Техника без опасности № 6 (19) 2006
ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
С. В. Смекалов, начальник службы диагностики и ремонта,
Н. Ф. Першина, зам. генерального директора,
А. Ю. Ленков, начальник группы диагностики, НПО «Техносервис-Электро»;
В. В. Смекалов, к. т. н., зам. начальника департамента регионального планирования и ремонтов,
А. П. Долин, к. т. н., начальник отдела диагностики, ОАО «ФСК ЕЭС», г. Москва, Российская Федерация
В настоящее время комплексные диагностические обследования (КДО) или испытания все шире используются для оценки состояния силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов (далее трансформаторов), определения характера и уровня развития дефектов всех систем и узлов этих электрических машин. Для успешной реализации основных задач КДО трансформаторов, как правило, используется следующая программа работ:
1) анализ аварийности и характерных дефектов данного типа трансформатора;
2) осмотр трансформатора и сбор технической информации (о режимах работы, нагрузке, уровнях токов короткого замыкания (КЗ) и рабочего напряжения, особенностях эксплуатации, потребителях, климатических условиях, загрязненности атмосферы и др.);
3) анализ технической документации и результатов эксплуатационных измерений;
...
7) подготовка и выпуск технического отчета, в котором приводятся результаты обследования, анализ полученных результатов, заключение о состоянии трансформатора и рекомендации по дальнейшей эксплуатации и текущему диагностическому контролю, а при необходимости — объему и методике проведения ремонтных работ.Результаты обследования около 600 трансформаторов, а также проведенные ремонты примерно 60 трансформаторов подтвердили, что это тот необходимый минимум работы, который обеспечивает достоверную оценку диагностического состояния этих электрических машин и позволяет устранить неопределенность в оценке технического состояния трансформаторов.
Дефекты трансформаторов могут быть вызваны естественными факторами: рабочими токами и токами КЗ; рабочими напряжениями и перенапряжениями; воздействиями окружающей среды; химическими реакциями. Иногда дефекты бывают спровоцированы развитием других дефектов, а также «человеческим фактором»: ошибками при конструировании, монтаже и ремонтах трансформаторов. Например, один узел крепления изоляции нижней ярмовой балки от днища бака трансформатора типа ТДТН-40000/110 (400 МВА, 110 кВ) имел уменьшенные изоляционные расстояния (рис. 1, а). В результате зашламления и загрязнения активной части, в этом узле произошло значительное снижение сопротивления изоляции ярмовой балки относительно бака и образование короткозамкнутого контура. Дефект диагностировался ростом концентрации углеводородных газов (в том числе появлением ацетилена в незначительных концентрациях), растворенных в масле, а также измерением электрических разрядов и их локацией акустическими приборами.
НПО «Техносервис-Электро» постоянно совершенствует методику проведения КДО. С этой целью реализуется программа повышения эффективности обследований трансформаторов, которая включает выполнение следующих работ:
— создание базы данных аварийности и характерных дефектов трансформаторов различных типов;
— систематизация основных видов дефектов и разработка базы данных дефектов (включая иллюстративный материал);
— сопоставление результатов комплексных диагностических обследований и ремонтов (вскрытий трансформаторов);
— разработка и внедрение новых и развитие известных диагностических методов;
— статистическая обработка полученных результатов и оценка достоверности и эффективности отдельных методов КДО;
— разработка рекомендаций по оценке уровня и опасности развития дефектов.Формирование базы данных аварийности и характерных дефектов основано на статистике отказов (аварий) трансформаторов, а также на результатах диагностических обследований и ремонтов трансформаторов, выполненных НПО «Техносервис-Электро» и другими организациями. В качестве примера на рис. 2 представлены диаграммы количества и причин повреждений наиболее массового отечественного трансформатора типа ТДЦ-125000/110.
Создание базы данных позволяет уточнить рабочую программу обследования и включить, при необходимости, дополнительные методы измерений и анализов, а также уделить особое внимание диагностированию наиболее вероятных или опасных дефектов.
Опыт проведения КДО, ремонтов и вскрытий трансформаторов позволил приступить к созданию иллюстрированной базы данных характерных дефектов и их основных признаков. Дефекты условно разделены на две группы: конструкционные (обусловленные несовершенством конструкции, недостатками сборки и монтажа) и развивающиеся под действием внешних и внутренних факторов. Кроме того, все дефекты классифицированы по узлам и системам трансформатора: дефекты твердой изоляции, масла, обмоток, магнитопровода, системы регулирования и т. д. Указана связь между различными дефектами.
В настоящее время постоянное совершенствование диагностических методов позволяет определять точное место возникновения дефектов, прогнозировать дальнейшее развитие дефектов, определять уровень их опасности.
…
Полную версию статьи читайте в журнале Техника без опасности № 6 (19) 2006.