Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ и сравнение существующих методов диагностики автотрансформаторов напряжением 110-500 кВ 11
1.1 Методы диагностики маслонаполненного оборудования 12
1.1.1 Газохроматограф ический анализ проб масла 12
1.1.2 Измерение частичных разрядов 15
1.1.3 Периодический контроль трансформаторного масла 17
1.1.4 Тепловизионный контроль 21
1.1.5 Измерение состояние изоляции 21
1.1.6 Измерение потерь холостого хода 24
1.1.7 Измерение сопротивления обмоток постоянному току 25
1.1.8 Измерение сопротивлений короткого замыкания 26
1.1.9 Измерение коэффициента трансформации 27
1.1.10 Проверка электрической прочности изоляции 27
1.2 Повреждаемость силовых трансформаторов 28
1.3 Старение парка трансформаторов 34
1.4 Выводы по главе 3 8
2 Методика диагностики силовых трансформаторов на основе теории рангового распределения 40
2.1 Техноценологическии подход к описанию результатов полученных при диагностики силовых трансформаторов 40
2.2 Система электрических показателей при диагностировании трансформаторов 60
2.3 Техноценологическая методика системного анализа диагностирования автотрансформаторов по параметру сопротивления изоляции 64
2.4 Выводы по главе 70
3 Аналз оценки состояния изоляции силовых автотрансформаторов -500 кВ техноценологическим методом 71
1 Исходные данные для проведения анализа 71
2 Методы определения параметров изоляции по результатам которых собран статистический материал 72
1 Основные изоляционные материалы и их свойства 75
2 Влияние некоторых факторов на изоляцию трансформатора 75
3 Измерение сопротивления изоляции обмоток на практике 77
4 Влияние различных факторов на результаты измерения сопротивления изоляции 78
3 Исследование состояния изоляции силовых автотрансформаторов 80
4 Выводы по главе 128
4 Стратегия проведения контроля и обследования силовых трансформаторов электрических сетей на современном этапе
1 Комплексы методов контроля и обследования 133
2 Алгоритм оценки состояния изоляционной системы силовых трансформаторов и автотрансформаторов с помощью математического аппарата гиперболических Н-распределений 138
3 Выводы по главе 145
Основные выводы по работе 146
Список использованных источников
- Газохроматограф ический анализ проб масла
- Измерение сопротивления обмоток постоянному току
- Техноценологическии подход к описанию результатов полученных при диагностики силовых трансформаторов
- Методы определения параметров изоляции по результатам которых собран статистический материал
Введение к работе
Силовой трансформатор в энергосистеме является одним из важнейших элементов, определяющим надежность ее работы. Выход его из строя может привести к аварии с широкомасштабными последствиями. Стоимость силового трансформатора мощностью 125 МВ-А от 0,5 до 1,5 млн. долл. США, а с демонтажем поврежденного оборудования, перевозкой, восстановительными и монтажными работами — достигает 2,5 млн.
Необходимо отметить, что развитие свободного рынка электроэнергии во многих странах (большинство энергокомпаний в мире к настоящему времени являются частными) привело к усилению конкурентной борьбы между компаниями, производящими, передающими и распределяющими электроэнергию. Это, в свою очередь, привело к стремлению любыми средствами повысить рентабельность производства и снизить расходы на эксплуатацию электроэнергетического оборудования. Для энергосистем прямым следствием этого явилось снижение капитальных вложений в обновление оборудования, стремление как можно дольше эксплуатировать уже работающее оборудование.
Другой особенностью настоящего момента, также вызываемой, главным образом конкуренцией, является повышенные требования к качеству электроснабжения потребителей и надежной работе оборудования. Эти требования противоречат желанию продлить срок работы установленного оборудования и компромиссные решения являются весьма непростыми.
Отсюда первостепенное значение приобретает разработка новых и усовершенствование существующих методов диагностики силовых трансформаторов и автотрансформаторов, с применением оптимально подобранного комплекса контролируемых параметров.
Эффективность применения усовершенствованных методов контроля можно проиллюстрировать следующим примером.
