Инфракрасное диагностирование силовых трансформаторов

Инфракрасное диагностирование силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующий реакторов на номинальное напряжение выше 1000 В.

Конструктивные особенности позволяют выполнять тепловизионную диагностику следующих систем и частей трансформаторов (см. конструктивные схемы трансформаторов с различными видами охлаждения, приведенные на рис. 1— 4: выносками на них показаны места возникновения возможных температурных аномалий):

1. открытых контактных соединений выводов дефекты болтовых соединений аппаратных зажимов а также опрессованых соединений спусков ошиновки и оконцевателей кабелей;
2. обмоток, их выводов и отпаек — дефекты внутренних контактных соединений выводов обмоток, отпаек и соединений; перегревы обмоток и их отдельных катушек из-за нарушения условий охлаждения (наличие застойных зон, уменьшение размеров охлаждающих каналов из-за разбухания и зашламления изоляции);
3. переключателей ответвлений — дефекты контактной системы РПН с выносными баками (выявлять дефекты переключателей РПН, встроенных в бак трансформатора средствами инфракрасной техники не представляется возможным);
4. магнитопровода — местные перегревы отдельных частей за счет нарушения межлистовой изоляции, изоляции отдельных элементов магнитопровода (консоли, ярмовые балки, стяжные шпильки, прессующие кольца, бандажи, полубандажи, домкраты и т. п.);
5. бака трансформатора и расширителя — нагрев бака, магнитных шунтов и других конструкционных элементов потоками рассеяния; нарушение циркуляции масла в баке (образование застойных зон из-за конструктивных просчетов, смещения обмоток или разбухания их изоляции); наличие воздушных "пузырей" в верхних точках бака трансформатора и его составных частей (например, коробах для установки встроенных трансформаторов тока и коробах выводов обмотки низкого напряжения); снижение уровня масла в баке РПН и расширителе; нарушение сообщения между баком и расширителем (например, из-за закрытого положения плоского крана), нагревы болтов разъема "колокола" при из- за вытеснения магнитного потока рассеяния на бак;
6. маслонаполненных высоковольтных вводов и вводов с твердой.
7. системы заземления — наличие короткозамкнутых контуров, дополнительных точек заземления магнитопровода на бак — дефекты могут проявляться в виде нагревов стяжных болтов нижнего разъема "колокола" бака трансформатора, нагревов элементов магнитопровода и бака (домкратов, прессующих колец, ярмовых балок, амортизаторов, направляющих шипов, неудаленных транспортных болтов и т. п.); в шунтирующих реакторах типа РОДЦ-110000/750 возможно образование короткозамкнутого контура из-за замыкания нижней части соединительной втулки ввода 750 кВ на алюминиевое кольцо верхнего электромагнитного экрана обмотки;
8. системы охлаждения — проходимость труб радиаторов, загрязнение внешней поверхности оребрения труб и межтрубного пространства; дефекты или отключенное состояние термосифонных и адсорбционных фильтров, дефекты электродвигателей вентиляторов системы обдува и маслонасосов; возможна количественная оценка эффективности работы системы охлаждения;
9. вспомогательных устройств трансформатора — наличие витковых замыканий во встроенных трансформаторах тока; нарушение изоляции в месте стыковки с комплектным экранированным токопроводом; оценка достоверности показаний маслоуказателей и термосигнализаторов; проверка работоспособности обогрева шкафов ШАОТ.

Более подробно описание вышеуказанных дефектов, их некоторые признаки и причины появления, а также меры по их локализации и устранению, приведены в таблице 1.
Тепловизионная диагностика открытых контактных соединений выводов трансформаторов выполняются в соответствии с указаниями.
Диагностика высоковольтных вводов трансформаторов выполняется в соответствии с указаниями п. 11, вводов и проходных изоляторов с твердой изоляцией — п. 12.
При выполнении обследования следует выполнять указания п. 2. Температуры нагрева и превышения температуры над температурой окружающего воздуха открытых контактных соединений и токоведущих частей силовых трансформаторов не должны превышать значений, указанных в таблице 1, других частей силовых трансформаторов — не должны превышать нормативных значений, указанных в таблицах 1 и 2.
Наибольшие допустимые температурные параметры частей трансформаторов при номинальной нагрузке, приведены в таблице 1.
Кроме того, при выполнении обследований и анализе их результатов, следует учитывать следующее:

1. поскольку оценка внутреннего теплового состояния элементов и частей трансформатора при техническом диагностировании инфракрасной техникой осуществляется косвенно — путем измерения и анализа параметров температурных полей поверхности его бака, необходимо считаться с характером теплопередачи между этой поверхностью и внутренними источниками тепла (см. также п. 1);
2. определение истинных температур на участках локальных дефектов по нагреву поверхности бака практически невозможно из-за того, что выделение тепла от локальных дефектов в значительной степени маскируется: в трансформаторах с естественным охлаждением — естественными конвекционными потоками от нагретых обмоток и магнитопровода; в трансформаторах с дутьем и циркуляцией масла — работой охлаждающих устройств и принудительной циркуляцией масла;
3. в трансформаторах с системами охлаждения М и Д зоны интенсивного движения масла имеются только в областях, непосредственно прилегающих к внутренней поверхности бака трансформатора. Остальной объем масла находится в относительном покое, при этом разность между максимальной и минимальной температурами по высоте трансформатора не превышает 20—35°С.

Таблица 1. Наибольшие допустимые температурные параметры частей силовых трансформаторов

Температура катушек в верхней части обмоток существенно выше, чем в нижней.

Ещё по теме:

• Эксплуатация трансформаторов
• Частотная характеристика диэлектрика и зависимость тангенса дельта от температуры
• Тепловизионное обследование трансформаторов
• Спектральный анализ чр в силовых автотрансформаторах
• Системы мониторинга силовых трансформаторов