Анализ повреждаемости силовых трансформаторов электроэнергетических систем

Проанализирована повреждаемость силовых трансформаторов энергосистем, что позволяет оценить эффективность методов и средств диагностики трансформаторного оборудования.

Ключевые слова: силовой трансформатор, диагностика, повреждаемость, электроэнергетические системы.

Введение

Одним из направлений улучшения надежности показателей работы электроэнергетических систем является учет результатов оценки состояния силовых трансформаторов во время их эксплуатации. Следовательно, необходимо провести анализ статистики отказов, существующих методов и средств диагностирования силовых трансформаторов.

На сегодняшний день существует много методов и средств определения технического состояния силовых трансформаторов таких, как, например, тепловизионный контроль, хроматографический анализ растворенных газов в трансформаторном масле, контроль комплексной проводимости и тангенса угла диэлектрических потерь изоляции, частотный анализ и другие [1].

Результаты исследования

Результаты исследований литературных источников свидетельствуют о старении парка силовых трансформаторов [1,2]. В литературных источниках отмечается, что в эксплуатации имеют место быть различные повреждения силовых трансформаторов [1, 3]. Такие повреждения можно обобщить, как показано в таблице 1 и рис. 1, рис. 2.

Таблица 1

Статистика повреждений силовых трансформаторов

В настоящее время используются такие методы определения технического состояния силовых трансформаторов, как измерение сопротивления изоляции, использование мегомметра и измерительных мостов переменного тока, тепловизоров, хроматографов и т. п. В данный момент разработаны новые методы такие как методы определения технического состояния, основанные на результатах нейро-нечеткого моделирования технического состояния силовых трансформаторов [3].

Рис. 1. Гистограмма повреждения основных узлов силовых трансформаторов в России

Рис. 2. Гистограмма повреждения основных узлов силовых трансформаторов за границей

По рис. 3 видно, что доминирующей причиной, вызвавшей повреждение в анализируемых силовых трансформаторах, являются электрические процессы как во время работы, так и процессы во внешней среде (например, ЛЭП, подсоединяемые к силовому трансформатору, ПС, которые запитаны от силового трансформатора и т. д.). Это понятно и объясняется тем, что специфика работы силового трансформатора предусматривает прежде всего электрические процессы.

Рис. 3. Определение характера повреждения силового трансформатора

Также был проведен анализ обстоятельств, которые вероятно повлекли за собой выход из строя силового трансформатора, начиная от проектирования электрической машины и до проведения технического обслуживания по месту эксплуатации. То есть, предлагается учесть такие факторы, как, например, недостатки при изготовлении или разработке проекта модели силового трансформатора, некачественные материалы, повреждения при транспортировке силового трансформатора к месту его эксплуатации, некачественные пусконаладочные работы, старение, грозовые разряды, перенапряжение и т. д., вышеописанные причины представлены на рис. 4.

Рис. 4. Определение причин повреждения силовых трансформаторов

Выводы

Следовательно, актуальной задачей является усовершенствование существующих методов и средств контроля диагностических параметров и технического состояния.

Литература:

1. Ванин Б. В. О повреждениях силовых трансформаторов напряжением 110–500 кВ в эксплуатации. Техническая электродинамика. — 2011. — № 5.

2. Usingthe Frequency Response Analysis (FRA) In Transformers Internal Fault Detection JALAL ABDALLAH Department of Electrical Engineering Tafila Technical University P. O. Box: 851229, code 11185-Amman JORDAN

3. Бардык Е. И., Нечеткое моделирование для оценки технического состояния маслонаполненных вводов солевого трансформатора по результатам ХАРГ. Техническая электродинамика. — 2011. — № 5.

4. РД 34.45–51.300–97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. — М.: НЦ ЭНАС, 1998г.

5. Акимова Н. А., Котеленец Н. Ф., Сентюрихин Н. И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. — М.: Академия, 2012. — 304 с.