Реферати українською » Физика » Оцінка технічного стану трансформаторних вводів на основі нечітких алгоритмів


Реферат Оцінка технічного стану трансформаторних вводів на основі нечітких алгоритмів

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Оцінка технічного стану трансформаторних уведень з урахуванням нечітких алгоритмів

 


1. Особливості конструкції трансформаторних уведень

трансформаторний дефектоскопія ізоляція

Для приєднання обмоток силового трансформатора до електричної мережі застосовуються введення, які на кришці трансформатора чи стінці бака. У трансформаторах для низького напруги (до 1 кВ включно) застосовують складові введення, внутрішня порожнину яких немає має олійного заповнення.Вводи на напруга від 1 кВ до 35 кВ мають один порцеляновий ізолятор; внутрішня порожнину уведень заповнена олією.Вводи на напруга 110 кВ і від мають дві порцелянові покришки -верхню і нижню, скріплені друг з одним за одну ціле з допомогоюфланца (чопи). Внутрішня порожнину введення заповнена олією чи газом.

Для силових трансформаторів застосовуютьсямаслонаполненние введення.

Введення є конструкцію із зовнішнього і внутрішньої ізоляцією. Зовнішня ізоляція складається з верхньої порцелянової покришки, яка перебуває у зовнішній атмосфери і герметично з'єднаної з нижньої порцелянової покришкою. Внутрішня ізоляція є систему циліндричних конденсаторів, з'єднаних послідовно. Така система внутрішньої ізоляції забезпечує рівномірний розподіл електричного поля і в середині введення, і лежить на поверхні зовнішньої ізоляції й гарантує надійність роботи уведень.

По виконання внутрішньої ізоляції трансформаторні введення діляться на введення збумажно-масляной ізоляцією (>БМИ),маслобарьерной ізоляцією (>МБИ) та міцної ізоляцією (ТІ). Але через щодо невисокою короткочасною електричної міцностіМБИ, введення з цим виглядом внутрішньої ізоляції мають великі радіальні розміри ще більшу масу, у час виробництво припинено, залишаються у експлуатації лише ті введення зМБИ старої конструкції.

>БМИ складається з просякнутої трансформаторним олією кабельної папери, а ТІ виконується з просякнутої синтетичними смолами папери. При високих напругах, коли яких багато важать теплові втрати введення, просякнута олією папір у вводах зБМИ має перед папером, просякнутої синтетичними смолами у вводах з ТІ, переваги (меншадиелектрическая проникність і менші втрати удиелектрике, особливо в високих температур). Тому діелектричні втрати введення зБМИ приблизно тричі менше, ніж в введення з ТІ так само розмірів, і недоцільно на напруги вище 110 кВ застосовувати введення з ТІ.

З наведеного вище аналізу слід, що на даний час у Україні, соціальній та країн СНД найбільшого поширення маютьмаслонаполненние введення зБМИ, тому розглядатимемо лише введення зБМИ ізоляцією і класом напруги 110 кВ і від.

Відмінною рисою уведеньконденсаторного типу збумажно-масляной ізоляцією і те, що його ізоляцією їх служить остов, виконаний із кабельної папери, має зрівняльні прокладки і просякнутій трансформаторним олією.

>Аппаратние введення збумажно-масляной ізоляцією перебувають у основному з таких конструктивних вузлів (рис. 3.1.): ізоляційного остова 6, намотаного натоковедущую мідну трубу 10, верхньої та нижньої порцелянових покришок 5 і 9-те, сполучної чопи 8,расширителя 2 з мастильним затвором чивоздухоосушителем, зстяжним пристроєм 3,маслоуказателем 4 тощо. п.

Длянамотки ізоляційних кістяківмаслонаполненних уведень застосовується попередньопросушенная, а уведень 110 кВ і просякнута трансформаторним олією кабельна папір завтовшки 0,12 мм.

Накладення папери виробляється безпосередньо натоковедущую трубу по гвинтовій лінії (>вполнахлеста). Для зменшення напруженості електричного поля була в перших шарах ізоляції остова уведень 330—500 кВ накладення папери зазвичай виготовляютьбакелитовий циліндр, насаджений натоковедущий стрижень, у своїй перша зрівняльна обкладка електрично сполучається зтоковедущим стрижнем.