Расчеты, приведенные специалистами США и Швейцарии, показывают, что ранняя диагностика трансформаторов и автотрансформаторов снижает расходы на ремонт на 75%, потери от недоотпуска электроэнергии на 63%, а ежегодная экономия составляет 2% от стоимости нового трансформатора.
Согласно ГОСТ 11677-85 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия» нормативный срок службы составляет 25 лет.
В настоящее время современный российский парк силового трансформаторного оборудования состоит из 45 % трансформаторов, эксплуатируемых более 20 лет, 30% трансформаторов более 25 лет.
В ближайшие пять лет еще примерно 20% трансформаторов электрических сетей России будут иметь наработку более 25 лет.
Аналогичная картина старения парка силовых трансформаторов наблюдается и в зарубежных энергосистемах. Так например, по данным Института электроэнергетики США EPRI, в 1997г. около 65% силовых трансформаторов в сетях США отработали более 25 лет.
В связи с этим актуальным становится проблема продления срока службы такого оборудования и оценка возможности его эксплуатации. Статистика показывает, что после достижения трансформаторами и автотрансформаторами установленного срока службы, значительная их часть отвечает требованиям нормативно-технической документации. Следует отметить, что срок в 25 лет установлен ГОСТ 11677-85, исходя из представлений о возможном старении витковой изоляции за этот период.
Многолетние поиски российскими и зарубежными специалистами диагностических параметров, однозначно определяющих связь надежности
изоляции с измеренными при испытаниях характеристиками, пока не дали существенных результатов.
Поэтому на данном этапе для поддержания требуемой эксплуатационной надежности трансформаторов необходимо обеспечить их диагностический контроль.
Это способствует обнаружению дефектов, появляющихся в результате физического старения оборудования, кроме того ранняя диагностика помогает своевременно разработать и выполнить ряд мероприятий по предотвращению аварийной ситуации, повышению коэффициента готовности оборудования для дальнейшей эксплуатации, сокращению времени простоя, затрат на ремонт и, как следствие, все это приводит к продлению срока службы оборудования.
«Объем испытаний электрооборудования» является основным документом, регламентирующим перечень испытаний трансформаторов, и устанавливающим предельно-допустимые значения контролируемых параметров и периодичность контроля.
Опыт показывает, что традиционные испытания необходимы и лежат в основе определения работоспособности трансформаторов и автотрансформаторов, но они не всегда позволяют обнаружить дефекты на ранних стадиях и своевременно сигнализировать о развитии процессов, приводящих к снижению надежности и работоспособности оборудования. Поэтому использование дополнительных, новых контролируемых параметров объективно оправдано. При этом совершенствуется и система нормативных параметров для оценки работоспособности силовых трансформаторов.
Цель работы: Разработка системного подхода и методики диагностики и прогнозирования состояния автотрансформаторов и трансформаторов высокого и сверхвысокого напряжения, позволяющих своевременно определять ухудшение состояния в изоляционной системе на ранних стади-
ях развития дефектов без сравнения измеренных значений сопротивления изоляции с результатами заводских измерений и тем самым обеспечить переход к системе обслуживания автотрансформаторов и трансформаторов по фактическому техническому состоянию.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
1. Выполнен сравнительный анализ существующих методов диагно
стики силовых трансформаторов и автотрансформаторов, находящихся в
эксплуатации в России и за рубежом.
2. Разработана методика оценки и прогноза показателей изоляци
онной системы силовых трансформаторов и автотрансформаторов.
Исследована взаимосвязанность статистических данных с помощью коэффициента конкордации, выборочного коэффициента ранговой корреляции Кендалла, выборочного коэффициента ранговой корреляции Спир-мена,
Обоснована возможность применения рангового анализа к диагностированию оборудования.
Разработан алгоритм оценки состояния изоляционной системы силовых трансформаторов и автотрансформаторов с помощью рангового анализа.
Методы исследования. В работе использовались методы теории надежности, математической статистики, рангового анализа, системного анализа, теории вероятностей, диагностики. Статистические данные эксплуатационных испытаний получены на Красноярском предприятии магистральных электрических сетей - филиале ОАО «ФСК ЕЭС».
