Анализ состояния стареющих силовых трансформаторов на примере
Опубликовано: 23 Май 2014Технология мониторинга РПН
Технология мониторинга РПН использует измеритель тока на зажимах источника питания мотора РПН в корпусе трансформатора и виброакустический датчик на баке РПН, которые располагается максимально близко к переключателю РПН. Для запуска измерений переключения ответвлений используется измеряемый ток. После фиксации показателей этих двух датчиков, выполняется обработка сигналов, и высокоуровневая обработка данных, на основе которой осуществляется диагностика. Кроме того, при каждом переключении ответвлений фиксируются положение переключателя и температура РПН, поскольку эти параметры влияют на измерения.
Для обнаружения каких-либо значимых изменений, способных привести к возникновению отказа, могут быть использованы несколько параметров. Эти параметры позволяют проверить время срабатывания, величину и профиль тока (особенно броска тока), время задержки между включением двигателя и переключением, и общее время переключения. Детальный анализ вибраций во время переключения дает возможность идентифицировать величину и продолжительность воздействий, вызванных замыканием контактов переключателя.
Методология мониторинга основана на двух уровнях диагностики. На первом уровне обнаруживаются любые значительные изменения в измерениях. На втором уровне предоставляется более детальная оценка условий, которые могут быть связаны с возможным отказом (например, износ контактов, их смещение, изгибание, и проблемы с мотором).
К преимуществам применения виброакустической технологии в диагностике состояния РПН относятся обнаружение широкого диапазона проблем, с которыми сталкивается Hydro-Québec, а также не требующее изменения работы оборудования наблюдение при помощи датчиков, расположенных вне РПН.
Развитие алгоритмов построения трендов, и возможность сравнения результатов с предыдущими измерениями, проведенными на том же самом устройстве, значительно улучшают точность оценки условий в реальном времени. Непрерывный мониторинг дает и другие преимущества:
- Диагностика в реальном времени и в реальных условиях функционирования оборудования
- Улучшенная чувствительность по сравнению с регулярным тестированием
- Идентификация проблем, вызванных быстрым разрушением
- Связь результатов диагностики с другими данными, доступными по подстанции (например, нагрузка и температура)
Виброакустические измерения переключателя ответвлений под нагрузкой вакуумного типа
Опыт эксплуатации
Прототипы системы мониторинга РПН были установлены в феврале 2010 года, и с тех пор было проведено наблюдение около 23000 переключений ответвлений. Для получения характеристик поведения РПН в полевых условиях, был выполнен анализ изменений. Кроме того, целью проведенного анализа была формулировка требований для разработки устойчивого и надежного алгоритма автоматического мониторинга.
Алгоритм мониторинга основан на кратковременных и долговременных вариациях, и должен обнаруживать различные возможные типы отказов. Методы усреднения и перегруппировки времени убирают естественные изменения между акустическими сигнатурами изменения положения переключателя в хорошем состоянии. Принимается во внимание и влияние температуры, поскольку при низкой температуре общее время переключение может увеличиться более чем на 10%, что ошибочно может быть интерпретировано, как состояние отказа. Этот метод был успешно применен на новых РПН вакуумного типа, продемонстрировав великолепную повторяемость измерений.
Новая система распределенных измерений для выводов
