Назначение

Усилие осевой прессовки обмоток высоковольтных силовых трансформаторов определяет их динамическую стойкость к сквозным токам короткого замыкания, которые могут протекать через трансформатор в аварийных режимах.

В процессе эксплуатации это усилие обычно ослабевает, поэтому важной диагностической задачей является его контроль.

Большинство существующих систем диагностики усилия прессовки требуют, как минимум, отключения и расшиновки контролируемого трансформатора. Предлагаемая экспертная система ВЕСТА позволяет определять состояние прессовки обмоток и сердечника на работающем трансформаторе, используя в качестве диагностического параметра вибрацию на поверхности бака трансформатора.

Работа экспертной программы ВЕСТА базируется на математической модели трансформатора, в которой источниками вибрации являются только активные элементы – магнитопровод и обмотки. Следуя схеме замещения трансформатора, в режиме холостого хода трансформатора вибрирует только магнитопровод, а в режиме нагрузки добавляется вибрация обмоток. Если обмотка хорошо запрессована, то она вибрирует на частоте 100 Гц. Если усилие прессовки обмотки или сердечника меньше нормы, то в спектре вибрации появляются высшие гармоники, кратные 100 Гц - 200, 300, …, 1000 Гц.

Для работы экспертной программы необходимо провести замеры вибрации в диапазоне частот до 1000 Гц на поверхности бака трансформатора по специальной схеме в 12 характерных точках. Эти точки находятся напротив верхней и нижней границ фазных обмоток трансформатора на сторонах ВН и НН. Измерения вибрации необходимо проводить в двух режимах работы трансформатора – холостого хода и под нагрузкой, максимально близкой к номинальной.

Особенности системы оперативной оценки усилия прессовки обмоток и сердечника трансформаторов ВЕСТА

Замеры вибрации выполняются переносным анализатором вибросигналов марки ViAna-1, входящим в поставку системы ВЕСТА. Датчик вибрации фиксируется на поверхности бака трансформатора при помощи магнита. Для удобства установки датчика вибрации обычно используется изолирующая штанга, стандартно имеющаяся на подстанции.

И нформация о вибрации бака трансформатора в процессе проведения измерений записывается в память прибора. Ее объем достаточен для хранения информации об обследовании более чем 40 трансформаторов. Далее данные из прибора передаются в компьютер, где накапливаются и хранятся в базе данных экспертной программы ВЕСТА.

Диагностика качества прессовки обмоток и магнитопровода трансформатора в экспертной программе ВЕСТА проводится в автоматическом режиме. Пользователю только необходимо выбрать из базы два замера вибрации в разных режимах работы обследуемого трансформатора.

Для количественной оценки качества прессовки используются расчетные «коэффициенты состояния» прессовки. Это позволяет унифицировать диагностические заключения практически для всех типов применяемых в практике трансформаторов.

Границы технического состояния контролируемых параметров определяются следующим образом:

• Если значение расчетного коэффициента состояния (общего состояния трансформатора, прессовки обмотки, прессовки активной стали) больше, чем 0,9, то это зона хорошего состояния.
• Если он меньше 0,9, но больше, чем 0,8, то данный параметр соответствует критериям удовлетворительного состояния.
• Если его значение ниже 0,8 – это зона тревожного и даже аварийного состояния. Следует принимать меры или по крайней мере начинать думать о возможных способах улучшения состояния трансформатора.

Программа ВЕСТА автоматически формирует отчетный протокол о качестве прессовки активных элементов обследуемого трансформатора, включающий исходную информацию и рисунки. Протокол можно распечатать при помощи принтера.

В экспертную программу ВЕСТА встроена специализированная подпрограмма, предназначенная для диагностики технического состояния маслонасосов системы охлаждения трансформатора, проводимой по вибрационным параметрам.