Комплексная диагностика силового электрооборудования
Оценка состояния изоляции, активной стали и обмоток трансформаторов по методикам ведущих заводов-изготовителей.
Технические возможности
Комплексная оценка состояния магнитопровода позволяет выявить дефекты шихтовки, нарушение межлистовой изоляции и ослабление конструкционных элементов активной части.
Основные виды работ:
- Измерение потерь холостого хода (XX): проведение замеров в различных режимах для выявления скрытых повреждений и оценки качества сборки.
- Вибродиагностика магнитопровода: дистанционный метод определения качества прессовки и выявление механической нестабильности конструкции.
- Хроматографический анализ газов (ХАРГ): выявление «горячих точек» и зон локального перегрева активной стали по продуктам распада масла.
- Контроль межлистовой изоляции: оценка состояния диэлектрического покрытия пластин стали для предотвращения вихревых токов.
- Сравнительный экспертный анализ: сопоставление данных с результатами предыдущих испытаний за несколько лет для отслеживания динамики старения.
Результат: Своевременное обнаружение «пожара в стали» и предотвращение критических повреждений, требующих капитального ремонта или замены трансформатора.
Диагностика направлена на обнаружение осевых и радиальных смещений обмоток, а также оценку качества их прессовки, что критически важно для стойкости трансформатора к токам короткого замыкания.
Применяемые методы:
- Метод SFRA (анализ частотных характеристик): высокочувствительная диагностика, позволяющая выявить даже незначительные геометрические деформации обмоток без вскрытия бака.
- Импульсный метод: проверка целостности и отсутствия повреждений межвитковой изоляции.
- Измерение сопротивления короткого замыкания (Zк): контроль стабильности геометрии обмоток под нагрузкой.
- Спектральный анализ и вибродиагностика: определение степени ослабления прессовки дистанционными методами.
- Измерение сопротивления обмоток постоянному току: проверка целостности паек, контактных соединений и состояния переключателей (ПБВ/РПН).
Результат: Полная уверенность в механической надежности обмоток и их способности выдерживать аварийные режимы работы сети.
Оценка состояния диэлектрической системы позволяет определить остаточный ресурс трансформатора и выявить опасные уровни увлажнения или загрязнения.
Комплекс диагностических работ:
- Измерение характеристик изоляции: определение сопротивления (R60/R15), тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и замеры на частоте 1000 Гц.
- Хроматографический анализ газов (ХАРГ): экспертная интерпретация состава растворенных газов для раннего обнаружения дуговых разрядов и деструкции масла.
- Физико-химический анализ масла: определение пробивного напряжения, кислотного числа, влагосодержания и степени дегазации.
- Анализ твердой изоляции: оценка степени старения электрокартона и содержания влаги в целлюлозе (в том числе методом взятия образцов).
- Диагностика частичных разрядов (ЧР): акустический и электрический методы локализации внутренних дефектов изоляции.
Экономический эффект: Определение точной необходимости в сушке или регенерации масла, что позволяет избежать дорогостоящей замены диэлектрика.
Своевременная диагностика вводов 110–500 кВ (с бумажно-масляной, RIP или RIN изоляцией) позволяет предотвратить взрывные разрушения, которые могут привести к полному выходу трансформатора из строя.
Методы контроля состояния:
- Замеры тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ): оценка состояния основной изоляции и масла внутри ввода.
- Контроль конденсаторных обкладок: измерение сопротивления изоляции ПИН (С2) и последних слоев изоляции (С3).
- Тепловизионное обследование: выявление зон локального перегрева и дефектов контактных соединений ввода.
- Анализ растворенных газов и дегазации: определение степени разложения масла и герметичности узлов ввода.
- Акустический метод: обнаружение и локализация частичных разрядов (ЧР) в изоляции ввода.
Результат: Гарантия надежной работы ввода во всех режимах и предотвращение аварийных отключений из-за пробоя внешней изоляции.
Вопросы и ответы
Система диагностики предназначена для проведения оценки снижения электрической прочности изоляции, состояния активной стали магнитопровода (качество шихтовки и состояние межлистовой изоляции), а также вибросостояние магнитопровода и обмоток высоковольтных силовых трансформаторов, программа разработана совместно с сервис-центрами ведущих заводов изготовителей силового маслонаполненного оборудования.
Старение изоляции, ослабление прессовки, отложение на изоляции продуктов распада трансформаторного масла, увлажнение изоляции можно обнаружить, анализируя пробы масла и результаты электрических (традиционных) нормированных и дополнительных (не традиционных) испытаний силовых трансформаторов с интервалом 6- 12 месяцев.
Целью периодических испытаний силовых трансформаторов, проведение диагностики и анализа предыдущих замеров является определение физического состояния скрытых узлов трансформатора, а именно:
Определение состояния активной части трансформатора
- Определение состояния активной стали магнитопровода.
