Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов (стр. 3 из 8)

4.4.12 Осмотр и проверка состояния газового реле, клеммной коробки, аппаратуры привода устройства РПН.

4.4.13 Проверка сопротивления изоляции статорных обмоток электродвигателей маслонасосов - по РД 34.46-51.30-97.

5 ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

При оценке результатов обследования следует руководствоваться критериями, указанными в приложениях А, Б, В, Г, Д, Е к данному РД, в РД 34.45-51.300-97, а также приведенными в таблице 2 дополнительными критериями.

Таблица 2 - Дополнительные критерии оценки состояния изоляционной системы трансформатора

Наличие дефектов с возможностью дальнейшей эксплуатации	Большой риск повреждения при дальнейшей эксплуатации*
1	2
Относительное влагосодержание масла при рабочей температуре - более 20 % (содержание влаги в волокнах - более 2,5 %)	Относительное влагосодержание масла при рабочей температуре - более 40-50 % (содержание влаги в волокнах - более 6-7 %).
	Наличие свободной воды в масле
Относительное влагосодержание масла при минимальной рабочей температуре - более 40%; влагосодержание картона - более 1,5-2%	Относительное влагосодержание масла при рабочей температуре - более 40-50%; влагосодержание картона - более 3-4 %
Загрязнение частицами: наличие частиц размером 5-1500 мкм в количестве более 1000 в 10 мл масла	Загрязнение частицами (класс загрязненности масла превышает 10-12): наличие видимых и проводящих частиц
Выделение углеродистых соединений в местах нагрева при температура более 500 °С. Выделение пузырьков (ацетилен) в местах нагрева при температуре св. 800 °С. Выделение шлама из состаренного масла на картоне под действием электрического поля	Влагосодержание витковой изоляции при насыщении масла газом - более 1,0-1,5 %. Наличие больших газовых пузырьков и масле. Снижение электрической прочности масла из-за старения ниже предельных значений
Интенсивность ЧР - в диапазоне 500-1000 пКл (грубый дефект - 1000-2500 пКл)	Интенсивность ЧР превышает 2500 пКл (критический уровень ЧР - 100000 пКл)

___________

* В случае выявления указанных в гр. 2 дефектов должны быть приняты меры по их устранению.

Наличие в трансформаторе дефектов, указанных в таблице 2, гр. 2, свидетельствует о большом риске его повреждения при дальнейшей эксплуатации трансформатора. Поэтому должны быть приняты меры по их устранению.

6 ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ТРАНСФОРМАТОРА

6.1 Срок службы L и остаточный ресурс трансформатора l_ост, при отсутствии дефектов (и повреждений), могут быть оценены на основе изменения степени полимеризации (СП) бумажной изоляции.

6.1.1 Срок службы трансформатора определяют, согласно рекомендациям СИГРЭ, по формуле

L = 1/K × (1/СП₀ - 1/СП_к), (1)

где L - срок службы, ч;

К - коэффициент старения, зависящий от температуры и состояния бумажной изоляции;

СП₀ - степень полимеризации бумажной изоляции неработавшего трансформатора;

СП_к - степень полимеризации бумажной изоляции в конце срока службы трансформатора.

6.1.2 Остаточный ресурс трансформатора, проработавшего t часов, определяют по формуле

L_ост = 1/K × (1/CП_t - 1/CП_к), (2)

где СП_t - степень полимеризации бумажной изоляции трансформатора, проработавшего t часов.

На рисунке 1 приведена рекомендуемая СИГРЭ зависимость коэффициента старения К от температуры и состояния бумажной изоляции и масла.

Оценку остаточного ресурса производят исходя из снижения СП к концу срока службы трансформатора до 200-250. Для оценки остаточного ресурса необходимо определить СП наиболее нагретых зон твердой изоляции. Определение СП образцов изоляции должно производиться по методике, приведенной в ГОСТ 25438-82.

Рисунок 1 - Зависимость коэффициента старения от температуры и состояния бумажной изоляции

Пример - Для трансформатора, находившегося в эксплуатации, значение СП образца картона составило 800. Согласно рисунку 1, его коэффициент старения К, при условии дальнейшей работы с окисленным маслом при температуре 90 °С, равен К=2,52×10^-8. При этом остаточный ресурс l_ост составит:

l_ост = (1/200 - 1/800)/2,52 × 10^-8 = 2,57 × 10⁵ ч, т.е. L_ост » 17 лет.

6.2 Фактический конец срока службы трансформатора (момент достижения предельного состояния) определяют при наличии хотя бы одного из указанных ниже факторов:

• Снижение степени полимеризации бумажной изоляции до 200-250.

• Наличие необратимых дефектов в конструкции.