Научную новизну работы представляют следующие результаты: 1. Системный подход к оценке состояния изоляции группы автотрансформаторов магистральных электрических сетей, рассматривающий не отдельно каждый автотрансформатор, а комплексно в виде техно-
ценоза совокупность всех автотрансформаторов напряжением 500 кВ, расположенных на ПС «Красноярская-500».
2. Новая методика оценивания состояния технической системы по па
раметру сопротивления изоляции в реальном масштабе времени.
Оценивание реализуется с помощью интервального анализа распре
деления, в результате которого выделяется три области состояния
главной изоляции, служащие критериями оценки:
-область «нормального состояния изоляции» (интервал от верхней границы доверительного интервала и выше), когда по результатам замеров состояния параметров изоляции делается заключение об отсутствии дефектов и гарантируется надежная работа оборудования; -область «риска» (интервал от нижней до верхней границы доверительного интервала), когда по результатам замеров состояния параметров изоляции делается заключение об отсутствии дефектов и наблюдается к какой ближе области относятся результаты: к области «нормального состояния» или к «дефекту»;
-область «дефекта» (интервал от нижней границы доверительного интервала и ниже), когда состояние параметров изоляции указывает на наличие дефектов или общего старения.
3. Методика прогнозирования параметров изоляции, которая основыва
ется на теории структурно-топологической динамики ранговых рас
пределений.
Практическая ценность. Предлагаемый метод оценивания состояния изоляции трансформаторного оборудования позволяет уйти от существующего способа, основанного на сравнении измеренных значений сопротивления изоляции с результатами заводских измерений, а использовать оценивание по фактическому состоянию и рассматривать не каждый автотрансформатор отдельно, а как сообщество всех автотрансформаторов выде-
ленных в пространстве и времени, планирование проведения работ по ремонту и диагностике проводить по состоянию, осуществлять прогноз параметра сопротивления изоляции на следующий временной интервал.
Автор защищает:
1. Усовершенствованный метод оценивания состояния изоляционной
системы силовых автотрансформаторов в данный момент времени.
2. Методику прогнозирования параметров изоляции, которая основыва
ется на теории структурно-топологической динамики ранговых рас
пределений.
Выводы и предложения основываются на результатах анализа статистики проведенных испытаний сопротивления изоляции, физико-химического и храмотографического анализов состояния автотрансформаторов, эксплуатируемых на ПС «Красноярская-500» Красноярского предприятия магистральных электрических сетей.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
-III Всероссийском совещании "Энергосбережение и энергобезопасность регионов России". (Томск, 2002);
-Всероссийской научно-практической конференции "Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сиби-ри"(Иркутск, 2003);
-5-ой Международная конференции "Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение" (Крым, 2003);
-Международной научно-технической конференции "Электроэнергия и будущее цивилизации" (Томск, 2004);
-Всероссийской научной конференции "Энергосистема: управление, качество, конкуренция "(Екатеринбург, 2004).
По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы используются на Красноярском предприятии магистральных электрических сетей при диагностировании силовых автотрансформаторов напряжением 500 кВ, а так же в учебном процессе кафедры электроснабжения и электрического транспорта Красноярского государственного технического университета в курсе «Монтаж, наладка и эксплуатация электроэнергетического оборудования».
В первой главе проведен сравнительный анализ существующих методов диагностики маслонаполненного оборудования, применяемых за рубежом и в России; рассмотрен возрастной состав парка трансформаторов и их повреждаемость.
Во второй главе представлены методика диагностики силовых трансформаторов на основе теории рангового распределения; техноценологиче-ский подход к анализу результатов, полученных при диагностике силовых трансформаторов; система электрических показателей при диагностировании трансформаторов; техноценологическая методика системного анализа диагностирования автотрансформаторов по параметру сопротивления изоляции.
В третьей главе проведен анализ оценки состояния изоляции силовых автотрансформаторов 500 кВ техноценологическим методом.
В четвертой главе разработана стратегия проведения контроля и проверки состояния силовых трансформаторов и автотрансформаторов электрических сетей на современном этапе; комплексная проверка; алгоритм оценки состояния изоляционной системы силовых трансформаторов и автотрансформаторов с помощью математического аппарата гиперболических Н-распределений.