У процесінамотки вирівнювання напруженості електричного поля була визоляционном кістяку між верствами папери закладаються зрівняльні обкладки. Як останніх зазвичай використовується алюмінієва фольга. Кількість зрівняльнихобкладок, які закладаються в ізоляційний остов, визначається номінальним напругою уведень, і кількість їх коштує від 20 до 90 (у уведень 500 кВ).

Для уведень 220 кВ і від частина зрівняльнихобкладок замінюється манжетами (додатковимиобкладками) до 300 мм, наявних берегах ізоляційного остова.

Найближча до фланцю, а уведень зпотенциометрическим висновком, і вимірювальна обкладки роблять з мідної чи алюмінієвої фольги завтовшки 0,1-0,15 мм, шириною 100-150 мм.

>Рис. 1. Введення збумажно-масляной ізоляцією.


1— контактний затиск; 2 — розширювач; 3 —компенсирующая пружинастяжного устрою; 4 —маслоуказатель; 5 — верхня покришка; 6 — ізоляційний остов; 7 — вимірювальний висновок; 8 — сполучна втулка; 9 — нижня покришка; 10 —токоведущая труба; 11 — отвір для зливу олії з введення.

>Изоляционние остови виконуються як рівного циліндра або мають кілька уступів (>рис.3.2).

>Рис. 2.Изоляционний остов введення.

1- основні зрівняльні обкладки; 2 - додаткові зрівняльні обкладки; 3 ->токоведущая труба; 4 - верстви папери; 1 м - довжина уступу у нижній частині; 1У - довжина уступу.

>Поверх найближчій до фланцю обкладки наносяться три-чотири шару кабельної папери, яка закріплюється у всій висоті остова бавовняною стрічкою. Для виведення провідника від вимірювальної обкладки визоляционном кістяку вирізує «вікно», а до мідної фользіприпаивается гнучкий мідний провідник перерізом порядку 0,75 мм2 який виводиться назовні через порцеляновий висновок, розташований на сполучної чопу.

>Малогабаритние введення старої конструкції (випуску до 1963 р.) і збумажно-масляной ізоляцією, і бар'єрні мали на сполучної чопу два виведення від внутрішніхобкладок, з яких одна призначався приєднання устрою ПІН, а інший - для профілактичних вимірів («>тангенсний» висновок). У уведень є ще один висновок, який нормально можна використовувати для профілактичних вимірів, а, по спеціальному замовлення й у приєднання устрою ПІН. У разі електрична ємність міжобкладкой, від якої вже зроблено висновок, ізаземленними частинами відрізняється від ємності в тих уведень, які призначаються приєднання устроюПИН.Последняя обкладка ізоляційного остова, має висновок приєднання ПІН, наглухозаземлена.

Післянамотки ізоляційного остова виробляється його сушіння під вакуумом (для уведень 150 кВ і від).Остови уведень 110 кВ звичайно сушаться. Зібрані введення заливаються олією івакуумируются приостаточном тиску на кілька міліметрів ртутного стовпа. Що стосується поганийвакуумировки в ізоляційної основі введення залишаються бульбашки повітря, які можуть призвести до виникнення іонізаційних процесів.

Після закінчення технологічної обробки уведень останні піддаються контрольним випробувань перед випуском з заводу-виготовлювача.

У обсяг заводських контрольних випробувань входять:

гідравлічне випробування введення.Вводи повинні витримувати тиск 1,5ат трансформаторним олією за тридцяти хв, у своїй температура останнього повинна бути нижче +10° З;

випробування зовнішньою і внутрішньою ізоляції підвищеним напругою промислової частоти. Тривалість випробування 1 хв;

випробування підвищеним напругою промислової частоти 25 кВ ізоляції виведення ПІН і трьох кВ ізоляції виведення останньоїзаземляемой обкладки;

вимір ємності іtg внутрішньої ізоляції уведень.

