Диагностика трансформаторов и шунтирующих реакторов - Техническая программа обследований

Приложение И

Техническая программа обследований силовых трансформаторов

Техническая программа
обследований силовых трансформаторов

1. Назначение и цель проведения работ

По результатам выполнения диагностических работ в нескольких режимах эксплуатации трансформатора, выполненному анализу эксплуатационной, ремонтной документации станции определить дефекты, установить степень их развития и оценить состояние изоляции активной части.
Подготовить по результатам обследования рекомендации по объему требующихся профилактических, диагностических и ремонтных мероприятий, обеспечивающих управление ресурсом.

2. Общие положения программы обследования

2.1. Программа построена на использовании следующих принципов:
а) Принцип поэлементного контроля:
баки, уплотнения, расширитель, маслозащита;
магнитная система и динамическое состояние обмоток;
изоляция активной части трансформатора (состояние масла, твердой изоляции);
высоковольтные вводы;
заземление;
разрядники
б) Принцип поэтапного контроля.
Этап 1. Первичное обследование трансформаторов (в объеме расширенного) с определением наличия и степени развития потенциальных дефектов в узах трансформатора.
Этап 2. Повторное обследование трансформаторов с вариацией режимов работы для уточнения типов и зон дефектов.
Этап 3. Периодическое обследование (в объеме контрольного) для выявления динамики развития дефектов.

2.2. Особенности методики обследования с учетом конструкции объекта испытаний
1) Блочные трансформаторы включены в схему с использованием экранированных генераторных токопроводов, подключенных к обмотке НН.
Указанная конструкция исключает гальваническое подсоединение измерительных приборов к выводам обмоток НН
2) Определение технического состояния активной части проводить с использованием нового метода измерений интенсивности и локации зон разрядных явлений на рабочем напряжении без подключения в водам ВН и НН. При обнаружении неисправностей далее будет рассматриваться вопрос о проведении измерений по дополнительной программе.

3. Виды обследований и содержание работ

Вид обследования трансформатора, т.е. объем и разновидности выполняемых измерений, определяется по результатам профилактических испытаний, выполненных персоналом станции и по предшествующим результатам диагностики. Предусматривается проведение следующих видов обследований:
контрольного – измерения на рабочем напряжении в контрольных точках и режимах;
расширенного, с увеличением (в сравнении с контрольным) набора характеристик по используемым видам диагностики на рабочем напряжении;
комплексного, включающего измерения на рабочем напряжении в объеме расширенного и на отключенном трансформаторе.

3.1. Контрольное обследование
Проводится на рабочем напряжении. Обследование предусматривает выполнение работ по оценке состояния трансформаторов в эксплуатации с использованием наиболее эффективных методов с целью своевременного выявления дефектов, определения общей картины состояния силовых трансформаторов станции, выявления типовых дефектов или определения динамики развития дефектов. При этом проводятся ниже указанные работы:
3.1.1. Анализ эксплуатационной документации в части испытаний, выполненных персоналом станции по трансформаторам, имеющим отклонения от требований «Объема и норм испытаний электрооборудования» РД 34.45-51.300-97.
3.1.2. Измерения характеристик электроразрядных процессов в изоляции активной части и в основной изоляции высоковольтных вводов в контрольных точках на баке трансформатора.
3.1.3. Тепловизионное обследование поверхности бака трансформатора, высоковольтных вводов, маслоохладителей и сопоставление термограмм с предшествующими измерениями.
3.1.4. Используемая нормативная документация
«Объем и нормы испытаний электрооборудования» РД 34.45-51.300-97;
«Методические рекомендации по диагностике силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих ректоров и их вводов в эксплуатации на рабочем напряжении» РД ЭО-0189-00;
«Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ» РД 153-34.0-20.363-99;
«Типовая инструкция о порядке проведения измерений характеристик ЧР в изоляции основного высоковольтного оборудования на рабочем напряжении», утвержденная Техническим директором концерна "Росэнергоатом" 12.07.2001 г.