- Определение состояния обмоток трансформатора, их степени прессовки, механических деформаций обмоток.
- Определение влажности, загрязненности и степени старения изоляции активной части трансформатора.
- Определение наличия, измерение и локализация частных разрядов (Ч.Р.). При периодической системе определения Ч.Р. применяется метод анализа растворенных в масле газов, выделяющихся при продолжительном воздействии Ч.Р.
- Определение перегревов отдельных узлов трансформатора и состояние контактов (болтовых соединений отводов, состояние контактов переключателей напряжения (ПБВ или РПН); наличие короткозамкнутых контуров).
- Определение состояния трансформаторного масла, степень его старения как диэлектрика.
- Определение состояния высоковольтных вводов 110-500 кВ с бумажно-масляной и маслобарьерной изоляцией и вводов с твердой изоляцией.
- Определение физического состояния ввода. Определение tg.δ ввода и масла.
- Хроматографический анализ масла, проведение замеров R, L, С характеристик.
- Измерение потерь холостого хода;
- Измерение влажности твердой изоляции;
- Измерение тангенса угла диэлектрических потерь, tg δ изоляции обмоток;
- Испытание трансформаторного масла;
- Измерение сопротивления короткого замыкания трансформатора;
- Измерение сопротивления обмоток постоянному току;
- Измерение сопротивления изоляции обмоток (всего трансформатора и отдельных узлов). Проводится сравнительный анализ результатов испытаний, с результатами предыдущих испытаний проведенных в течение нескольких лет.
- Хроматографический анализ растворенных газов в масле;
- Вибродиагностика трансформатора;
- Термостатические измерения трансформатора (с помощью тепловизора);
- Проведение измерений характеристик R, L, С во вводах трансформаторов и реакторов.
- Определение влажности твердой изоляции; Степень старения электрокартона.
- ЧР измерения уровня частичных разрядов акустическим методом.
Предлагаемый объем работ по диагностике силового трансформатора
Определение состояния активной стали магнитопровода:
- Измерение потерь XX в различных режимах;
- Проведение вибродиагностики;
- Анализ ранее проведенных испытаний потерь XX;
- Анализ растворенных газов в масле.
Определение состояния прессовки, механической деформации обмоток:
- Измерения сопротивления обмоток постоянному току;
- Спектральный анализ;
- Импульсный метод;
- Измерение сопротивления К.З.;
- Вибродиагностика в различных режимах.
- Метод SFRA высокочувствительный метод диагностики состояния обмоток трансформатора.
Определение влажности, загрязненности, степени старения изоляции активной части трансформатора:
- Измерение сопротивления изоляции обмоток (всего трансформатора и отдельных узлов).
- Замеры изоляционных характеристик tg. , R60/R15, tg δ при 1000,0 гц и их анализ;
- Взятие образцов твердой изоляции и определение влагосодержания, старения;
- Проведение измерений характеристик R, L, С изоляции трансформатора;
- Хроматографический анализ растворенных газов в масле.
Определение наличия, измерение и локализация частичных разрядов (Ч.Р.):
- Анализ растворенных газов в масле;
- Измерение Ч.Р.;
- Локализация Ч.Р. акустическим методом.
Определение перегревов отдельных узлов трансформатора и состояния контактов
- Измерение переходного сопротивления контактов;
- Анализ растворенных газов в различных режимах (UH, [UH+15%] JH, [JH+10%]);
- Измерение температуры наружных узлов пирометром;
- Снятие тепловых характеристик тепловизором.
Определение состояния трансформаторного масла, степень его старения как диэлектрика
- Проведение сокращенного химанализа масла (при необходимости «развернутого» химанализа масла);
- Определение качества смешения трансформаторных масел;
- Определение влагосодержания в масле;
- Определение tg. 90 масла; Uпр; анализ ранее проведенных испытаний.
Определение состояния в/вводов 110-500 кВ с бумажно-масляной и маслобарьерной изоляцией RIP, RIN современные виды твердой и сухой изоляции
- Измерение сопротивления изоляции конденсатора ПИН (С2) и последних слоев изоляции (С3);
- Замеры tg.3, tg. ввода и трансформаторного масла;
- Сокращенный анализ масла;
- Определение степени дегазации трансформаторного масла;
- Снятие характеристик R, L, С;
- Хроматографический анализ растворенных газов;
- Снятие тепловых характеристик ввода и его контактных соединений тепловизором;
- Проведение акустического метода определения Ч.Р.
При определении объема, места и характера повреждения дополнительно применяется промышленный эндоскоп который позволяет определить места дефектов без разборки активной части, помещая его в масляные каналы обмоток.