>Вводи силових трансформаторів на високі напруги є самостійні вироби. Вони призначені до роботи за нормальної температури навколишнього повітря від -45 до +40 °С і висоті установки над рівнем моря трохи більше 1000 м. для уведень на напруги 110-330 кВ і 500 м. для уведень на напруги 500 кВ і від.Вводи можна встановлювати на трансформаторах вертикально, з точки 15; 30 чи 45° до вертикалі, і 15° до горизонталі.Трансформаторное олію, що застосовується у вводах, повинен мати високу якість.Вводи виготовляються у двох виконання:негерметичном, у якому олію має обмежений повідомлення з повітрям, і герметичному, у якому олію повністю ізольоване повітря.

 

2.Диагностирование трансформаторних уведень

>Диагностирование - це процес визначення технічного стану об'єкта або системи з певною точністю, котрі можуть включати вирішення завдань визначення працездатності, пошуку дефектів і прогнозування зміни стану об'єкта діагностування.

Аварія в якомусь елементі енергосистеми можуть призвести до повного чи часткового припинення подачі електроенергії населенню, промисловості, сільського господарства, транспорту тощо. У зв'язку з цим все елементи енергосистеми повинні мати достатньої надійністю, а цього потрібні діагностувати устаткування енергосистеми.

Метою діагностування електроустаткування, зокрема трансформаторних уведень, є забезпечення найбільш економічною його експлуатації при заданому рівні надійності і зменшення до мінімуму витрат за технічне обслуговування може й ремонт. Ця мета досягається шляхом визначення технічного стану трансформаторних уведень, що дозволяє своєчасно запобігати відмови, скорочувати простої через несправностей, проводити комплекс заходів із підтримці працездатності уведень відповідно до даними діагностування, тобто. мета досягається з допомогою управління станом уведень у процесі експлуатації.


3. Види ушкоджень уведень

У процесі транспортування, збереження і експлуатації у вводах з'являються різні ушкодження, які можуть призвести до великого економічному збитку При невчасне виявленні і усуненні. Усунути ушкодження з демонтажем і демонтажу введення трансформатора, без розбірки, з повним чи часткової розбиранням входження у залежність від характеру ушкоджень. Всі роботи за умов експлуатації уведень без демонтажу можна тільки при від'єднаному напрузі. У таблиці 1 представлений перелік найчастіше зустрічаючих ушкоджень уведень та його ймовірнісних причин.

Відзначаємо такі особливості ушкоджень.

Ушкодження 1-4 є механічними; ушкодження 5-8 належать групі течі оливи й причиною їхньої в основному порушення ущільнень уведень. Ушкодження 1 -8 можна знайти візуальним наглядом чи допоміжними пристроями. Ушкодження 9-15 є внутрішніми. Їх можна знайти лише технічними засобами контролю та діагностики. Надалі ми розглядати лише внутрішні ушкодження.

Статистика і зарубіжний досвід експлуатації показують, що причинами ушкоджень уведень є дефекти ізоляції. До їх ставляться зволоження і старіння матеріалів, погіршення властивостей ізоляційного олії, і навіть часткові розряди (ЧР). Причини появи і характеру розвитку недоліків у основному залежить від конструкції уведень.Увлажнение і пов'язані з ним теплової пробою чи перекриття поверхнею спостерігаються внегерметичних уведень. У герметичних вводах переважають ушкодження, зумовлені процесами часткових розрядів чи погіршенням стану олії.

Найбільш слабким вузломнегерметичних уведень є система захисту олії від впливу вологи з допомогою олійногогидрозатвора ісиликагелевоговоздухоосушителя. При тривалої експлуатації, особливо тоді невчасної замінисиликагеля, олію воложиться, погіршуються його ізоляційні характеристики, у результаті виникатимуть часткові розряди у маслі. Надалі поверхнею паперової ізоляції починає утворюватися так званий ">ползущий" розряд: від одній або кількох вихідних точок пошкодженій поверхні ізоляції хіба що розповзаютьсяпрожоги, створюючи складний малюнок з ослабленою поверхневою ізоляцією.

Таблиця 3.1 Характерні ушкодження уведень та його ймовірні причини.

