Работы по мониторингу и диагностике трансформаторов в Уралэлектротяжмаш

Опубликовано: 18 Май 2012

Уралэлектротяжмаш

Амромин А. Л., Рогацкин М.А., Соловьев А. А.,
Шлентов В. С., Шмелев А. А., Шуняков В. С.

(ОАО «Уралэлектротяжмаш», Екатеринбург)

Проблемой мониторинга и диагностики трансформаторов коллектив отдела трансформаторов ОАО "Уралэлектротяжмаш" начал интенсивно заниматься с 1997 г.
В 1998 г. нами проанализированы параметры и характеристики трансформаторов и, соответственно, параметры нагрузки, которые могли бы подлежать мониторингу. Таких, относящихся к трансформатору, параметров, которые могли бы контролироваться непрерывно или периодически и сохраняться в памяти накопительного устройства, набирается свыше двух десятков. При реализации такой системы трансформатор окажется опутанным целой сетью измерительных цепей и снабжен многочисленными датчиками. Такая система мониторинга на единичный трансформатор оказывается громоздкой, дорогостоящей и неприемлема для эксплуатационников. Поэтому для нас важно мнение эксплуатации, какие элементы трансформатора подлежат мониторингу и контролю в первую очередь, какого вида сигналы (аналоговые, дискретные) необходимо выдать с трансформатора в уже действующие у Вас системы контроля, защиты и диагностики. Необходимо знать, какие уровни сигналов должны иметь дополнительные контрольные устройства, чтобы быть совместимыми с действующими системами контроля всего оборудования электростанций и подстанций. Это мы хотели бы услышать, в том числе, и от участников сегодняшней конференции.
Часто заказчики выставляют специальные требования. Например, некоторые наши зарубежные заказчики требовали установку активной части трансформатора с изоляцией относительно бака, с расположением точки заземления в верхней части бака вблизи люка на крышке. Такое требование было выполнено на мощных реакторах – накопителях энергии, поставленных нами в США.
В технических требованиях на                  генераторные трансформаторы предусматривался изолированный вывод контура заземления активной части наружу с соединением этого вывода с баком снаружи, что позволяет контролировать величину тока утечки и целостность изоляции токоведущих частей от бака.
Преобразовательные трансформаторы типа ТДЦНП-50000/10НПУ1 были снабжены датчиками для измерения температуры магнитопровода.
Трансформаторы для Европейского центра ядерных исследований, реакторы для США, трансформаторы типа ТДН-32000/66Т1, для Египта, были снабжены индикаторами температуры масла типа АКМ-34 Шведской фирмы АВ Kilstroms, позволяющими дистанционно измерять температуру масла в верхних слоях и приборами типа АКМ-35, определяющими температуру наиболее нагретой точки обмотки. Аналогичными приборами был укомплектован трансформатор типа ТДЦ-31500/138У1, поставленный в Аргентину.
Практически все трансформаторы, поставляемые на экспорт, которые составляют в нашем производстве около 20%, комплектуются этими приборами. Цена таких приборов АКМ-34 около 340 долларов США, прибора АКМ-35 около 465 долларов, блок дистанционной передачи сигналов еще около 250 долларов.
Фирмой АВ Kilstroms выпускается более сложный и дорогой прибор Trafo Guard. Его стоимость около 8000 долларов, программное обеспечение около 3000 долларов. Прибор контролирует уровень масла, температуру верхних слоев масла и температуру наиболее нагретой точки трех обмоток, имеет программное обеспечение, позволяющее с учетом нагрузки оценивать термоизнос изоляции и ресурс работы трансформатора.
В настоящее время фирма ТЭВИ г. Казани по нашему предложению разработала прибор для измерения температуры наиболее нагретой точки обмотки типа ИТД-160 (аналог прибора АКМ-35).
В течение последних 15 лет сухие трансформаторы мощностью от 100 до бЗООкВА комплектовались приборами контроля температуры типаБКТ-1. Прибор контролировал температуру изоляции трех обмоток и магнитопровода и имел две уставки:
предупредительную при 155°С и аварийную при достижении 185°С. В качестве датчиков использовались полупроводниковые приборы, которые были не взаимозаменяемыми. В процессе эксплуатации выяснился ряд недостатков этого прибора.
В частности, отсутствие показаний текущей температуры, сложность монтажа прибора и датчиков, ложные аварийные сигналы при паузах питания.
Со второго квартала текущего года сухие трансформаторы будут комплектоваться новыми современными приборами контроля температур типа БКТ-2, изготовляемыми НПЦ "Мирономика", входящим в структуру фирмы НПО "Автоматика". В этом приборе упрощена установка датчиков и крепление самого блока. Датчики платиновые, взаимозаменяемые. Прибор в цифровом виде отражает текущее значение температуры в четырех точках трансформатора, поочередно через каждые 15 секунд.
