Ультразвук, вільно проникаючи крізь отвори, не може пройти крізь тверді тіла й поверхні. На трансформаторі слуховий отвір можна зробити, знявши, наприклад, болт заливки масла. При наявності іскріння або коронного розряду (на ізоляторах вводів тощо) оператор чує чіткий дзижчачий звук. Якщо апаратура закрита повністю, треба висвердлити в корпусі отвір діаметром чотири дюйми та встановити заглушку на нього, щоб знімати під час діагностування. Але застосування останнього способу для роботи з трансформаторами неможливе, власне це й є основний недолік – ультразвук в цьому випадку має обмежені рамки використання.
Комбінація інфрачервоної та ультразвукової технології часто використовується під час перевірки високовольтного обладнання. Ультразвукова апаратура спроможна виявляти ушкодження ізоляторів на вводах у самому початку їх виникнення.
Випадки перегріву отводів напруги трансформаторів важко виявити інфрачервоними приборами, оскільки температура корпусу трансформатора вища за температуру нещільного з’єднання. Приклад з практики: під час перевірки трансформатора потужністю 1500 кВ×А техніки малого підприємства “Диагност” (Росія) за допомогою приладу “Ультрапроб 2000” почули сильні звуки від іскріння та витоку струму в отворі напруги вторинної обмотки. Коли контакти було демонтовано, на них знайшли нарости графітного пилу й сліди іскріння.
2.7 Тепловізійний контроль трансформаторного обладнання.
Цей вид діагностики відносно не новий, хоч масове виробництво приладів тепловізійного контролю – тепловізорів - розвинулось досить недавно. Принцип роботи тепловізора оснований на здатності вловлювати інфрачервоне випромінювання від досліджуваних об’єктів і визначати температуру або перетворювати його у візуальну картину розподілення теплових полів на поверхні об’єктів. Отримана картина називається термограмою й може бути подана як кольоровою (додаток В), так і чорно-білою, або інвертованою. Оператор бачить термограму в видопошукачу або на моніторі комп’ютера та може визначити температуру в будь-якій точці об’єкта. На практиці іноді навіть невелика різниця в температурах на одному й тому ж об’єкті свідчить про недоліки (недостатній рівень масла у вводі трансформатора чи погано затягнутий контакт), які можуть серйозно зашкодити виробництву.
В ”Мосэнерго” надбано досвід пошуку внутрішніх дефектів трансформаторів на основі даних ХАРГ та знайдення їх місця за допомогою тепловізорів. Результати тепловізійного обстеження трансформаторів на основі ХАРГ поділяються на три групи.
До першої відносяться випадки, коли за допомогою тепловізора вдається знайти чітко помітні локальні нагріви на стінках баку трансформатора. Розкриття вказує, що стається це із-за пошкодження ізоляції шпилек, обриву шин заземлення та ряду інших причин.
Друга група об’єднує результати обстеження випадків, коли навіть при діагностуванні по даним ХАРГ термічного дефекту високої температури (понад 700° С) не вдається знайти локальний нагрів на стінці баку трансформатора. Це пояснюється відсутністю проекції точки нагріву на стінку баку. На жаль, на сьогодні не існує методів однозначного визначення таких дефектів.
Третя група – це дефекти, зумовлені конструктивними особливостями трансформаторів.
Тепловізійне обстеження використовується для виявлення локальних нагрівів баків трансформаторів вже при появі газів, характерних для нагріву масла і ізоляції. Тим більш це обстеження необхідно при діагностуванні термічних пошкоджень по результатам ХАРГ. Тепловізійне обстеження трансформаторів ефективно доповнює діагностики ультразвуком та ХАРГ, а також традиційні методи електричних випробувань трансформаторів.
3 ВИСНОВКИ
В першу чергу, як демонструє досвід, при безаварійній роботі трансформатора не слід розраховувати на обов’язковий ефект від проведення нетрадиційних або дорогих видів досліджень. Спочатку треба спиратись на існуючі норми і об’єми випробувань трансформаторів разом з поступовим, продуманим і зваженим їх вдосконаленням у процесі роботи. При цьому всі найбільш перевірені нетрадиційні та нові методи досліджень і випробувань увійшли в нові норми та об’єми їх проведень.
Водночас, як свідчить досвід, розумне сумісне застосування різних технологій та засобів (як давно затверджених, так і нових) може приносити непогані результати. Прикладом можуть бути відомості про комплексні дослідження трансформаторів російського підприємства “Свердловэнерго”, наведені ув праці [14]. Частково ці дані наведено в таблиці 1 додатку А. Слід зазначити, що в обох описах випадків трансформатори було виведено в ремонт за результатами дослідження характеристик ЧР, а вже під час ремонту застосовувались інші види досліджень.
