающиеся дефекты.
В РФ широкую известность получили следующие системы мониторинга: Система ШУМТ (шкаф управления мониторингом трансформатора), TDM (Transformer Diagnostic Monitor), СКИТ (Система контроля изоляции трансформатора) и Sterling Group — предприятие Стерлинг Групп, Украина [4]. Сравнительные характеристики приведены в таблице (источник: «Организация мониторинга силовых трансформаторов на базе комплекса «Диагностика+», «Вестник ИГЭУ» Вып. 3, 2007 год).
Республика Татарстан, г. Казань, ул. Достоевского, д. 52, оф. 24, тел.: (843) 537-92-56, (843) 537-92-87,
факс: (843) 537-92-46, e-mail: airilshat@mail.ru
