Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

Электростанции и электрические сети. Диагностика и контроль электрооборудования
 

Электростанции и электрические сети. Диагностика и контроль электрооборудования

Г.М. Михеев, Москва Издательский дом "Додэка-ХХI"

 

 

 

В книге приводятся традиционные и новые ресурсосберегающие методы и уст­ройства диагностики подстанционного оборудования электростанций и электричес­ких сетей энергосистем, такого как силовые трансформаторы на классы напряжения 35...750 кВ и установленные на них регуляторы под нагрузкой, а также высоковоль­тные выключатели 6...500 кВ и разрядники 35...500 кВ.

Рассчитана на инженерно-технический персонал предприятий, электростанций и электросетей, выполняющий работы по ремонту, эксплуатации и диагностике вы­соковольтного электрооборудования, а также на научных работников, студентов и аспирантов, занимающихся вопросами диагностики и контроля мощных силовых трансформаторов, коммутационных аппаратов, средств защиты от перенапряжения.

 

 

 

 

 


ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Список сокращений………………………………………………………………………………………………………………………….7

Предисловие............................................................................................................................................................................................... 10

Введение ........................................................................................................................................................................................................ 12

Глава 1. Краткие сведения о силовых трансформаторах............................................................................................................... 15

1.1.    Эксплуатация силовых трансформаторов в системе энергетики Чувашской Республики………………………………. 15

1.2.    История и основные элементы силовых трансформаторов..................................................................................................... 18

1.3.    Схемы регулируемых трансформаторов.................................................................................................................................. 28

1.4.    Основные методы контроля силовых трансформаторов......................................................................................................... 32

1.5.    Типы и разновидности переключающих устройств.................................................................................................................. 34

1.6.    Приводные механизмы переключающих устройств................................................................................................................ 56

1.7.    Монтаж и наладка переключающих устройств без возбуждения........................................................................................... 58

1.8.    Правила приёмки, монтаж и наладка РПН............................................................................................................................... 60

Глава 2. Автоматизация средств диагностики электрических цепей трансформаторов …………………………………….64

2.1.     Структура цифрового регистратора.......................................................................................................................................... 64

2.2.     Определение группы соединения обмоток трансформаторов................................................................................................. 73

2.3.     Определение омического сопротивления обмоток.................................................................................................................. 83

2.4.     Измерение тока и потерь холостого хода................................................................................................................................. 100

2.5.     Определение коэффициента трансформации обмоток силовых трансформаторов............................................................... 106

2.6.     Определение полного сопротивления короткого замыкания обмоток СТ............................................................................. 117

Глава 3. Традиционные методы диагностики регуляторов под нагрузкой................................................................................ 126

3.1.     Испытание трансформаторного масла....................................................................................................................................... 126

3.2.     Измерение давления контактов................................................................................................................................................. 127

3.3.     Измерение крутящего момента................................................................................................................................................. 130

3.4.     Измерение сопротивления элементов регуляторов под нагрузкой........................................................................................ 130

3.5.     Измерение коэффициента трансформации................................................................................................................................ 132

3.6.     Снятие круговых диаграмм переключающих устройств......................................................................................................... 133

3.7.     Снятие осциллограмм токов в контактных системах быстродействующих РПН................................................................. 144

Глава 4. Интродиагностика быстродействующих РПН с применением ЦР ............................................................................... 154

4.1.    Снятие осциллограмм токов РПН в режиме интродиагностики............................................................................................. 154

4.2.    Контроль токоограничивающих резисторов быстродействующих РПН............................................................................... 166

4.3.    Интродиагностика РПН типа РНОА-110/1000......................................................................................................................... 168

4.4.    Интродиагностика РПН типа PHTA-Y-35/200......................................................................................................................... 173

4.5.    Автоматизированный метод снятия круговой диаграммы переключающих устройств ................................................ 180

Глава 5. Интродиагностика высоковольтных выключателей и аккумуляторных батарей …………………………………. 186

5.1.    Общие положения....................................................................................................................................................................... 186

5.2.    Ускоренный контроль высоковольтного выключателя без вскрытия бака........................................................................... 189


