Диагностика и контроль

Установление и изучение признаков, характеризующих наличие дефектов в устройствах их узлах, элементах и т.д. для предсказания возможных отклонений в режимах их работы (состояниях), а также разработка методов и средств обнаружения и локализации дефектов в технических системах.

Техническая диагностика осуществляется либо, например, внешним осмотром, либо при помощи диагностической аппаратуры или диагностических программ. Одно из важных средств обеспечения и поддержания надежности технических объектов.

2.3.1 Диагностика и контроль силового трансформатора

Повреждения или отклонения от нормального режима работы, возникающие в силовых трансформаторах, могут быть вызваны недоработкой конструкции, скрытыми дефектами, нарушениями правил перевозки, технологии монтажа, эксплуатации или некачественным ремонтом. Своевременное выявление возникающего дефекта позволяет принять меры по предупреждению его развития и сохранению работоспособного состояния трансформатора.
Наиболее характерными повреждениями трансформаторов являются следующие: повреждение обмоток и изоляции, активной стали, фарфоровой и внутренней изоляции вводов, контактов устройства для регулирования напряжения, вспомогательных узлов и устройств.
Диагностика состояния трансформатора носит комплексный характер: она осуществляется на стадии изготовления трансформатора, перед вводом его в работу и в процессе эксплуатации. После окончания монтажа перед вводом в работу проводятся испытания в объеме, предусмотренном ПУЭ: определение условий включения трансформатора, измерение характеристик изоляции и сопротивления обмоток постоянному току, проверка работы переключающего устройства и снятие круговой диаграммы, испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением, проверка состояния силикагеля, фазировка трансформатора, испытание трансформаторного масла, испытание включением толчком на номинальное напряжение.
Все работы по диагностике трансформаторов в процессе его эксплуатации делятся на четыре группы:

1) Не требующие прикосновения к работающему трансформатору;

2)Не требующие отключения, но связанные с необходимостью прикосновения к трансформатору или его вспомогательным устройствам;

3)Выполняемые на отключенном трансформаторе;

4)Выполняемые на трансформаторе, выведенном в ремонт.

К первой группе работ относятся периодические внешние осмотры с контролем за показаниями сигнальных устройств и средств контроля и измерения. При периодических осмотрах проверяется следующее:

1)Состояние внешней изоляции, т.е. изоляторов вводов: нет ли на них трещин или сколов фарфора, какова степень загрязнения поверхности, не наблюдается ли коронирование;

2)Исправность измерительных приборов, термометров, маслоуказателей, мембраны выхлопной трубы, газового реле. Окошко последнего должно быть заполнено маслом;

3)Наличие или отсутствие подтекания масла;

4)Состояние доступных для наблюдения контактных соединений. Их повышенный нагрев может быть выявлен с использованием термоиндикаторов или по внешнему виду контакта и шины: появление цветов побежалости, потемнение, выгорание краски, “струящийся “ воздух над контактом. Очень сильный нагрев может вызвать свечение контакта, особенно в темное время суток.

Эффективный контроль нагрева осуществляется с помощью тепловизора (микропроцессорный прибор с дисплеем, осуществляющий измерение температуры на расстоянии, без непосредственного контакта с контролируемым объектом).

Одновременно осматриваются все контрольные средства, по показаниям которых можно судить о появлении какой-то неисправности или об опасности ее возникновения.

Температура верхних слоев масла контролируется термометром. Если эта температура превышает допустимую, в первую очередь следует обратить внимание на исправность системы охлаждения. Если неисправностей в ней не обнаружено, то повышение температуры скорее всего обусловлено возникновением внутренних повреждений в трансформаторе: витковым замыканием в обмотке, ухудшением состояния контактных соединений, ухудшением циркуляции масла вследствие уменьшения сечения масляных каналов из-за разбухания изоляции или наличия постороннего предмета.