Приборы ИТД-160 и БКТ-2 могут быть снабжены выходом на компьютер.
НПЦ "Мирономика" нами переданы технические требования на прибор, позволяющий одновременно контролировать температуру верхних слоев масла, температуру наиболее нагретой точки обмотки с оценкой теплового износа и ресурса изоляции трансформатора. Прибор может хранить в памяти информацию за заданный промежуток времени (сутки, месяц, год).
Кроме этого, НПЦ "Мирономика” выданы технические требования на специальный тестер для осциллографирования временных характеристик контакторов переключающего устройства, который заменяет светолучевой осциллограф. Прибор будет недорогим, габариты – в размерах настольного калькулятора. Предполагается поставка такого прибора с каждым трансформатором, имеющим переключающее устройство, а также предприятиям, эксплуатирующим переключающие устройства.
Ведется переписка с ИЦ "Энергопрогресс", г.Казань, у которого в разработке имеется относительно дешевый программно-аппаратный измерительный комплекс для контроля временных характеристик переключающих устройств, позволяющий осциллографировать 9 каналов.
В конце 1999 г. ОАО "Уралэлектротяжмаш" начал совместную работу с ООО "Снежинсктехсервис" (г.Снежинск, Челябинская обл.) по контролю величины запрессовки обмоток трансформаторов при выпуске с завода. ООО "Снежинсктехсервис" разработало методику определения усилий запрессовки по спектральному составу напряжения, наведенного на обмотках невозбужденного трансформатора при импульсном механическом воздействии на бак трансформатора.
При участии ООО "Снежинсктехсервис" начаты такие измерения на самых крупных трансформаторах, выпускаемых ОАО "Уралэлектротяжмаш”. В дальнейшем предполагается, что ОАО "Уралэлектротяжмаш" приобретет диагностический измерительный комплекс типа ДИК- С1 и будет приводить эту характеристику в паспортах выпускаемых трансформаторов и автотрансформаторов большой мощности.
Совместно с ООО "Снежинсктехсервис", рассматривается возможность использования диагностического измерительного комплекса ДИК – С1, для снятия временных характеристик             работы контактора
переключающего устройства. Комплекс может обеспечивать 8- канальное снятие осциллограмм. Это будет удобно тем подстанциям, которые уже имеют такой комплекс.
В прошлом году ОАО "Уралэлектротяжмаш" изготовил серию опытных трансформаторов для электропоездов мощностью 2000 кВА, заполненных экологически безопасной негорючей жидкостью "Мидел". В этих трансформаторах применена дистанционная система контроля температуры и емкостной датчик контроля уровня "Мидела" в баке, которые могут использоваться и на серийных силовых трансформаторах.
По просьбе заказчиков на трансформаторах большой мощности мы в ряде случаев дополнительно приводили в паспорте трансформатора сопротивления к.з. отдельных фаз.
Кроме этого, также по предложению эксплуатации, для облегчения оценки состояния бумажной изоляции в процессе эксплуатации в трансформаторах большой мощности на крышке одного из люков в верхней части бака будут закрепляться образцы электрокартона. Могут быть реализованы и другие предложения эксплуатации, облегчающие обслуживание и диагностику состояния трансформаторов. В частности, выпускаемые трансформаторы могут быть снабжены устройством контроля изоляции вводов, могут быть установлены приборы, реагирующие на концентрацию растворенных в масле газов (до 7 газов).
В настоящее время ОАО ’’Уралэлектротяжмаш” выпускает всю гамму силовых трансформаторов и автотрансформаторов в соответствии с номенклатурой ГОСТ мощностью до 120 MBA, класса напряжения до 220 кВ, по-прежнему изготовляет любые преобразовательные трансформаторы. В частности, имеется большой заказ на трехобмоточные трансформаторы мощностью 20000 и 16000 кВА класса напряжения 110 кВ для Октябрьской железной дороги, имеющие обмотки для питания преобразовательных агрегатов и обмотку собственных нужд.
Выпускаются сухие преобразовательные трансформаторы и реакторы, а также сухие силовые трансформаторы собственных нужд, мощностью до 6300 кВА и токоограничивающие реакторы (взамен бетонных).
В данный момент в производстве находятся два крупных трансформатора: трансформатор типа АТДТЦН-125000/150 для системы Колэнерго и однофазный трансформатор типа АОРДЦТ-120000/220 для Бухтарминской ГЭС и ряд трансформаторов меньшей мощности. В течение второй половины 1999 г. и в этом году завод постоянно объявляет прием рабочих разных специальностей. За последние два года принято много молодых специалистов – выпускников технических вузов города.
Ждем Ваших предложений по проблемам диагностики трансформаторов и Ваших заказов. Мы готовы удовлетворить любые требования заказчиков.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: , , ,

Оставить отзыв