5.3.     Определение собственного времени включения и отключения ВВ.............................................................................................. 205

5.4.     Контроль аккумуляторных батарей на энергообъектах................................................................................................................. 212

Глава 6. Диагностика и контроль вентильных разрядников............................................................................................................. 217

6.1.    Методы и технические устройства контроля вентильных разрядников....................................................................................... 217

6.2.    Автоматическое определение пробивного напряжения вентильных разрядников...................................................................... 222

Приложение 1. Технические характеристики силовых трансформаторов, выпускаемых

ООО «Тольяттинский трансформатор»................................................................................................................................ 226

Приложение 2. Величины токоограничивающих резисторов РПН............................................................................................................ 229

Приложение 3. Устройства регулирования напряжения: термины и определения  .................................................................................. 230

Приложение 4. Условные обозначения зарубежных РПН.......................................................................................................................... 232

Приложение 5. Технические данные переключающих устройств .............................................................................................................. 233

Приложение 6. РПН с токоограничивающими резисторами ..................................................................................................................... 234

Приложение 7. Основные параметры РПН отечественного производства................................................................................................ 236

Приложение 8. Технические данные приводов РПН................................................................................................................................... 238

Приложение 9. Характерные неисправности приводных механизмов и переключающих

устройств и методы их устранения........................................................................................................................................ 239

Приложение 10. Каналы напряжения и тока многофункционального                                                     

цифрового регистратора........................................................................................................................................................ 241

Приложение 11. Метрологические характеристики цифрового регистратора........................................................................................... 242

Приложение 12. Основные нормы переключающих устройств

для снятия круговой диаграммы........................................................................................................................................... 244

Приложение 13. Испытания контактора РПН силового трансформатора................................................................................................. 247

Приложение 14. Протоколы интродиагностики высоковольтного электрооборудования ... …………………………………….........251

Список литературы .......................................................................................................................................................................................... 268

Предметный указатель .................................................................................................................................................................................... 294


 

 

Введение

 

Хорошо известно, что высоковольтное электрооборудование (силовые транс­форматоры, высоковольтные выключатели и средства защиты от перенапряже­ния) является важнейшим узлом распределительной сети. Самым дорогим эле­ментом на любой подстанции является преобразователь напряжения — силовой трансформатор. Большинство этих преобразователей напряжения в течение мно­гих лет работают при различных климатических условиях и подвергаются вне­шним и внутренним воздействиям электромагнитной и механической природы. Мировой опыт показывает, что экономический ущерб от случайной аварии мощ­ного силового трансформатора, связанный только с остановкой промышленных предприятий из-за отсутствия питающего напряжения, исчисляется миллионами долларов, не говоря уже о весьма крупных затратах, необходимых для восстанов­ления работоспособности дорогостоящего оборудования [1...3].

Статистические исследования [4], проведённые за рубежом, показывают, что вероятность отказа масляного трансформатора составляет 0.0062 аварии в год. Другими словами, это означает, что в энергосистеме, состоящей из 160 масляных трансформаторов, возможна, по крайней мере, одна авария в год. С другой сторо­ны, характерной тенденцией современной электроэнергетики являются нараста­ние степени изношенности основного силового электрооборудования и недоста­точные темпы его обновления.

В последние два десятилетия в электроэнергетике широко применяется диа­гностика высоковольтного электрооборудования с помощью приборов, изготов­ленных на современной микроэлектронной базе. На их основе появилось мно­жество приборов инфракрасной техники, различные модификации хроматогра-фических устройств, множество разновидностей осциллографов и регистраторов, легко сопрягаемых с персональным компьютером, и т. д. [5...7].

При наладочных испытаниях электроприводов, генераторов, высоковольтных выключателей и другого оборудования осциллографы позволяют осуществлять визуальное наблюдение и запись переменных во времени электрических процес­сов или неэлектрических величин, преобразованных в электрические [8].