3.2. Расширенное обследование
Проводится на рабочем напряжении и включает большее число измеряемых характеристик, чем контрольное обследование предусматривает выполнение диагностических работ и полный анализ эксплуатационной документации и результатов профилактических, заводских, пусконаладочных испытаний по трансформаторам, имеющим зафиксированные значительные дефекты в системах трансформатора, определенные персоналом станции или специализированной организации, на предшествующих испытаний, а также проводится на трансформаторах, на которых в рамках данной программы обследования выполняются впервые. Включает нижеперечисленные работы:
3.2.1. Анализ результатов профилактических испытаний, выполненных персоналом станции, данных пусконаладочных, заводских испытаний.
3.2.2. Тепловизионное обследование поверхности бака трансформатора, высоковольтных вводов и системы охлаждения:
анализ состояния активной части по характеру распределения тепловых потоков по поверхности бака трансформатора и результатам анализа термографических информационных функций;
контроль теплового состояния вводов и оценка tgd неэлектрическим методом;
контроль эффективности работы маслоохладителей и состояния маслонасосов и адсорберов.
3.2.3. Контроль характеристик электроразрядных процессов в изоляции активной части трансформатора и их локацию электромагнитным методом:
частичных разрядов в главной изоляции;
частичных разрядов в основной изоляции высоковольтных вводов;
электроразрядных и искровых процессов в изоляционных элементах элементов крепежа и раскрепления активной части.
электроразрядных процессов (дуговых) в магнитной системе трансформатора.
3.2.4. Контроль характеристик трансформаторного масла из бака для определения момента появления дефектов и учета динамики их развития:
концентрации газов в масле (ГХ-анализ);
концентрация воды в масле, включая растворенную Н2О и сольватированную Н-ОН;
общее газосодержание;
концентрация антиокислительной присадки в масле;
концентрация фурановых соединений в масле.
3.2.5. Используемая нормативная документация, «Объем и нормы испытаний электрооборудования» РД34.45-51.300-97;
«Методические рекомендации по диагностике силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих ректоров и их вводов в эксплуатации на рабочем напряжении» РД ЭО-0189-00;
«Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов» РД ЭО 0410-02;
«Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ» РД. 153-34.0-20.363-99);
«Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле» РД 153-34.0-46.302-00;
«Типовая инструкция о порядке проведения измерений характеристик ЧР в изоляции основного высоковольтного оборудования на рабочем напряжении», утвержденная Техническим директором концерна «РОСЭНЕРГОАТОМ» 12.07.01;
«Порядок проведения локации разрядных явлений на трансформаторах, автотрансформаторах и шунтирующих реакторах на рабочем напряжении», утвержденный Техническим директором концерна «РОСЭНЕРГОАТОМ» 04.06.02.
3.2.6. Заводская и эксплуатационная документация.
Паспорт на трансформатор.
Паспорта на высоковольтные ввода.
Заводская инструкция по эксплуатации, транспортировке и ремонту (из комплекта документации на трансформатор).
Конструкторская документация (из комплекта документации на трансформатор), отражающая следующие сведения:
- расположение узлов раскрепления активной части в баке трансформатора;
- расположение магнитных шунтов;
- места размещения заземляющих элементов (шинок);
- размещение прессующих элементов магнитопровода;
- исполнение обмоток.
Документация на маслоохладители.
Данные по средней месячной загрузке трансформатора по полной мощности (по месяцам) за три последних года.
Информация о зафиксированных грозовых и коммутационных перенапряжениях (за три последних года).
Информация о зафиксированных, о близких коротких замыканиях (дата, кратность по току) на присоединениях (за последние три года).
Режимные повышения напряжения (уровень превышения, длительность) сверх длительно допустимых за последние три года.
Информация о ремонтах и перемещениях трансформатора.
Данные за три последних года по результатам профилактических испытаний (согласно РД 34.45-51.300-97), выполненные персоналом ЭЦ.
Акты, протоколы по результатам пусконаладочных, послеремонтных (капитальные ремонты) испытаний.
Примечание 1: Результаты диагностических работ по п.3.2.2, п.3.2.3 имеют более информативный характер при выполнении измерений на рабочем напряжении в двух режимах загрузки трансформатора по мощности:
- 70%-100% мощности от номинальной;
- на «холостом ходу».
Примечание 2: Для определения влагосодержания в бумажном остове и определения зоны частичного разряда (в масляном канале или по поверхности твердой изоляции) целесообразно проведение отбора проб масла и измерение ЧР (по п.3.2.3) в двух режимах по температуре масла (определенной заводской инструкцией):
- минимальной;
- максимальной.