Снижение уровня масла ниже допустимого может быть обусловлено наличием протечек в баке или радиаторах, ухудшением системы дыхания масла через расширитель или недостаточным количеством залитого масла. Работа трансформатора со сниженным уровнем масла не допускается, так как это может привести к ускоренному старению масла, срабатыванию газового реле и отключению трансформатора, ухудшению работы системы охлаждения.

При осмотрах могут быть выявлены и другие нарушения нормальной работы трансформатора, например, такие, как усиленный гул, чаще всего обусловленный повышенной вибрацией трансформатора или его элементов, нарушение наружных контактных соединений, сопровождаемое характерным потрескиванием, нарушение крепления ошиновки, деформация каких-либо элементов, повреждения дренажной системы и т.д.

Персонал, заметивший при осмотре какое-либо нарушение в работе трансформатора, должен информировать об этом соответствующую службу предприятия и принять необходимые меры для устранения неисправности, если это возможно без отключения трансформатора. При обнаружении внутреннего повреждения трансформатор должен быть отключен обслуживающим персоналом с предварительным извещением вышестоящего дежурного персонала. Ко второй группе мероприятий по диагностике состояния трансформаторов относится отбор проб масла для проверки его электрических свойств, химического или хромотографического анализа растворенных в масле газов. Сюда же относится измерение вибрации бака или других частей трансформатора, контроль частичных разрядов, отбор газа из сработавшего на сигнал газового реле и др.

2.3.2 Диагностика и контроль силового выключателя

Контроль заключается в проведении пусков коммутационного аппарата, измерении при этом комплекса его характеристик и дальнейшем сопоставле- нии измеренных и паспортных значений характеристик.

Важное место в диагностике высоковольтных выключателей занимает тепловизионный контроль. С применением инфракрасной техники каждый год выявляется значительное количество дефектов на электрооборудованиях подстанций. В настоящее время на каждый тип выключателя разработана своя методика тепловизионного контроля

Традиционные методы и устройства для измерения параметров и характеристик высоковольтного выключателя, как правило, трудоёмки, результаты измерений фиксируются вручную, а точность определения тех или иных параметров зависит от субъективных факторов, а также от совершенства технических средств измерения.
Так, разновременность замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами обычно осуществляется косвенно, по разнице линейных перемещений подвижных контактов в разных фазах в камере выключателя, и производится медленно, ручным включением выключателя с помощью рычага или домкрата. Фиксация касания контактов в каждой фазе осуществляется оператором по загоранию соответствующих ламп в специальной схеме электрической цепи и поэтапной отметкой карандашом положений направляющей трубы на изолирующей штанге. Затем линейкой вручную производятся измерения положений подвижных контактов.

Для определения разновременности касания контактов выключателя с помощью данной методики необходим предварительный слив трансформаторного масла из его бака и ручное производство измерений. Процесс измерения не автоматизирован и не позволяет определять собственное время включения и отключения выключателя в рабочем режиме, а также выявить при этом дребезг контактов. В эксплуатационной практике нередки случаи, когда необходимо оперативно и без слива трансформаторного масла оценить разновременность касания контактов высоковольтного выключателя, например после аварийного отключения.

К основным параметрам высоковольтных выключателей, которые должны контролироваться при проведении диагностики технического состояния выключателей, относятся:

- время отключения собственное/полное;

- время включения;

- скорость включения/отключения;

- ход при включении/отключении;

- демпфирование в процессе включения и (или) отключения;

- ток катушки включения/отключения;

- состояние и ток цепей обогрева полюсов выключателя и привода;

- наработка механического ресурса;

- наработка механического ресурса;

- ток и напряжение электродвигателя привода;

- время завода пружин пружинного привода;

- давление жидкости в гидравлическом приводе;

- давление воздуха в пневмоприводах;

- температура контактной системы токоведущих контуров фаз выключателя;

- сопротивление замкнутых контактов (при снятии напряжения).

