Тенденции в анализе отказов трансформаторов

Опубликовано: 13 Октябрь 2014

Отказ трансформатора

Отказ трансформатора может быть вызван многими факторами, но результаты отказа могут быть одними и теми. Указание на зарождающийся отказ обеспечивают диагностические тесты. Для правильного изучение причин и воздействий различных условий, необходимо иметь хорошее понимание условий системы, в которых находится трансформатор, и понимать конструкцию трансформатора. Это облегчит выработку заключения при анализе. Каждый тип конструкции трансформатора имеет собственные преимущества, и их понимание помогает в определении основной причины отказа.

У отказов трансформаторов существует много инициирующих событий, но к катастрофическим отказам могут привести следующие:

1. механический отказ
2. диэлектрический отказ

В обоих случаях, трансформатор больше не может выполнять требуемую от него функцию обеспечения нагрузки и понижения (или повышения) напряжения.

Для обнаружения этих двух видов отказа разработаны методы диагностики.
Во всем мире, наиболее популярным из используемых диагностических инструментов является Анализ Растворенного Газа (DGA), измерение и мониторинг газа, растворенного в изолирующей жидкости. В зависимости от результатов DGA, можно обнаружить зарождающийся отказ, который является результатом одного из указанных выше инициирующих событий. Если все оставить без изменений, то это может привести к одной из моделей катастрофического отказа.
Некоторые симптомы могут проявляться в результатах тестирования до наступления полного отказа.
Подробное обсуждение диагностического тестирования было приведено в последнем издании журнала Transformers Magazine. Ниже приводится краткий обзор важных диагностических тестов, выполняемых в полевых условиях.

DP: Трансформаторы могут работать со значительно поврежденной изоляцией, но только в том случае, если отсутствует движение или трение изоляции, которые могут привести к короткому замыканию. В этом состоянии изоляция трансформатора достигла конца срока службы, и химические тесты должны показать потерю изолирующей способности, измеряемую как Степень Полимеризации (DP). Однако, этот тест требует вмешательства в работу трансформатора, поскольку наиболее уязвимая изоляция часто находится глубоко внутри обмотки.
DGA: Как упоминалось выше, результаты DGA (анализ растворенных газов в масле) могут демонстрировать тенденции. За этими тенденциями можно вести мониторинг, и здесь доступен большой объем данных, позволяющих пользователю определить, какие действия надлежит предпринять. Существует ряд руководств и стандартов, оговаривающих проведение измерения и анализа газа, растворенного в наиболее часто используемых изолирующих жидкостях.
SFRA: (Анализ частотных характеристик). Этот метод определяет изменения в импедансе электрической схемы трансформатора, которые могут быть связаны со смещением положения витков обмоток, или с коротким замыканием между витками. Такие изменения выполняются подачей тока различных частот к выводам трансформатора с измерением импеданса. В последние 10 лет появились руководства, способствующие интерпретации результатов такого тестирования. Очень важно иметь базовые значения теста SFRA, с которыми сравниваются полученные значения. Перед тем, как произойдет серьезное повреждение, могут быть определены незначительные изменения. Руководства для проведения SFRA существуют и в стандартах IEEE, и в стандартах IEC.
DFR: Диэлектрическая частотная реакция, также называемая Анализом диэлектрической реакции, стала популярным инструментом для обнаружения дефектов изолирующей среды, включая жидкие и бумажные изолирующие материалы. Основная ценность этого метода проявляется в определении содержания влаги в изолирующем материале. Метод также может обнаружить другие причины высокого коэффициента мощности изоляции, такие как наличие следов углерода. Этот диагностический тест также требует базовых тестовых значений для сравнения. В настоящее время ведутся работы по составлению руководств по использованию этого тест. Рабочая Группа CIGRE Task Force D1.01 представила ряд статей по методике проведения этого теста, а комитет по трансформаторам при IEEE, создал рабочую группу для разработки руководства C57.161 IEEE по проведению измерений DFR.

Все эти тесты полагаются на наличие некоторых базовых показателей, или обобщенных данных, накопленные отраслью. С таким данным и производится сравнение полученных результатов тестирования. Также могут выполняться и другие сравнения.  Например, результаты теста SFRA могут сравниваться с результатами, полученными на других фазах того же трансформатора, или на идентичных ему устройствах. Однако когда выполняется такое сравнение, для интерпретации результатов требуется применять определенные ограничения.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: , ,

Оставить отзыв