42
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
42
Анализ
выбора
и
опыт
применения
систем
мониторинга
силовых
трансформаторов
ПАО
«
Ленэнерго
»
В
2013-
м
году
при
планирова
-
нии
и
подготовке
мероприя
-
тий
для
обеспечения
повы
-
шенного
уровня
надежности
электроснабжения
XVIII
Петербургского
Международного
экономического
фо
-
рума
2014
года
наряду
с
усилением
стандартных
мер
по
техническому
об
-
служиванию
встал
вопрос
применения
автоматизированных
средств
диагности
-
рования
силового
оборудования
.
В
ка
-
честве
одной
из
мер
рассматривалась
организация
непрерывного
контроля
основных
и
критически
важных
энерго
-
объектов
,
отвечающих
за
энергоснабже
-
ние
комплекса
ПМЭФ
и
вспомогательных
объектов
.
Более
того
,
значительный
рост
как
внутреннего
,
так
и
международного
ту
-
ризма
в
Санкт
-
Петербурге
заставляет
по
-
другому
посмотреть
на
задачу
беспе
-
ребойного
освещения
и
электроснабже
-
ния
объектов
культурно
-
исторического
наследия
.
В
летний
период
гости
север
-
ной
столицы
в
круглосуточном
режиме
осматривают
достопримечательности
,
Все
чаще
энергосистемы
сталкиваются
с
проблемой
вы
-
бора
систем
мониторинга
того
или
иного
оборудования
.
ПАО
«
Ленэнерго
»
решило
провести
анализ
систем
мони
-
торинга
силовых
трансформаторов
с
различными
прин
-
ципами
работы
,
техническими
характеристиками
,
ценовы
-
ми
показателями
и
попыталось
сформулировать
основные
критерии
выбора
и
применения
систем
онлайн
мониторин
-
га
.
В
данной
статье
освещены
причины
применения
систем
непрерывного
контроля
состояния
силовых
трансформа
-
торов
и
приведен
опыт
использования
разных
систем
на
объектах
ПАО
«
Ленэнерго
»,
их
комплексная
сравнительная
оценка
.
Затронуты
вопросы
необходимости
мониторинга
как
такового
,
его
точности
,
сделаны
выводы
о
применимо
-
сти
систем
различного
типа
.
Константин
МЯГКИХ
,
заместитель
руководителя
–
главный
инженер
Диагности
ческого
центра
ПАО
«
Ленэнерго
»
Виктор
ЧЕРНЕЦОВ
,
к
.
т
.
н
.,
заместитель
главного
инженера
по
эксплуатации
ПАО
«
Ленэнерго
»
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
Диагностика
43
43
что
добавляет
буквальности
понятию
«
непрерывное
электроснабжение
».
Главным
объектом
системы
электроснабжения
,
ко
-
торый
лидирует
в
категориях
«
сложный
»
и
«
дорогой
»,
является
силовой
трансформатор
.
В
Санкт
-
Петербурге
уже
к
середине
XX
столетия
существовала
сформиро
-
ванная
система
электрических
сетей
.
Поэтому
в
парке
силового
оборудования
присутствует
немало
объектов
с
возрастом
,
исчисляемым
десятилетиями
.
Состояние
такого
оборудования
необходимо
особо
тщательно
кон
-
тролировать
.
Поэтому
руководством
ПАО
«
Ленэнерго
»
по
рекомендациям
специалистов
Диагностического
центра
было
принято
решение
провести
опытно
-
промышленную
эксплуатацию
средств
мониторинга
состояния
силовых
трансформаторов
.
ВЫБОР
СИСТЕМЫ
МОНИТОРИНГА
И
ДИАГНОСТИКИ
Сделать
выбор
между
параметрами
контроля
и
си
-
стемами
мониторинга
нелегко
.
Задача
стоит
понят
-
ная
—
знать
текущее
состояние
энергообъекта
и
иметь
возможность
«
видеть
»
его
текущие
изменения
,
чтобы
Табл
. 1.