Газохроматограф ический анализ проб масла
Наиболее перспективным для обнаружения начавшихся процессов и развивающихся дефектов в автотрансформаторах является газохроматографический анализ (ГХА) проб масла с анализом динамики их изменения и определением развивающихся дефектов в маслонаполненном оборудовании. Крупные энергокомпании и трансформаторостроительные фирмы широко применяют ГХА масла, при этом используют различные системы оценки и определения типа дефекта трансформатора[ 10, 106].
В Росси используется РД 153-34.0-46.302-00 введенный в действие в 2000 г.. В его основу положен расчет отношений концентраций газов СН4/Н2, С2Н4/С2Н6 и С2Н2/С2Н4. Для уточнения диагноза используется отношение газов CCVCO. Определение дефекта проводится, если содержание в масле хотя бы одного из пяти анализируемых газов: водорода Н2 метана СРіь этана СгНб, этилена С2Н4, ацетилена С2 Н 2 выше граничной концентрации в 1,5 раза в соответствии с [69].
Различаются «основной» газ, концентрация которого по отношению к граничной максимальна, «характерные» газы, концентрация которых нахо дится в пределах 0,1-1,0 граничной, и «нехарактерные» газы, концентрация которых менее 0,1 граничной [69]. По определенному основному газу определяется вид дефекта. Критерий скорости нарастания газов в масле при превышении концентрации газов за граничные значения является решающим для отключения трансформатора [69].
В Швейцарии компанией ABB принят метод Дорненбурга, использующий три основных соотношения газов по МЭК с набором из четырех видов дефектов (термические, частичные разряды низкой и высокой энергии, мощные разряды), с простой графической интерпретацией. Рекомендованы пределы концентрации газов для трансформаторов без дефектов вне зависимости от времени их эксплуатации [7].
В Испании принята система ASINEL с использованием семи цифровых кодов, присвоенных шести отношениям газов. Три кода соответствуют кодам МЭК 60599 и имеют те же значения, одно отношение газов соответствует коду Роджерса, а другое — С02/СО принято для оценки деградации бумажной изоляции. Используется также отношение С2Н2/Н2 для оценки места дефекта: если оно больше 2, то имеется дефект в устройстве РПН, если ниже, то дефект находится в основном баке автотрансформатора [7].
В Канаде диагноз ставится с использованием треугольника Дюваля по относительным концентрациям газов Н2 С2Нб, С2Н4, С2Н 2и шести основным видам дефектов. Критерии по концентрации газов для нормального и опасного состояния различаются для различных напряжений и срока службы автотрансформаторов [7].
В Германии принята система с использованием пяти отношений газов и четырех граничных концентраций. В зависимости от значения отношений определяется существенность дефекта и сравнивается с концентрацией газов. Если и отношения и концентрация ключевых газов значительны, это счита ется признаком существенной деградации изоляции. Система различает пять видов дефектов; подобная система принята в Нидерландах [7].
Во Франции принята система, основанная на сравнении концентрации газов с нормой, установленной для разных типов трансформаторов заводом изготовителем. При выходе концентраций за норму определяются отношения газов и вид дефекта [7].
В Великобритании используют метод отношений Роджерса. Считается, что отношение газов C2I-VCH4, эффективно выявляет повышение температуры по сравнению с рабочей. В методе также учитывается рост выделения газов по времени и сравнение концентрации газов с допустимым уровнем [7].
Отсутствие единой методики интерпретации результатов ГХА масла силовых трансформаторов и автотрансформаторов делает затруднительным сравнение состояния трансформаторов, контролируемых разными организациями. Невозможно координировать критерии оценки состояния трансформаторов, использовать опыт других организаций [7].
