Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

Надежность эксплуатации маслонаполненных трансформаторов
 

Надежность эксплуатации маслонаполненных трансформаторов

Мандрусов В.

 

 
Для изношенных энергосистем мониторинг состояния силовых трансфор¬маторов - крайне важный вопрос

Для изношенных энергосистем мониторинг состояния силовых трансфор­маторов - крайне важный вопрос. По опыту многолетней эксплуатации трансформаторов установлены типичные виды повреждений, их признаки, возможные причины и способы выявления.

 

Несвоевременное принятие мер, на­правленных на устранение незначительных дефектов, порой приводит к аварийным от­ключениям трансформаторов. Ряд повреж­дений в трансформаторе не вызывает не­медленного отключения при срабатывании защиты. К таким повреждениям относятся некоторые витковые замыкания, повреж­дения изоляции листов стали или стяжных шпилек магнитопровода. К примеру, при возникновении виткового замыкания про­исходит сильный нагрев места замыкания (меди проводников) из-за большой величи­ны тока между замкнувшимися проводника­ми. Это влечет перегрев и разложение масла, окружающего место повреждения, с выделе­нием газообразных продуктов его разложе­ния. Причем, если нагрев в месте замыкания не очень сильный, газ будет выделяться мед­ленно. Для практики весьма важно на осно­вании данных о составе газа получить пред­ставление о характере повреждений внутри трансформатора.

Прежде данные о составе газа получа­ли с помощью газового реле. Это позволяло обнаружить зарождающиеся повреждения в трансформаторе и предотвратить крупную аварию.

Сопоставление большого числа наблюде­ний за составом газа, взятого из газовых реле трансформаторов, поврежденных при экс­плуатации, с данными по составу газа, выде­ляющегося в моделях с искусственно создан­ными повреждениями, позволило установить определенные закономерности и подтвердить, что всякое повреждение токоведущих частей трансформатора и возникновение сильных местных перегревов вызывают выделение газа определенного состава.

Установлены состав и предельные концен­трации газов, растворенных в масле исправных трансформаторов, и при характерных видах повреждений. Так, например, при разложе­нии масла под действием электрической дуги (перекрытие в переключателе) выделяется преимущественно водород. Из непредельных углеводородов преобладает ацетилен, который в данном случае является характерным газом. Оксид и двуоксид углерода присутствуют в не­значительных количествах. А вот газ, выделя­ющийся при разложении масла и твердой изо­ляции (междувитковое замыкание в обмотке), отличается от газа, образующегося при разло­жении только масла, заметным содержанием оксида и диоксида углерода.

 

Шаг вперед

Однако дальнейшие исследования показа­ли, что контроль за состоянием трансформато­ров и раннее обнаружение возникающих в них повреждений возможны только методом ана­лиза газов, растворенных в масле. В этом слу­чае тревожные симптомы можно обнаружить, даже когда выделение газа еще очень слабое. Дело в том, что период накопления газа в реле может быть достаточно длительным, а скопив­шийся в нем газ по составу может существенно отличаться от газа, отобранного вблизи места его выделения (следует учитывать раствори­мость газа при его прохождении через слой масла). Поэтому диагностика повреждения на основе анализа газа, отобранного из реле, может быть запоздалой и неточной. Анализ пробы газа, растворенного в масле, помимо более точной диагностики повреждения, дает возможность наблюдения за его развитием до срабатывания газового реле. И даже в случае крупных повреждений, когда газовая защита срабатывает на отключение трансформато­ра, сравнение составов газов, взятых из реле и растворенных в масле, может быть полезным для более правильной оценки серьезности по­вреждения. Эти обстоятельства стали толчком для интенсивных исследований по установ­лению состава газа, растворенного в масле трансформатора. Развитию этого направления способствовало появление высокочувстви­тельных приборов для газового анализа — газо­хроматографов. Метод хроматографического анализа растворенного в масле газа включает следующие этапы:

а)   отбор пробы масла, содержащего раство­ренные газы;

б)   извлечение газов из масла;

в)   собственно анализ газовой смеси с помо­щью газохроматографа.

С целью обеспечения сопоставимости ре­зультатов газохроматографического анали­за растворенных в трансформаторном масле газов Международной электротехнической комиссией (МЭК) внесена рекомендация по методу испытания. Использование газохрома­тографического анализа позволило уточнить известные ранее закономерности о зависимо­сти состава газа, образующегося в трансфор­маторном масле, от различных воздействую­щих факторов.

В аппаратах, которые долгое время на­ходились в эксплуатации, масло обычно со­держит заметное количество газов, которые накопились в результате естественного старе­ния масла и твердой изоляции. В первом при­ближении принимают, что концентрация газа в масле линейно зависит от продолжительно­сти эксплуатации трансформатора. В случае если концентрация газов превышает "норму", то есть то количество, которое можно ожидать за счет естественного старения, то через не­которое время (5-10 дней) повторно отбирают пробу газа и анализируют. В случае увеличения концентрации газа в масле более чем на 10 % в течение месяца (по сравнению с первона­чальной) считается, что положение становит­ся опасным. При этом надо привлечь другие методы испытания для установления причины зарождающегося повреждения внутри транс­форматора.

 

 

 
 
Полное содержание статьи Вы можете найти в первоисточнике
Источник:  ©  Мандрусов В. Надежность эксплуатации маслонаполненных трансформаторов. Автоматизация и IT в энергетике, №  1,  2013.– С.39-41.
Материал размещен на www.transform.ru: 12.03.2013 г.
 

 

Перейти в форум для обсуждения

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


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