• Экономическая нецелесообразность продолжения эксплуатации трансформатора с низкими технико-экономическими характеристиками.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

ПРОВЕРКА СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ ТВЕРДОЙ ИЗОЛЯЦИИ

ТРАНСФОРМАТОРА

Степень увлажнения твердой изоляции оценивают по характеру изменения влагосодержания масла после прогрева трансформатора до температуры 65±5 °C и выдержке при этой температуре в течение трех суток.

Перед началом прогрева на каждом адсорбционном фильтре перекрывают один кран для исключения протока масла и адсорбции влаги из масла силикагелем фильтров. Устанавливают следующие уставки термосигнализатора: 70 °C - сигнал, 80 °С - отключение.

Процесс нагрева трансформатора регулируют путем отключения части вентиляторов системы охлаждения. Скорость повышения температуры при нагреве - не более 5 °C/ч. Стабильность температуры при выдержке обеспечивают путем изменения числа работающих вентиляторов.

В процессе прогрева каждые 1-2 часа регистрируют следующие параметры:

- температуру верхних слоев масла в баке трансформатора и окружающего воздуха;

- уровень масла в расширителе;

- давление масла во вводах;

- состояние системы охлаждения (количество включенных вентиляторов);

- выявленные замечания.

Отбор проб масла из бака трансформатора для измерения влагосодержания производят перед прогревом, при достижении температуры выдержки (65°С) и через 12, 24, 48 и 72 ч после достижения температуры выдержки.

После окончания проверки степени увлажнения краны адсорбционных фильтров необходимо открыть.

Уровень влагосодержания картона (W) после выдержки в течение 3-х суток при температуре 65 ± 5 °C определяют по формуле

W = W₀ + 10DW, (А.1)

где W₀ - влагосодержание картона в условиях равновесия до прогрева, определяемое по рисунку А.1;

DW - прирост влагосодержания масла за время выдержки при температуре 65±5°С.

Рисунок А.1 - Зависимость влагосодержания картона от относительной влажности окружающей среды (масла) в условиях равновесия

Растворимость воды (г/т) в характерных маслах, применяемых в отечественных трансформаторах, при 60 и 70 °С составляет, соответственно: для масла марки ГК - 200 и 280; для масла марки Т-750 - 260 и 370, для масла марки ТКП - 320 и 435.

Оценку состояния увлажненного трансформатора производят по результатам испытаний:

• «Сухой» трансформатор -

влагосодержание твердой изоляции находится и пределах 0,5-1,0 %; не выявлено существенного изменения влагосодержания масла при изменении температуры (остается ниже 15 г/т); относительное влагосодержание масла - не более 3 % при 60-70 °С.

• «Нормальный» трансформатор -

влагосодержание твердой изоляции находится в пределах 1-1,5 %; слабое (не более чем в 2 раза) повышение влагосодержания масла после прогрева; относительное влагосодержание масла - не более 5 % при 60-70 °С.

• «Увлажненный» трансформатор -

относительное влагосодержание масла в диапазоне минимальных рабочих температур превышает 50 %.

• «Влажный» трансформатор -

влагосодержание твердой изоляции превышает 3 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(рекомендуемое)

ИЗМЕРЕНИЕ И ЛОКАЦИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Б.1 Основные принципы и методы регистрации ЧР

Б.1.1 Электрический метод регистрации ЧР заключается в регистрации электрических сигналов, возникающих в датчиках схемы регистрации ЧР при протекании в схеме разрядного тока ЧР.

При условии подавления помех электрический метод обладает наибольшей чувствительностью к регистрации ЧР во внутренней изоляции электрооборудования.

Б.1.2 ЧР описываются комплексом характеристик. При этом если измеряют характеристики импульсною тока и фазу возникновения каждого единичною ЧР и/или мгновенное значение напряжения в момент возникновения данного ЧР, то все остальные характеристики должны определяться расчетным путем.

Б.1.3 Схему регистрации ЧР образуют путем подключения элементов схемы к доступным для подсоединения вводам (зажимам) контролируемого трансформатора.

Б.2 Схема регистрации ЧР

Схему регистрации ЧР выбирают в зависимости от вида контролируемого электрооборудования.

Датчики схемы регистрации предназначены для образования в них сигналов от протекающего по измерительному элементу датчика разрядного тока ЧР.

Регистратор ЧР (РЧР) предназначен для регистрации параметров сигналов (амплитуды, фазы и др.) от датчиков и их обработки.

Линия связи предназначена для передачи сигнала от датчиков к регистратору.

Градуировочный генератор предназначен для градуировки схемы регистрации ЧР (с целью установления зависимости сигналов датчиков от значения кажущегося заряда q ЧР) и проверки функционирования схемы регистрации ЧР. Для градуировки генератор устанавливают в непосредственной близости от выводов контролируемого объекта и от точки заземления на корпусе его бака.