С помощью ГХА выявляются постепенно развивающиеся дефекты, такие как замыкания параллельных проводников в обмотке, дефекты потенциальных соединений экранирующих колец и других деталей, частичные разряды между дисками или проводниками из-за загрязнения масла, дефекты болтовых соединений, скользящих и подвижных контактов, образование замкнутых контуров тока через стяжные болты с двойным заземлением сердечника. Однако существуют и быстроразвивающиеся дефекты, которые нельзя предупредить с помощью ГХА масла. К таким дефектам относятся мгновенно развивающиеся перекрытия с общими серьезными последствиями; перекрытия, развивающиеся в течение короткого времени - от секунд до минут (дефекты контакта токоведущих частей, замыкания витковой изоляции после динамических воздействий КЗ)
Измерение сопротивления обмоток постоянному току
Измерение сопротивления обмоток постоянному току входит в обязательный объем заводских контрольных испытаний каждого трансформатора. Кроме того, при поступлении информации о неисправности трансформатора от средств непрерывного контроля или средств периодического контроля, выполняемого без отключения трансформатора, в ряде случаев выполняют измерение сопротивления обмоток постоянному току для уточнения характера и места дефекта.
Эти измерения позволяют проверить [4]: - качество соединений и паек, имеющихся в обмотках; - качество контактов в переключателях; - отсутствие обрывов, правильность числа параллелей (отсутствие обрывов одной или нескольких параллелей в обмотках, намотанных из нескольких параллельных проводников).
Сопротивление обмоток постоянному току измеряются по схеме «моста» или по методу потери напряжения (с помощью вольтметра и амперметра).
Измеренные значения сравнивают с полученными ранее. Они не должны отличаться от исходных более чем на 5 %, а разница в измеренных на разных фазах не должна отличаться более чем на 2 % (при одинаковых положениях регулировочных отпаек).
Измерение сопротивлений короткого замыкания позволяет определить нарушение геометрии обмоток силового трансформатора в результате механических воздействий при протекании больших токов или нарушения механизма прессовки.
При протекании по обмоткам трансформатора больших токов (например, токов внешних КЗ) возникают электродинамические силы, которые могут вызвать деформацию отдельных проводников, катушек или всей обмотки. Вероятность повреждений при таких воздействиях зависит не только от значения тока, но и от числа внешних КЗ, создавших броски тока. Ослабление усилий прессовки приводит к повышенным вибрациям обмотки и, как следствие к витковым замыканиям из-за истирания изоляции [95].
Основным параметром, характеризующим деформацию обмоток, является сопротивление короткого замыкания трансформатора (ZK) [113]. По изменению ZK можно определить степень деформации обмоток. Критерием отбраковки является отличие на 3 % от измеренных до КЗ величин, а также отличие на 3 % ZK ПО фазам на основном и крайних ответвлениях обмотки [82].
При измерении коэффициента трансформатции проверяется правильное подсоединение отводов устройства РПН и правильность установки привода ПБВ.
Коэффициент трансформации измеряют с помощью специальных электрических схем (мостов) по способу компенсации или методом двух вольтметров, один из которых присоединяется к обмотке низшего, а другой к обмотке высшего напряжения. Класс точности измерительных вольтметров должен быть не ниже 0,2.
Коэффициент трансформации определяют на всех регулировочных ответвлениях обмоток и на всех фазах.
Проверку электрической прочности изоляции проводить при вводе маслонаполненных трансформаторов в эксплуатацию и капитальных ремонтах без смены обмоток и изоляции не обязательно. Испытание изоляции сухих трансформаторов обязательно [65, 90, 129].
При капитальном ремонте с полной сменой обмоток и изоляции испытание повышенным напряжением обязательно для всех типов трансформаторов.
Электрическую прочность изоляции между обмотками разных напряжений (ВН, СН, НН) и каждой из них относительно заземленных частей трансформатора определяют приложенным напряжением. Это испытание, называемое часто испытанием главной изоляции трансформатора, состоит в том, что от постороннего источника переменного тока через специальный испытательный трансформатор подают напряжение на испытуемую обмотку трансформатора, при этом один провод от испытательного трансформатора подключают к соединенным между собой вводам испытуемой обмотки, а другой - соединяют с заземленным баком. Все остальные вводы других обмоток, включая вводы расщепленных ветвей обмоток, а также зажимы измерительных обмоток трансформаторов тока, встроенных во вводы трансформатора соединяют между собой и заземляют вместе с баком испытуемого трансформатора.