Крім того, вважається доцільним розглянути питання вводу до учбової програми електротехнічних спеціальностей у вузах діагностику електротехнічного обладнання як окремий предмет, оскільки, як вже було зазначено, дуже важливим є питання визначення технічного стану обладнання на стадії розвитку дефектів, а на сьогоднішній день таких практичних вмінь студенти, на жаль, не мають, що ускладнює процес майбутнього становлення сучасного інженера-електрика.
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. ГОСТ 1167-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. Издательство стандартов, 1986.
2. РД 153-34.3-46.304-00. Положение об экспертной системе контроля и оценки состояния и условий эксплуатации силовых трансформаторов, шунтирующих реакторов, измерительных трансформаторов тока и напряжения. М., 2000.
3. РД 34.45-51.300-97. Объём и нормы испытаний электрооборудования. Изд. 6-е. М.: ЭНАС, 1998.
4. Нормы испытаний электрооборудования. М.: Атомиздат, 1978.
5. РД 34.46.302-89. Методические указания по диагностике развиваю-щихся дефектов по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле трансформаторного оборудования. М.: ЭНАС, 2000.
6. РД 153-34.0-20.363-99. Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ. М., 2000.
7. Поляков В.С. Применение тепловизионных приёмников для выявления дефектов высоковольтного электрооборудования. Л., 1990.
8. Малов А.В., Снетков А.Ю. Тепловизионное обследование силовых трансформаторов. – Энергетик, 2000, №2
9. Петрищев Л.С., Осотов В.Н., Константинов А.Г. Диагностика силового электротехнического оборудования в Свердловэнерго. – Электрические станции, 1992, № 5.
10. Изменение свойств трансформаторного масла Т-750 в высоковольтных герметичных вводах в процессе эксплуатации / Ванин Б.В., Львов Ю.Н., Писарева Н.А. и др. – Электрические станции, 1995, №3.
11. Мамиконянц Л.Г. О работах по повышению надёжности высоковольтных вводов. – Энергетик, 1998, №11.
12. Мамиконянц Л.Г. О повреждаемости герметичных вводов транс-форматоров. – Энергетик, 1996, №12.
13. Аксенов Ю.П., Голубев А.В. Новые подходы к диагностике и ремонту силовых трансформаторов на подстанциях.- Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2001, №7.
14. Аксенов Ю.П. Ремонт высоковольтного оборудования электростанций по результатам диагностики в эксплуатации и измерений при отключении. - Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2001, №1.
15. Львов М.Ю. Применение оптической мутности масла для оценки состояния высоковольтных герметичных вводов трансформаторов.
Таблиця 1 – Трансформатор типу АОДЦТН 167000/500/200, зна-ходиться в експлуатації 28 років
| Трансформатор було виведено в ремонт для усунення дефектів. Після їх усунення уведений до експлуатації, активність ЧР після ліквідації була відсутня | |||
| Фактичний стан при розробці | |||
| Результат візуального контролю | Дугові процеси між металевими части-нами вузлу верхньої ярмової балки | Розрядів на бар’єрах не зайдено (вони не розбирались), точко-ві ефекти у місцях екранів вводу 500 кВ | Порушення контак-тів в РПН у трьох вузлах зі значною ерозією |
| Зона 1 | Зона 2 | Зона 3 | |
| Передбачувані дефекти за результатами локації ЧР | |||
| Зони дефектів | 1. Верхня частина баку, праворуч вводу 500 кВ | 2. Середня частина баку під вводом 500 кВ | 3. Середня частина баку під тризажим-ним вводом у районі РПН |
| Можливі явища | Іскріння (дуга) між металевими частинами | Поверхневі розряди по бар’єрній ізоляції; ЧР в ізоляції | Іскріння (дуга) між металевими частинами; явища двох видів; іскра, інтенсивна дуга |
| Результати аналізу проб масла | |||
| Вміст розчинених газів | Значне перевищення граничних концентрацій по H2, CH4, CO, C2H6, C2H2 | ||
| Ріст концентрації у 3 рази перевищує норму по H2, CH4, C2H2 | |||
| Фуранові сполучення | Відсутні | ||
| Вміст вологи | У нормі | ||
| Результат контролю трансформатора при вимиканні за місяць до ремонту | |||
| Дані контролю по роботі [3] | Rізнорма, tgdосн.із норма, Рхх норма, Zк норма, Uпр. масла норма, tgdмасла норма | ||
| Аналіз ефективності різних видів діагностики | |||
| Вимірювання характеристик ЧР на робочій напрузі | Практично повний збіг зон, визначених локалізацією ЧР з фактичним пошкодженнями | ||
| Аналіз проб масла | Збіг даних газохроматографічного аналізу з фактом – наявність дугових процесів | ||
| Вимірювання характеристик при вимиканні | Вимірювання по роботі [3] не виявили дефектів | ||
а)
б)
Трансформатор: а) зовнішній вигляд; б) на екрані тепловізора.