11.3. Заполнение машинной формы результатов испытаний

Для занесе­ния в базу данных результатов изме­ре­ний необходимо заполнить шаблон в соответствии с правилами, приве­денными в “Ин­струк­ции пользо­вателя”. Форма шаблона при­во­дится ниже:

Обязательно необходимо ввести дату испытания.

Для двухобмоточных трансформаторов заполняются первая и третья колонки таблицы, а для трехобмоточных - все колонки.

11.4. Литература

1. Алексенко Г. В., Ашрятов А. К., Фрид Е. С. Испытание высо­ковольтных и мощных трансформаторов и автотрансформаторов, часть II. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 832 с.

2. Аншин В. Ш., Худяков З. И. Сборка трансформаторов и их магнитных систем. - М.: Высшая школа, 1985. - 272 с.

3. Нормы испытания электрооборудования. Под общей редакцией С.Г. Королева. - 5-е издание. - М.: Атомиздат. - 304 с.

12. Тепловизионный контроль электрооборудования

12.1. Общие положения

ИК - диагностика дефектных узлов трансформатора, расположенных в его баке

Источники тепловыделений в баке трансформатора

Источниками тепловыделения в баке являются следующие узлы трансформатора [Л.1]:

• магнитопровод;

• обмотки;

• массивные металлические части трансформатора, в которых тепло выделяется за счет добавочных потерь от вихревых токов, наводимых потоками рассеяния (бак, прессующие кольца, емкостные кольца, экраны, шпильки);

• токоведущие части вводов и их контакты;

• отводы и их соединения с обмоткой и вводом;

• контакты переключателей РПН.

Характер передачи тепла от магнитопровода и обмоток к баку трансформатора

При оценке внутреннего теплового состояния трансформаторов тепловизором [Л.5] необходимо считаться с характером теплопередачи магнитопровода и обмоток (рис.11.1).

В соответствии с [Л.2] температура верхних слоев масла при номинальной нагрузке трансформатора должна быть не выше, температуры указанной в табл.11.1, если заводами-изготови­теля­ми не оговорены иные температуры.

Таблица 11.1

У трансформатора и реактора с охлаждением ДЦ	75°С
У трансформатора и реактора с естественным масляным ох­лаж­де­нием М и охлаждением Д	95°С
У трансформаторов с охлаждением Ц температура масла на входе на маслоохладитель	70°С

Согласно [Л.3] разница между максимальной и минимальной температурами по высоте трансформатора может достигать 20 - 35°С.

Рис.11.1. Изменение температуры по высоте (а) и в сечении (б) трансформатора

1 - стержень; 2,3 - обмотки НН и ВН, 4 - масло; 5 - стенка бака.

Тепловое поле бака трансформатора

Снимаются термограммы поверхности бака трансформатора [Л.1]:

• в местах расположения отводов обмоток;

• по высоте бака трансформатора;

• относительно крайних фаз;

• в местах крепления колокола бака.

По значениям температурных градиентов на поверхности бака и их местоположению с помощью технологической документации на транс­форматор оценивается возможный дефект в последнем.

У трансформаторов и автотрансформаторов 250 МВА и выше рекомендуется при вводе в эксплуатацию снимать картину теплового поля бака.

Дефекты обмоток

Эксперименты, проведенные на моделях, показали что при инфракрасном контроле могут выявляться локальные нагревы в баке трансформатора, вызванные [Л.1]:

• местным нагревом отдельных катушек обмотки;

• перегревами контактных соединений отводов обмоток;

• появлением застойных зон масла, вызванных разбуханием бумажной изоляции витков, шламообразованием или конструк­тивными просчетами.

Учет износа изоляции обмоток в зимний период с помощью картины теплового поля бака трансформатора

Термограмма трансформатора 60 МВА с 30 % нагрузкой показывает, что циркуляция масла в зимний период (t =–15°C) происходит лишь в зоне средней фазы. Температурные градиенты на поверхности бака в зоне крайних фаз составляют 2 - 3°С, в средней части транс­форматора - около 13°С. Таким образом, износ изоляции обмоток, а тем самым и срок службы для средней и крайних фаз является различным.

Дефекты системы заземления магнитопровода

ИКТ, являясь вспомогательным средством контроля, помогает при наличии газообразования в трансформаторе оценить зону обра­зования дефекта в магнитопроводе, а при наличии заводской докумен­тации сузить место поиска дефекта.

Термографическое обследование фаз трансформатора выявило тем­пе­ратурные аномалии на баках фаз трансформатора, нагрев боль­шого количества болтов крепления нижнего разъема колокола бака.

Вскрытие баков фаз трансформаторов выявило следующие дефекты:

• потемнение от перегрева пластин в месте соединения швеллера к нижним консолям магнитопровода;

• заземление направляющего шипа днища бака на нижнюю консоль НН в районе регулировочного стержня трансформатора;

• потемнение от нагрева и частичное оплавление шайб, пластины и болта в месте касания его нижней консоли НН.

Проверка схемы заземления магнитопровода мегаомметром показала:

• сопротивление изоляции на участке магнитопровод– бак равно нулю;

• Ом до 5 кОм сопротивление изоляции между пакетами магнитопровода составляет от 6.

Оценка теплового состояния отдельных узлов трансформатора

Переключающие устройства

При наличии локальных нагревов поверхности корпуса контактора РПН контактор должен подвергаться внеочередной ревизии.