В результате приложения повышенного напряжения в испытуемой изоляции создается увеличенная напряженность электрического поля, что позволяет выявить в ней дефекты, не обнаруженные другими методами. Наиболее характерными дефектами, выявляемыми при этом испытании, являются: — недостаточные расстояния между гибкими неизолированными отводами обмоток НН в месте их подключения к шпильке ввода; — наличие в трансформаторе воздушных пузырей; — некоторые виды местного увлажнения и загрязнения изоляционных деталей.
Испытания проводят главным образом для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно. В отдельных случаях этот метод применим для проверки электрической прочности изоляции обмоток НН (до 35 кВ) трансформаторов и автотрансформаторов напряжением 110 кВ и выше.
Техноценологическии подход к описанию результатов полученных при диагностики силовых трансформаторов
За последние 25 лет произошло качественное изменение технических систем и приближение их по сложности к биологическим системам. Это вызвано тем, что образующие большую техническую систему изделия (оборудования, агрегаты, устройства, аппараты, приборы) выросли количественно, усложнились и изменились качественно [45, 93].
Основной принцип методологии общей теории ценозов состоит в том, что все системы, в том числе и технические, рассматриваются по аналогии с биологическими системами, системы такого типа и порядка сложности определяются как ценозы [44-48]. Еще в середине XIX века Мебиусом на этапе развития биологии как науки, введено понятие ценоз, когда стал необходимым переход исследования свойств отдельных особей к исследованию свойств совокупностей живых организмов.
Б. И. Кудриным рассмотрены сходства в законах развития и поведения биологических систем с техническими, из которых видно, что законы функционирования и развития сложных технических систем можно рассматривать аналогично биологическим, основываясь на ценологическом подходе к их изучению[45, 46]. Так же Б.И. Кудрин ввел понятие техноценоза и описал его свойства [45, 46].
Техноценоз - сообщество всех изделий, включающее все популяции; ограниченное в пространстве и времени выделенное единство, характеризующееся слабыми связями и слабыми взаимодействиями элементов - изделий, образующих систему; система искусственного происхождения, отличающаяся практической счетностью элементов, ее образующих, невозможностью их полного адекватного документирования, неопределенностью границ, несопоставимостью времени жизни ценоза и особи, невозможностью выделения однозначной системы показателей [45].
То есть для объяснения закономерности структурного формирования технической системы в качестве рабочей гипотезы предложена гипотеза, опирающаяся на принцип естественного отбора Ч. Дарвина [34].
Закон, предложенный Ч.Дарвиным, был изложен
И.И. Шмальгаузеном в виде кибернетической схемы регуляции эволюционного процесса (на который опирался в своих работах Б.И. Кудрин) с использованием терминов, не применявшихся Ч. Дарвином [122].
Основным инструментом техноценологического метода исследования технических систем является ранговый анализ-метод исследования технических систем, имеющий целью их статистический анализ, а также оптимизацию и полагающий в качестве основного критерия форму видовых и ранговых распределений.
Основной смысл рангового анализа составляют методики построения видовых и ранговых распределений и их последующее использование в целях оптимизации техноценоза. В достаточно полной форме теоретические основы оптимизации техноценозов исследованы профессором В.И. Гнатюком [21].
Свойства структуры техноценоза [46]: 1, Большие размеры по числу входящих в нее элементов (общее количе ство изделий, образующих современное предприятие, может быть оценено в 10й). 2. Сложность поведения как следствие большого числа слабых взаимо связей: отказ отдельного элемента системы не приведет к существенным изме нениям поведения системы в целом. 3. Наличие общей цели функционирования - единого целевого назначения: трансформация электроэнергии в цепочке от производителя до потребителя. 4. Случайный характер внешних воздействий: уменьшение объема производства, природно-климатические факторы, ошибки оперативно- дежурного персонала и др. 5. Управление на основе ВТ с участием человека. 6. Большие сроки создания.
При диагностике и прогнозировании параметров состояния силовых трансформаторов необходим учет перечисленных свойств технических систем нового типа - техноценозов с использованием математических моделей их структуры.
Если рассматривать энергосистему России и отдельные ее подсистемы, то при этом каждое выделенное предприятие: представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов; образует единство со средой и требует учета воздействия этой среды (социальные и природные факторы); является элементом в цепочке более высокого порядка; может быть разбита на подсистемы более низкого уровня.
