Transformatory Mocy: Ocena stanu technicznego
Głównymi elementami rzetelnej oceny stanu technicznego transformatora są:
nowoczesne metody diagnozowania na podstawie badań oleju
diagnostyka stanu izolacji, uzwojeń oraz przepustów
diagnostyka przełącznika zaczepów
Ponad 50% kilkutysięcznej populacji eksploatowanych w Polsce transformatorów średniej i dużej mocy zostało wyprodukowane w okresie od lat 60-tych do końca lat 80-tych ub. wieku. Mimo przekroczenia 30 lat służby, izolacja wielu jednostek nie jest zestarzona i może jeszcze pracować przez następne 10 do 20 lat.
Ryzyko dalszej eksploatacji oraz opłacalność ewentualnej modernizacji transformatorów musi być określone indywidualnie, przy czym kompleksowa ocena stanu technicznego stanowi składnik o kapitalnym znaczeniu. Na jej podstawie ustala się zakres remontu oraz przewidywany okres dalszej eksploatacji dla założonych parametrów pracy.
Newralgicznym punktem starszych jednostek w eksploatacji są poluzowane uzwojenia, podatne na spowodowane przepływem prądów zwarciowych odkształcenia.
Przesunięcie lub odkształcenie zwojów nie zawsze prowadzi do natychmiastowego elektrycznego przebicia izolacji, ale znacznie zwiększa ryzyko awarii przy kolejnym przepięciu lub zwarciu.
Następnym czynnikiem warunkującym przedłużenie eksploatacji transformatora jest stopień zawilgocenia uzwojeń i preszpanowych elementów konstrukcyjnych. Wyższa niż 2,5% zawartość wody w celulozie powoduje znaczne przyspieszenie procesów degradacyjnych, utraty jej właściwości mechanicznych oraz stwarza niebezpieczeństwo wystąpienia groźnego efektu "bąblowania" w stanach przeciążeniowych i zwarciowych.
Kompleksowa ocena stanu technicznego w połączeniu z miejscem usytuowania jednostki w systemie elektroenergetycznym pozwala sporządzić listę rankingową transformatorów z punktu widzenia ich znaczenia dla niezawodności działania sieci. Identyfikacja jednostek o znaczeniu krytycznym umożliwia opracowanie ekonomicznie uzasadnionego planu eksploatacji, modernizacji lub zakupów.
Diagnostyka oleju transformatorowego
Główną zaletą diagnostyki opartej na badaniu próbek oleju jest możliwość wczesnego wykrywania szkodliwych procesów fizycznych i chemicznych występujących w transformatorze. Ocena występowania wyładowań niezupełnych i łukowych oraz degradacji termicznej dokonywana jest na podstawie zawartości gazów rozpuszczonych w oleju. Wyznaczanie parametrów fizykochemicznych oleju, a także zawartości furanów (zwłaszcza 2FAL) pozwala na ocenę stopnia zestarzenia celulozy i oleju. Bardzo ważną czynnością jest sposób pobierania, przechowywania i transportu próbek oleju. Zastosowanie niewłaściwej metodyki przygotowania próbek powoduje że analiza chromatograficzna obarczona jest dużym błędem skutkującym niewłaściwą interpretacją wyników
Równie ważnym czynnikiem decydującym o poprawności diagnozy jest przystosowanie i kalibracja ogólnodostępnych chromatografów do potrzeb analizy olejów transformatorowych.
Badania izolacji stałej metodami polaryzacyjnymi
Stopień zawilgocenia izolacji stałej transformatorów można bezpośrednio wyznaczyć stosując różne warianty pomiarów zjawisk polaryzacyjnych. Praktyczne znaczenie uzyskały metody oparte o pomiar napięcia powrotnego polaryzacji RVM (Recovery Voltage Measurement), pomiar charakterystyki częstotliwościowej tgδ oraz pojemności izolacji w zakresie niskich częstotliwości (Frequency Domain Spectroscopy), a także rejestrację prądów polaryzacji i depolaryzacji (PDCDC - Polarization Depolarization Current).
Nasza firma wprowadziła do praktyki badawczej skojarzony pomiar RVM oraz PDCDC, który w znacznym stopniu poprawia dokładność i pewność pomiaru stopnia zawilgocenia izolacji transformatorów przy zachowaniu akceptowalnego czasu trwania pomiaru.
Wykrywanie odkształceń uzwojeń
Diagnoza przesunięcia uzwojeń polega na porównaniu zależności impedancji od częstotliwości zarejestrowanych na tym samym uzwojeniu w pewnych odstępach czasu lub rejestrowanych na sąsiednich uzwojeniach fazowych czy też w bliźniaczych transformatorach. Zmiana geometrii określonych fragmentów uzwojenia powoduje bowiem przesunięcie częstotliwości lokalnych rezonansów, a tym samym zmianę kształtu funkcji przenoszenia.
Energo-Complex jako pierwszy w Polsce zapoczątkował wykorzystanie odpowiedzi częstotliwościowej uzwojeń do diagnostyki ich odkształceń i posiada obecnie bazę danych dotyczącą ponad stu transformatorów średniej i dużej mocy.
Efekty ekonomiczne
Zastosowanie nowoczesnych metod badawczych w połączeniu z analizą historii oraz parametrów pracy jednostki znacząco ułatwia podejmowanie decyzji eksploatacyjnych i inwestycyjnych. Umiejętnie stosowana diagnostyka oprócz wykrywania defektów i pomocy w uniknięciu poważnych awarii w codziennej eksploatacji pozwala poprawić efekty ekonomiczne poprzez przedłużenie eksploatacji majątku transformatorowego z zachowaniem akceptowalnego poziomu ryzyka. Ocena stanu technicznego pomaga między innymi wytypować jednostki których czas życia można wydłużyć nawet o 60% czasookresu zakładanego przez konstruktorów przy niewielkich nakładach inwestycyjnych.
+48 32 7756 700
+48 32 7756 702
+48 601 260 808