Ушкодження Ймовірна причина ушкодження
1 Було пошкоджено скломаслоуказателя Механічне ушкодження при транспортуванні чи зберіганні
2 >Фарфоровие покришки мають відколи Механічне ушкодження
3 >Течь олії з бака тиску Механічне ушкодження бака
4 >Разбито скло манометра Механічне ушкодження
5 >Течь олії вбираються у місцях ущільненьрасширителя, пробок, трубки манометра,маслоуказателя тощо. 1) Недостатня зусиллястяжки чи затяжки 2) Старіння гуми 3) Порушеннясальникових ущільнень
6 >Течь олії з вимірювального виведення 1)Поврежден порцеляна виведення 2) Порушено ущільнення 3) Неякіснаприпайка провідника до контактної шпильці
7 >Течь олії з нижнього вузла герметичного введення Порушено гумовий ущільнення
8 >Течь олії з верхнього вузла герметичного введення Порушено гумовий ущільнення
9 Підвищення тиску у введенні (дефект уражає деяких герметичних уведень 220 кВ) 1) Внутрішнє ушкодження у введенні 2)Неисправностьсильфонного устрою
10 Підвищений нагрівання конструкційних деталей Тривала перевантаження і знос ізоляції
11 Погіршення трансформаторного олії Забруднення, окислювання, зволоження і старіння олії, розчинення у ньому лаків і смол
12 Погіршення характеристик внутрішньої ізоляції введення Старіння внутрішньої ізоляції введення та олії
13 Тепловий пробою ізоляції остова Збільшеннятепловиделения через зростання втрат енергії в ізоляції
14 Перекриття по поверхні нижньої порцелянової покришки Наявність осаду лежить на поверхні нижньої порцелянової покришки
15 Різні види розрядів у маслі і з поверхні порцеляни Підвищена напруженість електричного поля всередині введення; старіння ізоляції та олії

Аби наблизитися "що повзе" розряду до заземленої частини відбувається пробою ізоляції з появою короткого замикання.Пробой зі значним погіршенні ізоляційних характеристик може б виникнути й без освіти що повзе розряду. Аналогічне ушкодження може відбутися тому разі, якщо ремонті введення була поганопросушена паперова ізоляція.

Часткові розряди також руйнують ізоляцію, і зазвичай призводить до подальшому збільшення інтенсивності розрядів. На стадії критичних розрядів пробою швидко завершується чи перетворюється на перекриття решти ізоляції поверхнею.

>Герметичние введення менш трудомісткі в експлуатації і більше надійні, ніжнегерметичние. Ушкодження ізоляції герметичних уведень здебільшого пов'язані з погіршенням стану оливи й випаданням на внутрішню поверхню порцеляни і на остовполупроводящего осаду. У вводах, залитих олією ДК, спостерігалося великегазовиделение через часткових розрядів, що з недостатньоюгазостойкостью зазначеного олії. Розвиток цього дефекту призводить до інтенсивним частковим чи поверховим розрядам, які завершуються перекриттям міжтоковедущими частинами.

Для аналізованих процесів характерні досить повільно які відбуваються початкові стадії погіршення (старіння) ізоляції з наростаючим темпом розвитку дефекту і завершальний їх порівняно швидка втрата електричної міцності ізоляційної конструкції.

Виникнення дефектів у введенні, їх наступне розвиток зумовлено наявністю цілого ряду чинників:

- порушеннями технологічної дисципліни за умов виробництва, у процесі виготовлення;

- порушеннями вимог нормативно-технічної документації із зберігання, монтажу і експлуатації уведень чи трансформатора, де вони встановлено;

- зниженням діелектричних властивостей ізоляції внаслідок прискореного старіння, обумовленого взаємодією конструкційних матеріалів чи недостатньою вивченістю процесів, пов'язаних із старінням при вплив експлуатаційних чинників;

- випадковим виникненням недоліків у процесі експлуатації принерасчетних зовнішніх впливах.

На характер дефектів також впливає тип трансформаторного олії: олію марки ДК володіє більш як високоїпротивоокислительной стабільністю проти олією маркиТ-750, але малої сталістю до впливу часткових розрядів через низькугазостойкости.

Найнебезпечніші види дефектів, як засвідчило аналіз ушкоджень уведень, пов'язані з приходом домішкових частинок у маслі (осаду) і відкладення його за поверхні нижньої покришки чи ізоляційного остова. Основна частина пробоїв уведень відбувалася через завершення повзучих поверхневих розрядів по осадку на порцеляні при робочому напрузі. Частина пробоїв розвивалася поверхнею остова.

З погляду діагностики, у механізмі

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація