WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

В четвертой главе рассмотрено применение разработанных методов для оценки состояния изоляционных промежутков силового трансформатора марки ТДТН, установленного на подстанции № 1 в 1978 году. Так методом «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» проведен анализ состояния твердой изоляции каждой обмотки в отдельности и всей твердой изоляции трансформатора в целом. Для этого была разработана методика разбиения зависимости коэффициента диэлектрических потерь от времени на составляющие, которые описывают в отдельности структурную поляризацию и поляризацию в твердой изоляции силового трансформатора.

Применение метода «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» рассмотрено на примере силового трансформатора марки ТДТН с номинальным напряжением обмоток 110/35/10 кВ установленного в 1978 году на подстанции № 1.

На рис.6 представлены результаты диагностики состояния изоляционных промежутков данного трансформатора.

а) изоляционный промежуток

обмотки10кВ

б) изоляционный промежуток

обмотки 35кв

в) изоляционный промежуток обмотки 110 кВ

г) изоляционный промежуток обмоток 10/35/110 кВ относительно бака

Рис.6. Результаты идентификации состояния изоляционных

промежутков силового трансформатора.

Таким образом, по результатам диагностики состояния изоляционных промежутков силового трансформатора методом «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» (рис.66), его бумажная изоляция идентифицируется как «система, бывшая в эксплуатации», т.е. исследуемый трансформатор может эксплуатироваться в обычном режиме.

Сформирован спектр контрольных параметров для расчета «Обобщенного показателя состояния» и построения «Диаграммы состояния» для изоляционных промежутков силовых трансформаторов.

Для расчета «Обобщенного показателя состояния» было выбрано 9 параметров: – время релаксации, R – сопротивление изоляционного промежутка, TPI – обобщенный индекс поляризации, W – влажность изоляционного промежутка, PI – индекс поляризации, DAR - коэффициент диэлектрической абсорбции, DD – коэффициент диэлектрического разряда, Iут – ток утечки, Т – температура изоляционного промежутка.

По полученным значениям контролируемых параметров были построены «Диаграммы состояния» для исследуемых изоляционных промежутков (рис. 7).

а) «Диаграмма состояния» для изоляционного промежутка

обмотки 10 кВ.

б) «Диаграмма состояния» для изоляционного промежутка

обмотки 35 кВ.

в) «Диаграмма состояния» для изоляционного промежутка

обмотки 110 кВ.

в) «Диаграмма состояния» для изоляционного промежутка

обмоток 10/35/110 кВ

относительно бака.

Рис.7. «Диаграммы состояния» для исследуемых изоляционных

промежутков силового трансформатора

Таким образом, «Диаграммы состояния» идентифицирует изоляционный промежуток обмотки 10 кВ как «среднее» со смещением в сторону «хорошего» состояния. Это не противоречит результатам испытаний полученных инженерными службами с помощью других методов диагностики: измерение тангенса угла диэлектрических потерь, газовый анализ масла и т.д., а также хорошо согласуется с результатами диагностики бумажной изоляции данной обмотки методом «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» (рис.6(а)).

Что касается изоляционных промежутков обмоток 35 кВ и 110 кВ, то их состояние можно оценить как пограничное между «средним» и «состаренным», что тоже согласуется с результатами других испытаний данных изоляционных промежутков.

Результаты оценки состояния изоляционных промежутков силового трансформатора, полученные двумя методами, предлагаемыми в работе, хорошо согласуются между собой, и не противоречат результатам испытаний изоляции исследуемого трансформатора другими методами: хроматографический анализ масла, тепловизионный контроль и другие.

Методы определения состояния изоляционных промежутков, предлагаемые в диссертационной работе и экспериментально проверенные на физической модели двухкомпонентных изоляционных промежутках, использовались для оценки состояния изоляции силовых трансформаторов работающих в электрических сетях ОАО «Смоленскэнерго» и ОАО «Брянскэнерго». Испытания изоляции силовых трансформаторов проводились в рамках работы по договорам «По оценке состояния изоляционных систем действующих силовых трансформаторов» в 2005, 2006, 2007 и 2008 годах, выполненных в рамках научно-технического сотрудничества ОАО «Смоленскэнерго» и ОАО «Брянскэнерго» и Смоленским филиалом московского энергетического института. Цель данной работы состояла в разработке методики оценки состояния изоляционной системы высоковольтных трансформаторов эксплуатируемых в распределительных сетях 25 лет и более. В ходе проведения испытаний по каждому трансформатору было сформировано отдельной заключение, в котором указывается степень износа изоляционного материала, степень увлажнения твердой основы изоляционного промежутка и другие параметры.

В приложениях к диссертации приведены поясняющие таблицы, листинг программы и фрагмент технического отчета по оценке состояния изоляции силового трансформатора.

Заключение. Подводя итоги исследований представленных в работе можно сделать следующие выводы:

1. Дано описание процессов старения диэлектрических материалов, формирующих изоляционную систему силовых трансформаторов, состоящую в основном из органического масла (трансформаторного масла) и бумаги, при их длительной работе в реальных эксплутационных условиях. Показано, что скорость старения бумажно-масляной изоляции зависит от термических, окислительных, гидролитических, электрических и механических нагрузок в изоляционной конструкции;

2. Приведен анализ методик оценки и диагностики состояния изоляции высоковольтного оборудования, получивших наиболее широкое распространение на практике, который показывает, что измерение степени полимеризации бумаги, хроматографический анализ масла, измерение сопротивления изоляционного промежутка, измерение тангенса угла диэлектрических потерь и другие методы не позволяют быстро, достоверно и с минимальными затратами оценить состояние изоляции работающего энергетического устройства;

3. В работе рассмотрены методы моделирования изоляции силовых трансформаторов, позволившие сложную изоляционную конструкцию свести к двухслойному диэлектрику, Х-модель, использование которой позволяет по экспериментально измеренной зависимости тока абсорбции от времени выделить участки, описывающие диэлектрические свойства каждой компоненты двухслойной изоляции в отдельности;

4. Выбрана физическая модель изоляционного бумажно-масляного промежутка, позволяющая изучать закономерности процессов старения в двухкомпонентной изоляционной системе в лабораторных условиях. В качестве такой физической модели выбрана изоляция силовых конденсаторов марки МБГО-2. Показано, что конструкция изоляционного промежутка силового конденсатора МБГО-2 аналогична бумажно-масляной изоляции трансформатора, что и определяет выбор физической модели;

5. Описаны экспериментальные методы испытания изоляционных промежутков, применяемые в данной работе: метод измерения тока деполяризации как функции от времени и испытания изоляции с помощью мегомметра С. А 6547, который позволяет измерять целый ряд параметров характеризующих состояние изоляции. Использование данных методов испытания изоляционных промежутков позволило получить обширный экспериментальный материал, необходимый для оценки фактического состояния изоляции предлагаемыми в работе методами;

6. Предложены методические подходы к интерпретации экспериментальных данных, в основе которых лежит анализ поляризационных процессов протекающих в бумажно-масляной изоляции: метод «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» и метод расчета «Обобщенного показателя состояния» и его графическое представление в виде «Диаграммы состояния». Разработанные методы позволяют идентифицировать степень изношенности изоляционной системы в рамках отдельно выбранного типа электротехнического оборудования;

7. Сформирован параметр контроля названный «Обобщенным индексом поляризации» (TPI), который является одним из параметров для расчета «Обобщенного показателя состояния»;

8. Обеспечена независимость величины «Обобщенного индекса поляризации» от геометрических параметров исследуемого изоляционного промежутка и приложенного напряжения. Величина «Обобщенного индекса поляризации» в основном зависит от структуры и физического состояния исследуемого объекта. Приведена методика нахождения данного параметра для исследуемых изоляционных промежутков;

9. Дано экспериментальное подтверждение применимости разработанных методик обработки и интерпретации данных с помощью физических моделей изоляционных промежутков. Так сконструирована шкала оценок и найдены весовые коэффициенты для метода «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» при диагностике состояния изоляционных промежутков физической модели, что позволяет определить степень соответствия экспериментально полученной зависимости коэффициента диэлектрических потерь от времени одной из реперных зависимостей, в качестве которых выбраны зависимости соответствующие 0, 150 и 650 часам старения;

10. Рассмотрено применение метода расчета «Обобщенного показателя состояния» для диагностики состояния изоляционных промежутков физической модели и построение его графического представления в виде «Диаграммы состояния». Показано, что данная методика позволяет с достаточной степенью достоверности оценивать фактическое состояние изоляционных промежутков, несмотря на то, что некоторые параметры контроля формирующие «Обобщенный показатель состояния» изменяются неоднозначно;

11. Показана возможность применения разработанных методов для оценки состояния изоляционных промежутков силового трансформатора марки ТДТН, установленного на подстанции № 1 в 1978 году. Так методом «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области» было оценено состояние твердой изоляции каждой обмотки в отдельности и всей твердой изоляции трансформатора в целом. Для этого была разработана методика разбиения зависимости коэффициента диэлектрических потерь от времени на составляющие, которые описывают в отдельности структурную поляризацию и поляризацию в твердой изоляции силового трансформатора;

12. Сформирован массив контрольных параметров для расчета «Обобщенного показателя состояния» и построения «Диаграммы состояния» для изоляционных промежутков силовых трансформаторов;

13. Показано, что результаты оценки состояния изоляционных промежутков силового трансформатора полученные двумя методами, предлагаемыми в работе, хорошо согласуются между собой, и не противоречат результатам испытаний изоляции исследуемого трансформатора другими методами;

14. Разработана компьютерная программа, которая позволяет упростить процесс построения «Диаграммы состояния» для изоляционного промежутка. Данный программный продукт применялся при диагностике высоковольтных трансформаторов и силовых конденсаторов.

Таким образом, разработаны эффективные методы оценки состояния изоляционных промежутков, как меры качества эксплуатируемого энергетического оборудования, на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей развития поляризационных процессов в диэлектрических системах с резко неоднородной структурой в электрических полях повышенной напряженности.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чернышев В.А., Зенова Е.В., Коноплев Д.Ю., Чернов В.А. Исследования степени изношенности изоляционных промежутков электротехнического оборудования с помощью измерения изотермических токов деполяризации // Вестник МЭИ №1, 2006. - с. 76-81.

2. Чернышев В.А., Сафроненков Ю.А., Гордиловский А.А., Чернов В.А. Современные подходы к оценке состояния изоляции электрических машин высокого напряжения // Электротехника № 4, 2008. - с. 22-25.

3. Чернышев В.А., Коноплев Д. Ю., Чернов В. А. Оценка дефектности структуры изоляционного промежутка в эксплуатационных условиях неизотермическими методами // Тез. докл. одиннадцатой Межд. научн.-техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика». - М., 2005. – с. 464.

4. Чернышев В. А., Чернов В. А., Коноплев Д. Ю. Интерпретация результатов исследования состояния изоляционного промежутка энергетического оборудования математическими методами // Материалы межд. конф. «Математические методы в технике и гуманитарных науках. Системы компьютерной математики и их приложения». – Смоленск, 2005. - с. 108 - 110.

5. Чернышев В. А., Чернов В. А. Квалиметрические подходы интерпретации результатов исследования состояния изоляционных промежутков энергетического оборудования // Тез. докл. «Состояние и перспективы развития электротехнологии (12 Бенардосовские чтения)». - Иваново, 2005. - с. 32.

6. Чернов В.А., Чернышев В.А., Артеменков С.А., Аверьянов А.В. Контроль величины изотермических токов деполяризации как метод диагностики состояния работающих изоляционных промежутков // Сб. труд. III Межрегиональной научн.-техн. конф. студентов и аспирантов «Информационные технологии, энергетика и экономика». - Смоленск, 2006. - с. 116-120.

7. Зенова Е.В., Чернышев В.А., Чернов В.А. Возможные подходы к оценке состояния изоляционной системы электротехнического оборудования // Тез. докл. XI-й Межд. конф. «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты». – Алушта, 2006. - c. 41-43.

8. Чернышев В.А., Зенова Е.В., Чернов В.А., Артеменков С.А. Диагностика состояния изоляции силовых трансформаторов, основанная на оценке токов деполяризации // Тез. докл. «Состояние и перспективы развития электротехнологии (14 Бенардосовские чтения)». - Иваново, 2007. - с. 143.

9. Зенова Е.В., Чернышев В.А., Чернов В.А. Структурирование функций качества как инструмент оценивания состояния изоляционного промежутка. // Материалы межд. научн.-метод. семинара «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах». – М., 2008. - с. 196 – 200.

10. Чернышев В.А., Гордиловский А.А., Мелешина Г.А., Сафроненков Ю.А., Чернов В.А. Разработка метода оценки состояния изоляции электрических машин. // Труд. XII межд. конф. «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты». – Алушта, 2008. – с. 37.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»