3.3. Комплексное обследование
В объем комплексного обследования включаются обследования в объеме расширенного (п.3.2), и на отключенном трансформаторе в объеме, определенном «Объемом и нормами».

4. Проведение измерений

Принципиальная схема измерений представлена на рис. И.1. После установки датчиков производятся замеры:
- разрядной активности по контрольным точкам по распределениям n(Q);
- выполняется локация зон разрядов по анализу осциллограмм.

Рис. И.1 Применение измерительного комплекса ДКЧР для контроля разрядной активности (PDPA+TMP2 и СТ) и локации (осциллограф + ТМР5 + ВИШ).

Блок- схема измерений приведена на рис. И.2, установка датчиков на рис. И.3.

Рис. И.2 Блок-схема (1 – датчики ЧР типа ТМР-5; 2 – специальная кабельная линия (кабель РК50); 3 – встроенный декодер; 4 – осциллограф, 5 – компьютер).

Рис. И.3 Установка датчиков измерений разрядной активности на баке трансформатора для проведения объемной локации (слева - направо: синий, красный, желтый, зеленый).

5. Основные этапы, порядок выполнения работ, ответственные исполнители

6. Мероприятия по обеспечению техники безопасности при выполнении работ

6.1 Используемые средства диагностики при контроле ЧР фиксируют слаботочные сигналы, датчики устанавливаются на заземленный корпус оборудования, питание приборов и компьютера от аккумуляторов. Тепловизионная съемка проводится дистанционно. Указанная технология диагностики не является пожароопасной и допущена к проведению работ на взрывоопасных объектах (нефтехимия) в Европе.
6.2 Работы по проведению испытаний должны проводиться в соответствии с требованиями «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТ Р М –016-2001, РД 153-34.0-03.150-00).
6.3 Работы по измерению характеристик сигналов от частичных разрядов производятся на заземленных нетоковедущих корпусных элементах электроустановок.

7. Документы, предоставляемые по результатам обследования

По результатам выполнения работ на станцию направляется Технический отчет, включающий заключения о техническом состоянии обследованных трансформаторов, рекомендации по объему необходимых диагностических, профилактических, ремонтных мероприятий, а также протоколы по результатам контроля, а также заключение по назначенному сроку службы трансформатора и рекомендации по управлению техническим состоянием.

Содержание

1 Общие положения

1.1 Область применения
1.2 Назначение
1.3 Основание для разработки методических указаний
1.4 Нормативные ссылки
1.5 Терминология
1.6 Виды и объемы обследований

2 Требования к средствам измерений

2.1 Требования к измерительным средствам
2.2 Требования к термографическим средствам измерений
2.3 Требования к системе измерений частичных разрядов
2.4 Требования к проведению хроматографического анализа газов
2.5 Требования к электрическим испытаниям

2.6 Требования к условиям проведения измерений (состояние окружающей среды)

2.7 Требования к персоналу

2.8 Требования к программе испытаний

3 Требования безопасности

4 Методы диагностики

5 Принципы, используемые для определения технического состояния и обоснования объема мероприятий по дальнейшей эксплуатации

5.1 Процедура определения технического состояния

5.2 Принятие заключения о техническом состоянии

6 Виды обследований и объемы работ при их проведении

6.1 Контрольное обследование

6.2 Расширенное обследование

6.3 Комплексное обследование

Приложение А. «Методы, средства и обработка результатов по измерениям характеристик частичных разрядов в изоляции силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов и их вводов»

Приложение Б. «Средства измерений характеристик разрядной активности»
Приложение В. «Методы, средства и обработка результатов тепловизионного контроля силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов и их вводов»
Приложение Г. «Контроль характеристик трансформаторного масла силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов»
Приложение Д. «Виброконтроль силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов»
Приложение Е. «Анализ эксплуатационной документации и профиспытаний силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов»
Приложение Ж. «Процедура диагностики силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов при варьировании их мощности и температуры масла»
Приложение З. «Заключение о техническом состоянии»
Приложение И. «Техническая программа обследований силовых трансформаторов»