Лаборатория диагностики
Диагностика силовых трансформаторов
Глубокая оценка технического состояния силовых трансформаторов для определения остаточного ресурса, выявления развивающихся дефектов и обоснования дальнейшей безопасной эксплуатации
Заявка на диагностику
Комплексное обследование силовых трансформаторов необходимо для получения объективной и всесторонней оценки технического состояния оборудования, степени старения изоляционной системы, состояния магнитной системы, обмоток, вводов, переключающих устройств, системы охлаждения, масла и других узлов трансформатора. Такой формат работ позволяет выявлять как уже сформировавшиеся дефекты, так и скрытые признаки развивающихся повреждений, которые еще не проявились в штатной эксплуатации.
В отличие от обычного набора отдельных испытаний, комплексное обследование включает последовательный контоль объекта на нескольких этапах: изучение истории эксплуатации и ремонтной документации, внешний осмотр, контроль в текущем режиме работы, контрольный прогрев, обследование на холостом ходу и проведение расширенных диагностических измерений после отключения и расшиновки трансформатора. Такой подход позволяет оценивать объект не по одному признаку, а по совокупности взаимосвязанных параметров и диагностических критериев
Отдел диагностики электрооборудования (ОДЭ) ООО «ИТЦ УралЭнергоИнжиниринг» выполняет комплексное обследование силовых трансформаторов с применением традиционных и специальных методов диагностики. В зависимости от задачи и состояния объекта программа может включать расширенный перечень испытаний и измерений: анализ трансформаторного масла, тепловизионный контроль, виброакустический контроль, контроль частичных разрядов, измерение токов заземления, анализ магнитного поля, измерение параметров изоляции методом регистрации токов поляризации, DFR, FRA, измерение сопротивления обмоток, оценку прессовки обмоток и обследование системы охлаждения.
Результатом работ является технический отчет с выводами о фактическом состоянии трансформатора, степени риска дальнейшей эксплуатации, остаточном ресурсе и перечнем необходимых технических мероприятий. Такой отчет может использоваться как практическая основа для принятия решений о продолжении эксплуатации, ремонте, реконструкции или продлении срока службы оборудования.
Дорожная карта
Какие объекты могут обследоваться
- силовые трансформаторы подстанций
- блочные трансформаторы электростанций
- автотрансформаторы
- трансформаторы с длительным сроком эксплуатации
- трансформаторы после аварийных режимов
- трансформаторы перед (или после) капитального ремонта
- трансформаторы, планируемые к техническому освидетельствованию и продлению ресурса
Комплексное обследование трансформаторов - это инструмент повышения надежности, снижения аварийности и рационального управления ресурсом оборудования
Типовой объем работ
- Разработка программы обследования трансформатора и согласование с заказчиком не позднее чем за 30 дней до начала работ
- Анализ режимов работы трансформатора:
-
- Нагрузочный режим трансформатора за весь срок службы – средняя нагрузка, максимальная нагрузка, продолжительность режимов перегрузки допускаемых ПТЭ, родолжительность режимов перегрузки, превышающие указанные в ПТЭ
- Температурный режим работы трансформатора - средняя за год, максимальная температура верхних слоев масла и продолжительность работы в таких условиях
- Аварийные отключения - число коротких замыканий на выводах трансформатора или шинах подстанции
- Анализ результатов профилактических испытаний и измерений трансформатора
- Оценка результатов физико-химических и хроматографических анализов масла из бака трансформатора
- Анализ ремонтной документации трансформатора
- Изучение заводской документации трансформатора
- Масляных уплотнений бака трансформатора и запорной арматуры
- Маслоотборных устройств бака трансформатора
- Уровня масла в баке трансформатора
- Штатных термосигнализаторов трансформатора
- Цепи заземления бака и нейтрали трансформатора
- Радиаторов, вентиляторов системы охлаждения трансформатора
- Вводов трансформатора
- Индикаторного силикагеля в вооздухоосушительном фильтре
- Предохранительного стекла в выхлопной трубе
Отбор проб и проведение анализов масла из бака трансформатора на:
- Сокращенный анализ
- Тангенс угла диэлектрических потерь
- Хроматографический анализ газов, растворенных в масле
- Содержание механических примесей в масле (количественно, с распределением по фракциям)
- Влагосодержание масла (количественно)
- Удельное электрическое сопротивление масла
- Количественное содержание присадки в масле
- Содержание фурановых соединений в масле
- Определение термоокислительной стабильности масла
- ИК-спектроскопия масла
- Содержание растворимого шлама
- Мутность
- Поверхностное натяжение
- Коэффициент Вермана
- Осуществляется прогрев до температуры верхних слоёв масла 60-65оС
- Тепловизионный контроль трансформатора (контроль бака и арматуры, вводов, оценка эффективности работы системы охлаждения, теплового состояния маслонасосов и вентиляторов, состояния адсорбных фильтров, оценка правильности показаний ТС, маслоуказателя расширителя)
- Контроль степени прессовки обмоток трансформатора программно-аппаратным комплексом «Веста»
- Контроль наличия частичных разрядов в баке трансформатора акустическим методом.
