диагностика трансформаторного оборудованияВ последнее

десятилетие

за

рубежом

все

более активно

разрабатываются

и

внедряются

средства непрерывного контроля (мониторинга) и диагностики трансформаторного оборудования. Основные

причины



экономические.

Аварийный

выход из

строя

крупного

трансформатора,

стоимость

которого может достигать 10 млн долл., грозит энергокомпаниям убытками в сотни млн долл. из-за перерывов в энергоснабжении.

Поэтому естественно стремление

контролировать

состояние

трансформаторного оборудования, выявлять развивающиеся дефекты и аномальные режимы работы и своевременно

формировать

необходимые

рекомендации персоналу. Успешному

развитию

этого

направления

электроэнергетики

в

большой

степени

способствовали успехи в области промышленных средств вычислительной

техники,

информационных

технологий

и появление

на

рынке

широкого

спектра

первичных датчиков.

Для

электроэнергетики

России


использование систем мониторинга и диагностики является тем более актуальным, что примерно 50 % эксплуатируемых в

ЕЭС

трансформаторов

и

реакторов

выработали свой ресурс, и продление их срока службы без внедрения

современных

средств

контроля

практически невозможно.

Отметим

также,

что

реализация

своевременных и амбициозных проектов ОАО «ФСК ЕЭС» полной

автоматизации

подстанций

и

дальнейшего перевода

их

в

необслуживаемый

режим

однозначно требует оснащения всего (в том числе трансформаторного)

оборудования

системами

мониторинга

и диагностики.



Система управления мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования 1В

настоящее

время

на

отечественном

рынке

потребителям

предлагают

свои

системы

управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования

фирмы

Sterling

Group,

Alstom,

Siemens, General Electrik. Ниже

рассматривается

отечественная

система управления, мониторинга

и диагностики трансформаторного оборудования, разработанная при непосредственном

участии

авторов

в

ГУП

ВЭИ

и

ОАО «Энергосетьпроект».

По

своим

техническим

характеристикам и выполняемым функциям система превосходит представленные в России зарубежные образцы, при этом ее стоимость в полтора раза меньше, чем у аналогов.





Система

сертифицирована

Госстандартом России, сдана межведомственной комиссии, созданной ОАО ФСК, и освоена в серийном производстве. В представляемую систему входят:



• шкаф

(шкафы)

управления

и

мониторинга

типа ШУМТ-М (рис. 1);

• датчики

температуры

масла

в

верхних

слоях

и

на выходе системы охлаждения;



• датчики температуры масла в баке РПН; • датчики температуры окружающего воздуха;



• датчики тока нагрузки:

• бесконтактные датчики положения РПН; • датчик влажности масла;

• датчик концентрации газов, растворенных в масле;

• каналообразующая аппаратура и кабельная продукция;

• АРМ

обслуживающего

и

оперативного

персонала для

подстанций,

не

оснащенных

АСУ

ТП

или

программно-техническими

средствами

интеграции

в АСУ ТП;

• программное

обеспечение

АРМ

для

управления, конфигурирования,

параметризации,

визуализации, документирования и архивирования. Центральным

ядром

системы

является

шкаф ШУМТ-М, выполняющий следующие функции:

• сбор

и

первичная

обработка

информации

от

первичных датчиков;



• управление

и

контроль

состояния

системы

охлаждения трансформатора;

• определение

энергопотребления

системы

охлаждения;

• контроль исправности первичных датчиков;



• самодиагностику всех элементов системы; • контроль состояния газового реле;

• контроль питания и состояния отсечных клапанов;

• контроль исправности шин 0,4 кВ силового питания (основных и резервных);

• связь с АСУ ТП или с

АРМ. Технические

характеристики

ШУМТ-М

представлены в таблице.

По требованию заказчика допускается увеличение числа входных аналоговых и дискретных сигналов. Конфигурация

системы

управления

и

мониторинга определяется на стадии разработки проекта привязки

системы

к

конкретному

трансформатору. В проекте задаются тип и основные технические характеристики каждой единицы трансформаторного оборудования,

номенклатура,

места

установки

и количество

подключаемых

датчиков.

Для

реализации различных вариантов рабочих проектов ШУМТ-М выполнен

как

«открытый»

программно-аппаратный комплекс, позволяющий принимать информацию от датчиков

с

аналоговым,

дискретным

выходом

или оснащенных последовательным интерфейсом стандарта



RS-485
.



При

этом

параметризация

ШУМТ-М под

требования

конкретного

проекта

осуществляется

дистанционно

с

помощью

программных средств АРМ.

Основные задачи, выполняемые системой 1. Управление системой охлаждения и обеспечение

оптимального

соотношения

между

температурой

масла

и

энергопотреблением.

Примененные технические и программные средства обеспечивают плавное

включение

электродвигателей

маслонасосов и вентиляторов обдува, снижая в 3-5 раз броски пусковых токов. При возникновении неполнофазных режимов, заклинивании подшипников и других неисправностях

включение

электродвигателей

блокируется.

Реализована

возможность

включения

такого количества

маслонасосов

и

вентиляторов,

которое обеспечивает равенство температуры верхних слоев масла заданной уставке.

Система управления мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования tabl1

2. Контроль состояния охладителей и эффективности

системы

охлаждения
.

Оценка

производится путем

контроля

токов

всех

двигателей

маслонасосов

и

вентиляторов

обдува,

а

также

по

разности температур на входе и выходе системы охлаждения.

3. Контроль температуры верхних слоев масла методом прямого измерения.

4. Контроль температуры масла в баке РПН.

5.

Контроль

загрузки

трансформатора

методом прямого измерения фазных токов первичной обмотки.

6.

Расчет

температуры

обмотки

по

измеренным значениям

токовой

нагрузки

и

температуры

верхних слоев масла.

7. Контроль текущего номера ответвления РПН.

8. Контроль тока привода РПН.

9. Контроль состояния привода РПН и выявление отказов

типа

«самоход»,

«отказ

в

переключении», «застревание», «потеря синхронизма».

10. Контроль влажности масла. 11. Контроль концентрации горючих газов, растворенных в масле.

Полученная информация передается в АСУ ТП или на АРМ оперативного персонала энергопредприятия. На

рис.

2

приведены

экранные

формы

отображения информации для одного из типоисполнений системы.

Система управления мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования 2

Система внедрена в эксплуатацию на Выборгском предприятии Магистральных электрических сетей Се веро-Запада на шести однофазных трансформаторах 135 МВА и на двух сглаживающих реакторах в составе АСУ ТП подстанции.

Автор: Валуйских А.О., Мордкович А.Г., канд. техн. наук, Цфасман Г.М., канд. техн. наук, ГУП ВЭИ им. В.И. Ленина



Рекомендуйте эту статью другим!