Обычно в качестве устройства для этих целей применяли многоканальные ос­циллографы типов НИ, Н13 и им подобные или магнитоэлектрические осцил­лографы со светолучевой записью на фотоленту [9]. Эти устройства обладали рядом недостатков. К их числу относится неудобство при осциллографировании, заключающееся в трудности синхронизации запуска осциллографа с началом процесса регистрации измеряемых величин, что влекло за собой излишнюю трату фотобумаги или фотоленты. Другим недостатком является проявление изображе­ния осциллограмм на фотобумаге в специально оборудованной лаборатории. К числу недостатков этих устройств относится также невозможность создания базы данных в электронном виде и ручная обработка осциллограмм. По этим причинам, а также для повышения метрологических характеристик обследования высоковольтного оборудования, одним из перспективных направлений ускоренной и автоматизированной диагностики является использование микропроцессорных устройств и цифровых методов обработки результатов измерений и испытаний, которые не нашли ещё широкого и повсеместного применения в практической деятельности инженерных служб в электроэнергетике [10].

Заметим, что важным и достаточно объективным методом диагностики высо­ковольтного оборудования является обследование под рабочим напряжением электрооборудования в инфракрасном диапазоне с помощью тепловизора. За последние десятилетия с помощью приборов инфракрасной техники в энерго­системах были обнаружены десятки тысяч развивающихся дефектов, тысяча из которых могла бы привести к крупным авариям и отказам.

Всё шире начинают использоваться методы и аппаратура для контроля час­тичных разрядов на силовых и измерительных трансформаторах, электродвигате­лях и генераторах. Электронно-оптические методы и цифровая аппаратура зани­мают особое место при контроле электроразрядных и тепловых процессов благо­даря дистанционности и оперативности процесса измерения, а также высокой информативной способности.

Другим часто применяемым методом диагностики маслонаполненного элект­рооборудования является хроматографический метод определения растворённых газов в диэлектрической жидкости. Сегодня и здесь немыслимо получение авто­матизированных обработок измерений без цифровой техники.

Однако имеется целый ряд устройств, важных узлов силового высоковольтно­го электрооборудования, которые требуют новых методов и технических средств для оперативной диагностики и ускоренной обработки полученной измеритель­ной информации. Современные методы и технические средства диагностики вы­соковольтных электрических аппаратов в энергосистемах не позволяют выявить работу отдельных элементов без вскрытия дорогостоящего электрооборудования (интродиагностика). В связи с этим затягивается время вывода в ремонт электро­оборудования, утрачивается оперативность и увеличивается вероятность аварий­ных режимов. Поэтому разработка новых методов контроля (при которых изме­ряются различные данные и параметры, характеризующие состояние силовых трансформаторов, высоковольтных выключателей и средств защиты от перена­пряжения) и интродиагностики электрооборудования (без вскрытия баков высо­ковольтных аппаратов), при которых обрабатываются полученные данные с це­лью нахождения дефектов и прогнозирования возможных аварий, является, безу­словно, актуальной задачей.

Нами разработан и внедрён в повседневную практику ряд методов интродиагностики и модификаций цифровых устройств на базе мобильного помехозащищённого микропроцессорного осциллографа (регистратора) динамических про­цессов для цифровой диагностики и контроля наиболее ответственных силовых элементов энергообъектов и их уязвимых узлов. К ним на электрических под­станциях относятся силовые трансформаторы, регуляторы напряжения под на­грузкой (РПН), высоковольтные выключатели, средства защиты электрооборудо­вания от грозовых и коммутационных перенапряжений (разрядники и ограничи­тели), а также аккумуляторные батареи.


Освоение цифровых методов и новых микроэлектронных устройств для осу­ществления интродиагностики высоковольтных электрических аппаратов позво­ляет повысить точность измерений, сократить время проведения испытаний вы­соковольтного электрооборудования, автоматизировать обработку результатов, а также существенно облегчить работу оперативного персонала и формирование интегрированных баз данных диагностики электрооборудования энергетических компаний и отдельных предприятий.

 
 
Полное содержание статьи Вы можете найти в первоисточнике
Источник:  ©  Г.М. Михеев. Электростанции и электрические сети. Диагностика и контроль электрооборудования. 2010г.с.296.
Материал размещен на www.transform.ru: 9.02.2011 г.
 

 

Перейти в форум для обсуждения

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика ??????????? ????