Исследования ценозов осуществляются посредством рангового анализа, который включает следующие этапы: 1. Ценоз выделяется в пространстве и времени как некоторая система. 2. Из ценоза выделяется семейство элементарных объектов, далее не делимых. 3. Вводится понятие вид, 4. Строятся математические модели структуры ценозов видов по повто-ряемости-видовое распределение, распределение особей по мере убывания исследуемого параметра - ранговое распределение. 5. Обработка результатов известными методами.
Методы определения параметров изоляции по результатам которых собран статистический материал
Анализ был проведен по результатам испытаний автотрансформаторов результаты которых представлены в Приложении. В таблице ЗЛ приведены типы автотрансформаторов, участвующих в комплексном анализе.
Статистический материал результатов диагностики силовых автотранс форматоров представлен результатами измерений главной изоляции Р 0, хроматограф ическими анализами растворенных в масле газов (ХАРГ), физико — химическими анализами. Результаты ХАРГ и физико-химических анализов выступают как вспомогательные, помогающие определить состояние главной изоляции автотрансформаторов комплексно.
Внешней изоляцией называют воздушную изоляцию вне бака трансформатора. К ней относятся воздушная изоляция вводов до заземленных частей и воздушные промежутки между вводами разных обмоток.
Внутренней изоляцией называют изоляцию частей, находящихся внутри бака трансформатора, большей частью в масле. Внутренняя изоляция в свою очередь подразделяется на изоляцию главную и продольную.
Главной изоляцией называют изоляцию данной обмотки вместе с электрически соединенными с ней экранами, отводами и переключателями относительно корпуса, т.е. по отношению к заземленным частям магнитопровода и бака, а также изоляцию по отношению к соседним обмоткам, электрически не соединенным с нею.
Продольной изоляцией называют изоляцию между электрически соединенными частями обмоток, отводов, экранов и переключателей, имеющих разные потенциалы.
При контрольных испытаниях по определению состояния изоляции трансформаторов производились замеры сопротивлений главной изоляции.
Главную изоляцию трансформатора можно представить в виде параллельной схемы замещения диэлектрика (изоляции). На рисунке 3.2 показана эта схема замещения, состоящая из четырех ветвей, которая определяет основные характеристики диэлектрика [64].
На рисунке 3.2 приняты следующие условные обазначения: Сг-геометрическа емкость изоляции, Сабс и R-абсорбционная ветвь изоляции, Rn-сопротивление сквозному току проводимости, S-эквивалентный искровой промежуток, характеризующий электрическую прочность.
Так, например, ветвь с емкостью Сг определяет геометрическую емкость конструкции, а ветвь с абсорбционной емкостью Сабс и сопротивлением R, характеризующая степень неоднородности диэлектрика (наличие расслоений, увлажнения, загрязнения и т.п,)-диэлектрические потери в изоляции при переменном напряжении. Третья ветвь, имеющая сопротивление Rn, определяет сквозной ток проводимости или сопротивление изоляции постоянному току. Четвертая, последняя, ветвь с искровым промежутком S представляет собой разрядное (по поверхности) или пробивное (по толщине) напряжение изоляции.
Перечисленные параметры схемы замещения характеризуют состояние изоляции. Для оценки состояния изоляции трансформатора в условиях производства на заводе применяют следующие методы испытаний: - измерение сопротивления изоляции обмоток под напряжением постоянного тока; - измерение тангенса угла диэлектрических потерь; - испытание пробы трансформаторного масла; - испытание электрической прочности изоляции обмоток напряжением промышленной частоты.
Результаты этих испытаний в процессе производства используют для проверки технологических режимов обработки изоляции (сушка, пропитка), а так же после окончательной сборки трансформатора перед испытанием прочности изоляции обмоток напряжением промышленной частоты; эти испытания являются исходными данными при оценке состояния изоляции на монтаже перед вводом его в эксплуатацию [57].
Как уже отмечалось во II главе, техноценологический подход позволит более гибко и корректно сделать выводы о состоянии изоляции при проведении контроля.