2.3.3 Диагностика и контроль разъединителей

К основным параметрам разъединителей, которые необходимо контролировать при проведении комплексной оценки технического состояния разъединителей, согласно относятся:

- температура главной электрической цепи

- ход контактов;

- фиксация полного включенного положения;

- ток электромагнитов управления;

- давление воздуха в резервуаре пневматического привода;

- ток и напряжение электродвигателя привода;

- механическая прочность опорных изоляторов разъединителей.

Измерение хода контактов при включении/отключении

Устройство диагностики, обрабатывающее сигналы датчика углового перемещения вала во времени, через известную кинематическую связь по определенному алгоритму должно обеспечивать пересчет углового перемещения вала в линейное перемещение контактов.

Фиксация полного включенного положения

Устройство диагностики, должно регистрировать ход контакта при каждой операции включения.

Программное обеспечение позволяет определять конечное положение контакта и сопоставлять его с заданным, которое является полным включенным положением.

Ток и напряжение электродвигателя привода

Устройство диагностики должно регистрировать значение напряжения и тока в цепи электродвигателя привода разъединителя при каждой операции.

Программное обеспечение позволяет сравнивать их с допустимыми значениями, указанными в руководстве по эксплуатации.

2.3.4 Диагностика и контроль ограничителя перенапряжения

Тепловизионный контроль ОПН является дополнительным по отношению к контролю тока проводимости.

При тепловизионном контроле фиксируется значения температуры по высоте и пери­метру покрышки элемента ОПН, а также зоны с локальными нагревами.

Оценка состояния ограничителей и элементов ограничителей осуществляется путем пофазного сравнения измеренных температур (избыточная температура). Под избыточной температурой понимается превышение измеренной температуры контролируемого ОПН или элемента ОПН над температурой аналогичных ОПН или элементов ОПН других фаз, нахо­дящихся в одинаковых условиях.

Допускается избыточная температура до 5C.

Допускается снижение температуры по направлению от фазового фланца к заземлен­ному.

При избыточной температуре 5-10C следует произвести осмотр ОПН на наличие внешних повреждений и провести измерение тока проводимости во время планового ремон­та.

При избыточной температуре 10-30C следует:

1) произвести осмотр ОПН на наличие внешних повреждений и загрязнений;

2) при наличии устройства для измерения тока проводимости без отключения, изме­рить ток проводимости. При невозможности измерения тока проводимости без отключения следует измерить ток проводимости, отключив ОПН, либо провести повторный тепловизи- онный контроль, но не ранее чем через 24 часа;

3) в случае если при повторном тепловизионном контроле, проведенном через 24 ча­са, избыточная температура ОПН будет более 10C необходимо связаться с заводом- изготовителем для принятия совместного решения о возможности его дальнейшей эксплуа­тации, т.к. временный нагрев одной из фаз может быть вызван прохождением через ОПН импульсного тока;

4) Следует иметь в виду, что длительный нагрев ограничителя может быть вызван наличием на поверхности ОПН проводящего увлажненного слоя загрязнения (нагрев токами утечки по поверхности оболочки).

При избыточной температуре более 30C следует:

1) отключить ОПН от сети;

2) произвести осмотр ОПН на наличие внешних повреждений;

3) измерить ток проводимости. Если значение тока проводимости превышает ука­занный в паспорте предел, необходимо отсоединить ОПН от сети и измерить ток проводимо­сти не раньше, чем через 24 часа, дав возможность все трем ОПН остыть до одинаковой тем­пературы;

4) сообщить заводу-изготовителю о результатах тепловизионного контроля и о из­мерении тока проводимости на всех трех фазах для принятия решения о замене ОПН или о возможности его дальнейшей работы;

5) проанализировать работу сети в период предшествующий тепловизионному кон­тролю на наличие импульсов и/или режимов, воспринимаемых ОПН как длительное превы­шение допустимого рабочего напряжения (дуговые перенапряжения, феррорезонансные яв­ления и т.п.).

Следует иметь ввиду, что длительный нагрев ограничителя может быть вызван несо­ответствием параметров данного ОПН условиям конкретного места эксплуатации

Дата добавления: 2015-07-15