Термосифонные фильтры

В исправном фильтре имеет место плавное повышение темпе­ратурных градиентов по высоте фильтров.

Будет наблюдаться резкое изменение температурных градиентов по высоте фильтра в случае, если циркуляция масла в фильтре будет снижена или отсутствовать вообще, например, при использовании мелкозернистого силикагеля или при образовании шлама.

Фильтр считается исправным, если наблюдается плавное изме­нение температуры по высоте фильтра и разность температур по высоте фильтра находится в пределах 5-15°С.

При невыполнении указанных условий:

• проверить положение вентилей фильтра;

• при необходимости заменить силикагель.

Система охлаждения трансформаторов

У исправно работающего маслонасоса трансформатора темпе­ратурные градиенты на поверхности корпуса маслонасоса и трубо­проводов практически одинаковы (t=40-47°C).

Температурный градиент на поверхности корпуса маслонасоса резко возрастает при появлении следующих неисправностей в масло­насосе:

• трения крыльчаток;

• виткового замыкания в электродвигателе и т.п.

ИК–контроль позволяет оценить правильность и равномерность распределения потоков масла по трубам, в частности, отсутствие шламообразования в трубах и эффективность работы системы охлаждения.

ИК–контроль позволяет в ряде случаев отказаться от применения традиционных методов тепловых испытаний трансформаторов.

Маслонасос считается исправным, если :

• температура на поверхности корпуса не превышает 80°С;

• разность температур на поверхности корпуса не превышает 10°С.

Маслонасос, на поверхности корпуса которого зафиксирована повышенная температура, должен пройти дополнительную проверку, например, акустический контроль.

Локальные нагревы участков труб радиаторов свидетельствуют об их зашлакивании и нарушении циркуляции масла.

ИК–контроль производится для маслорасширителей с трубчатыми маслоуказателями, показания которых вызывают сомнение. Маслорасширитель считается неисправным, если уровень масла в нем не соответствует нормированным значениям.

Методы инфракрасной диагностики для маслонаполненных вво­дов

При оценке состояния вводов с помощью тепловизоров необ­ходимо учитывать факторы, влияющие на качество ИК–контроля [Л.1]:

• солнечную радиацию;

• локальное загрязнение поверхности фарфоровых покрышек;

• тепловой поток воздуха, поднимающийся от крышки трансфор­матора и “закрывавающий” вводы.

Нагревы в местах подсоединения внешних проводников к зажимам вводов

Допустимая температура [Л.4] равна: t_доп = 90°С при t_возд = + 40°С, т.е. допустим перепад температур t_доп = 50°С.

Измеренная температура при ИК–контроле соединения “вывод аппарата - внешний проводник“ не должна превышать значения, указанного в [Л.1] c учетом тока нагрузки и ветра.

Образование короткозамкнутых контуров в расширителях герметичных вводов

Наличие короткозамкнутого контура приводит к преждевременному старению резиновой прокладки. Предельная абсолютная температура на поверхности расширителя ввода с учетом возможности ускоренного старения резиновой прокладки верхнего фланца может достигать 80°С.

Проверка отсутствия короткозамкнутого контура в расширителе ввода производится для маслонаполненных герметичных вводов серии ГБМТ-220/2000. При этом температура на поверхности корпусов расширителей вводов у разных фаз не должна отличаться более, чем на 70°С.

Нагревы внутренних контактных вводов

При ИК–диагностике маслонаполненных вводов необходимо оценивать значение температурных градиентов как на контактном зажиме, так и на поверхности корпуса маслорасширителей.

Понижение уровня масла во вводах

При наличии во вводе полного объема масла имеет место плавное снижение температурных градиентов от бака трансформатора к расши­рителю ввода, в противном случае наблюдается скачок температурных градиентов.

На тер­мограм­ме (рис.11.2) показан термопрофиль дефектного вво­да.

Рис.11.2. Термопрофиль ввода с пониженным уровнем масла

Ухудшение состояния внутренней изоляции маслона­полнен­ных вводов

При оценке результатов ИК–контроля вводов обращается внимание на их конструкцию:

• маслобарьерные или негерме­тичные вводы на на­пря­­жение 110 кВ, а также вводы на напряжение 220 и 500 кВ, не должны иметь аномального нагрева на верхней части фарфоровой покрышки;

• маслонаполненные вводы всех исполнений не должны иметь резкого изменения температурных градиентов по сравнению с вводами других фаз.

Витковые замыкания в обмотках встроенных трансформаторов тока

При обнаружении локальных нагревов на поверхности адаптера ввода рекомендуется проверять встроенные трансформаторы тока на предмет отсутствия витковых замыканий в обмотках.

Периодичность ИК контроля

Ежегодный контроль [Л.1] производится для:

• автотрансформаторов АОДЦТГ - 135000/500;

• трансформаторов ТДЦГ - 180000/220 и ТДЦ - 125000/110;

• автотрансформаторов и трансформаторов, имеющие нагревы в местах разъема колокола.

У остальных объектов - с периодичностью 1 - 3 года.

У трансформаторов и автотрансформаторов, в составе газов в масле которых преобладает метан, этан, этилен, - через каждые 3 - 6 месяцев (при определенных нагрузках и по возможности одинаковой температуре окружающей среды).