- Контроль наличия частичных разрядов в баке трансформатора электрическим методом
- Измерение токов в тракте заземления бака и нейтрали трансформатора
- Измерение напряженности магнитного поля по периметру бака трансформатора
- Контроль степени прессовки обмоток трансформатора программно-аппаратным комплексом «Веста»
- Измерение токов в тракте заземления бака и нейтрали трансформатора
- Измерение напряженности магнитного поля по периметру бака трансформатора
Анализ результатов испытаний и измерений
Подготовка технического отчета с заключением о продлении ресурса трансформатора
- Отбор проб масла из бака трансформатора на:
- Сокращенный анализ
- Тангенс угла диэлектрических потерь
- Влагосодержание масла (количественно)
- Измерение тока и потерь холостого хода на пониженном напряжении с предварительным размагничиванием магнитопровода по специальной методике
- Измерение сопротивления изоляции, тангенса угла диэлектрических потерь и емкости вводов 110 (220, 500) кВ. Определение влагосодержания в изоляции вводов методом частотной спектроскопии (DFR)
- Измерение сопротивления изоляции, тангенса угла диэлектрических потерь и емкости обмоток трансформатора по традиционным схемам и по зонам
- Измерение абсорбционных характеристик изоляции промежутка «ВН – НН» (с замерами следующих параметров: R – сопротивление изоляции, C – ёмкость, Ipeak – ток утечки, DAR – коэффициент диэлектрического поглощения, PI – индекс поляризации, DD – коэффициент рассеивания диэлектрика, τ – время релаксации, TPI – обобщённый индекс поляризации, k – соответствие состояния показателям лидера, σ – активность заряда, сравнительный анализ экспериментальных данных с эталонными кривыми для каждого трансформатора с идентификацией и определением степени старения изоляции: хорошая, средняя, состаренная, критическая), определение расчётного значения влагосодержания и степени полимеризации бумажной изоляции
- Определение деформаций обмоток методом частотного анализа (FRA)
- Определение влагосодержания в изоляции методом частотной спектроскопии (DFR)
- Измерение сопротивления обмоток постоянному току
- Оценка степени прессовки обмоток с использованием комплекса СДК-1 (по методике НПО «ЛОГОТЕХ»)
- Проверка работы РПН (DRM тест)
Анализ результатов испытаний и измерений
Подготовка технического отчета с заключением о продлении ресурса трансформатора
Что дает комплексное обследование трансформатора
Когда рекомендуется проводить комплексное обследование
Комплексное обследование силовых трансформаторов рекомендуется проводить при значительном сроке эксплуатации оборудования, перед продлением ресурса, перед капитальным ремонтом, после аварийных отключений и коротких замыканий, а также при наличии признаков ухудшения технического состояния.
Такие работы особенно целесообразны в случаях, когда по результатам штатных испытаний и анализа масла выявляются отклонения, требующие углубленной оценки. Комплексное обследование также рекомендуется перед техническим освидетельствованием, при необходимости подготовки технического отчета для надзорных органов и при принятии решения о дальнейшей судьбе трансформатора.
Что получает заказчик
По итогам работ заказчик получает технический отчет с выводами о фактическом состоянии силового трансформатора, в состав которого входит комплект протоколов испытаний измерений, а также результаты лабораторных исследований масла.
Особой ценностью технического отчета являются рекомендации по дальнейшим мероприятиям: продолжение эксплуатации, усиление контроля, проведение ремонта, реконструкции, сушки, регенерации масла, дополнительной диагностики или продление срока службы трансформатора. Такой подход позволяет использовать результаты обследования как техническую основу для обоснованных эксплуатационных решений.
Конкурентные преимущества
Вопрос/ответ
Комплексное обследование включает не один вид проверки, а расширенную программу работ с оценкой трансформатора по совокупности эксплуатационных, электрических, тепловых, механических и физико-химических признаков.
При длительном сроке эксплуатации, перед продлением ресурса, после ремонта, после аварийных режимов и при наличии признаков ухудшения технического состояния.
Часть работ может выполняться в текущем режиме работы и в режиме холостого хода, однако наиболее глубокий объем обследования проводится после отключения и расшиновки трансформатора.
При измерении абсорбционных характеристик изоляционного промежутка регистрируется ток поляризации/деполяризации в диапазоне 0–600 секунд. Из полученной кривой рассчитываются следующие параметры:
R - сопротивление изоляции
C - ёмкость промежутка
DAR - коэффициент диэлектрической абсорбции
PI - индекс поляризации
DD - коэффициент диэлектрического разрядаτ - время релаксации
TPI - обобщённый индекс поляризации
k - соответствие спектру лидера
σ - активность заряда
TPI = [t·I(t)]max - интегральный параметр, учитывающий весь спектр процессов поляризации, а не отдельные точки кривой тока. Обеспечивает наиболее полную оценку состояния изоляционного промежутка.
Контрольный прогрев - это управляемый режим работы трансформатора, при котором температура верхних слоёв масла доводится до 60–65°С и поддерживается не менее трёх суток. Это не испытание в традиционном смысле, а диагностическая процедура, которая позволяет «раскрыть» состояние изоляции в условиях, близких к реальным рабочим нагрузкам.
Главная цель - оценить увлажнение и загрязнение изоляции в динамике.
При нагреве влага, накопленная в бумажной изоляции обмоток переходит в масло. Одновременно в масло мигрируют продукты деградации твёрдой изоляции. Это создаёт наблюдаемую картину, по которой можно судить о реальном состоянии изоляционной системы - не по разовому замеру, а по динамике изменения параметров масла во времени.
FRA (Frequency Response Analysis) - метод определения деформаций обмоток трансформатора по изменению его частотной характеристики. Суть метода: на обмотку подаётся широкополосный сигнал малой амплитуды, и измеряется передаточная функция в диапазоне от единиц Гц до нескольких МГц.
Метод позволяет выявить:
- осевые и радиальные деформации обмоток после токов короткого замыкания
- смещение обмоток относительно магнитопровода
- ослабление прессовки пакетов
- повреждения межвитковой изоляции
Заключение формируется сравнением текущей характеристики с базовой (заводской или предыдущей) - отклонение выше нормативного порога свидетельствует о наличии деформации.
Протоколы измерений, результаты анализов масла, технический отчет с заключением о состоянии и рекомендациями по дальнейшей эксплуатации, ремонту или продлению ресурса.