Тепловизионное обследование трансформаторов

Опубликовано: 5 Декабрь 2011

Тепловизионное обследование трансформатора

Системы электроснабжения объединяют множество устройств, которым требуется эффективное диагностирование во избежание выхода их из строя при длительной эксплуатации. К современным методикам диагностирования электрооборудования, в том числе и силовых трансформаторов, можно отнести диагностирование с помощью тепловизионных обследований.

Целью тепловизионного обследования является сокращение объемов, сроков и стоимости ремонтных работ, увеличение межремонтных сроков и повышения надежности эксплуатации электрооборудования за счет выявления и устранения локальных дефектов.

Тепловизионное обследование позволяет сократить финансовые затраты, в короткие сроки, без вывода электрооборудования из эксплуатации проверить надежность обследуемого объекта, выявить возможные дефекты еще на стадии их развития, сократить затраты на техобслуживание за счет прогнозирования сроков и объемов ремонтных работ.

При выполнении технического диагностирования средствами инфракрасной техники можно выявить дефекты следующих систем и частей силовых трансформаторов:

- Выводы открытых контактных соединений. Выявляются дефекты болтовых соединений аппаратных зажимов, опрессованых соединений спусков ошиновки и оконцевателей кабелей.

- Обмотки, их выводы и отпайки. Выявление дефектов внутренних контактных соединений.

- Обмотки и их отдельные катушки. Выявление перегрева из-за ухудшения охлаждения, вызванного наличием застойных зон, уменьшением размеров охлаждающих каналов из-за разбухания и зашламления изоляции.

- Переключатели ответвлений. Выявление дефектов контактной системы регулирование напряжения под нагрузкой в трансформаторах с выносными баками. В то же время, выявить дефекты переключателей регулирование напряжения, встроенных в бак трансформатора средствами инфракрасной техники невозможно.

- Магнитопровод. Выявление местного перегрева отдельных частей, вызванное нарушением изоляции между листами, изоляции отдельных элементов магнитопровода, в том числе консоли, ярмовых балок, стяжных шпилек, прессующих колец, бандажей, полубандажей, домкратов и т. п.

- Маслонаполненные высоковольтные вводы и вводы с твердой изоляцией.

- Системы заземления. Выявление короткозамкнутых контуров, дополнительных точек заземления магнитопровода на бак. Свидетельством дефектов есть нагрев стяжных болтов нижнего разъема «колокола» бака трансформатора, нагрев элементов магнитопровода и бака, в том числе, домкратов, прессующих колец, ярмовых балок, амортизаторов, направляющих шипов, неудаленных транспортных болтов и т. п.

- Шунтирующие реакторы типа РОДЦ-110000/750. Выявление короткозамкнутого контура возникшего из-за замыкания нижней части соединительной втулки ввода 750 кВ на алюминиевое кольцо верхнего электромагнитного экрана обмотки.

термограмма радиаторов трансформатора

- Система охлаждения. Выявление нагрева из-за снижения проходимости труб радиаторов, загрязнений внешней поверхности оребрения труб и межтрубного пространства, дефектов или отключения термосифонных и адсорбционных фильтров, дефектов электродвигателей вентиляторов системы обдува и маслонасосов. При проведении диагностики, возможна также количественная оценка эффективности работы системы охлаждения.

- Вспомогательные устройства трансформатора. Выявление витковых замыканий во встроенных трансформаторах тока из-за нарушения изоляции в месте контакта с комплектным экранированным токопроводом. Диагностика позволяет оценить достоверность показаний маслоуказателей и термосигнализаторов, и проверить работоспособность обогрева шкафов ШАОТ.

- Бак трансформатора и расширителя. Выявление нагрева бака, магнитных шунтов и других конструкционных элементов потоками рассеяния. Причинами нагрева бака трансформатора и расширителя также могут быть:
– образование застойных зон вследствие конструктивных просчетов, смещения обмоток или разбухания их изоляции, что приводит к нарушению циркуляции масла в баке;
– наличие воздушных «пузырей» в верхней точке бака трансформатора и его составляющих, в том числе в коробе для установки встроенных трансформаторов тока и коробе выводов обмотки низкого напряжения;
– снижение уровня масла в баке регулирование напряжения и расширителе;
– нарушение сообщения между баком и расширителем, вызванного к примеру, закрытием плоского крана, нагревы болтов разъема "колокола" при из- за вытеснения магнитного потока рассеяния на бак.

При анализе результатов обследований необходимо учитывать следующее:

1. Характер теплопередачи между поверхностью и внутренними источниками тепла, так как оценка внутреннего теплового состояния элементов и частей трансформатора при техническом диагностировании инфракрасной техникой осуществляется косвенно – измерением и анализом параметров температурных полей поверхности бака трансформатора.

2. Определить действительную температуру поверхности бака на участках локальных дефектов практически невозможно из-за того, что выделение тепла от локальных дефектов в значительной степени искажается:

- в трансформаторах с естественным охлаждением – конвекционными потоками от нагретых обмоток и магнитопровода;

- в трансформаторах с охлаждением дутьем и циркуляцией масла – работой охлаждающих устройств и принудительной циркуляцией масла;

- в трансформаторах с М  и Д   системами охлаждения, интенсивное движение масла присутствует только в зонах, непосредственно прилегающим к внутренней поверхности бака трансформатора. При этом остальной объем масла находится в относительном покое. Разница между максимальной и минимальной температурой по высоте трансформатора не превышает 20-35°С. Температура катушек в верхней части обмоток значительно выше, чем в нижней.

- в трансформаторах с воздушно-масляным и водо-масляным охлаждением разница между минимальным и максимальным значением температуры по высоте трансформатора обычно не превышает 4-8°С;

3. При оценке нагрева масла необходимо учитывать возможный застой верхних слоев масла и его повышенный нагрев (с превышением температуры по отношению к температуре масла на уровне верхних патрубков до +10°С) в трансформаторах с расстоянием между крышкой бака и верхними патрубками радиаторов или охладителей более 200-300 мм;

4. Установившийся тепловой режим по обмоткам наступает через 20- 30 минут, а по маслу – через 10-20 часов после включения под нагрузку или после существенного изменения режима работы.

 5. Количественная оценка эффективности воздушно-масляных и водо-масляных с принудительной циркуляцией масла, систем охлаждения типов маслонаполненных силовых трансформаторов в эксплуатации может быть выполнена на основе способа рассмотренного в статье журнала Электрические станции, № 6, 2000, Новоселов О. О., Осотов В. Н. "О тепловизионном контроле систем охлаждения мощных силовых трансформаторов".

Особенно важной количественная оценка есть для трансформаторов, которые работают при малых нагрузках, так как дефекты системы охлаждения, к примеру, засорение оребрения охладителей, не проявляются и при выходе трансформатора на номинальный режим, температурный режим трансформатора может внезапно резко ухудшиться.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: ,

Оставить отзыв