Оценка
методов
мониторинга
/
диагностики
Измеряемые
параме
-
тры
Параметры
оценки
системы
Итог
по
шкале
«
обычно
-
хорошо
-
отлично
»
а
)
эффективность
б
)
возможность
установки
в
)
стоимость
1.
Мощности
/
напряжение
/
токи
высокая
для
явных
,
низкая
для
развивающихся
дефектов
часто
существует
в
виде
диспет
-
черского
или
коммерческого
учета
относительно
низкая
обычно
2. Tan
δ
(
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
)
высокая
для
явных
,
низкая
для
развивающихся
дефектов
средняя
зависит
от
системы хорошо
3.
ЧР
(
частичные
раз
-
ряды
)
высокая
для
явных
,
низкая
для
развивающихся
дефектов
,
сложность
анализа
средняя
высокая
хорошо
4.
Температура
низкая
как
правило
уже
контролируется
относительно
низкая
обычно
5.
Температура
ННТО
(
наиболее
нагретой
точки
обмотки
)
высокая
невозможно
без
вскрытия
средняя
хорошо
*
6.
Давление
низкая
как
правило
уже
контролируется
относительно
низкая
обычно
7.
Вибрация
недостаточно
подтверждена
хорошая
относительно
низкая
обычно
8.
РПН
высокая
для
явных
,
низкая
для
развивающихся
дефектов
средняя
,
зависит
от
изготовителя
и
типа
относительно
низкая
хорошо
9.
АРГ
(
анализ
раство
-
ренных
газов
)
высокая
для
явных
,
разви
-
вающихся
,
зарождающихся
дефектов
зависит
от
системы
зависит
от
системы отлично
10.
Анализ
влаги
высокая
зависит
от
системы
зависит
от
системы хорошо
* —
практически
реализуемо
только
для
новых
трансформаторов
.
планировать
режим
работы
и
мероприятия
по
обслужи
-
ванию
,
а
также
прогнозировать
будущее
техническое
со
-
стояние
объекта
и
меры
по
его
ремонту
или
замене
.
Сегодня
на
рынке
присутствует
определенное
множе
-
ство
датчиков
и
систем
для
непрерывного
контроля
па
-
раметров
трансформатора
—
электрических
(
мощность
/
токи
/
напряжения
, Tan
δ
—
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
,
ЧР
—
частичные
разряды
),
физических
(
темпера
-
тура
,
давление
,
вибрация
,
уровень
),
химических
(
раство
-
ренные
газы
,
влага
).
Выбирать
по
принципу
«
дайте
все
»
нет
смысла
,
так
как
стоимость
такого
решения
будет
стре
-
миться
к
десяткам
процентов
от
стоимости
трансформа
-
тора
.
К
тому
же
на
старых
машинах
нет
возможности
ин
-
тегрировать
все
датчики
.
Таким
образом
выделены
основные
критерии
выбора
:
а
)
эффективность
(
информативность
с
точки
зрения
ди
-
агностики
);
б
)
возможность
установки
на
старое
оборудование
без
вмешательства
в
конструкцию
;
в
)
стоимость
.
Блиц
-
анализ
типов
систем
мониторинга
/
диагностики
приведен
в
таблице
1.
44
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
Дополнительно
стоит
рассмотреть
системы
непре
-
рывного
автоматизированного
контроля
с
точки
зрения
эффективности
в
выявлении
дефектов
.
Для
удобства
дефекты
сформированы
в
группы
.
Анализ
приведен
в
та
-
блице
2
Как
видно
из
таблиц
1–2,
наиболее
эффективными
системами
являются
системы
АРГ
,
ННТО
,
Та
n
δ
,
ЧР
.
При
этом
лидером
по
выявляемым
дефектам
является
АРГ
,
а
ННТО
практически
монтируется
в
обмотку
только
при
изготовлении
трансформатора
,
Та
n
δ
—
узкоспециали
-
зирована
и
входит
в
объем
испытаний
,
ЧР
на
практике
имеет
ряд
сложностей
с
точки
зрения
оценки
.
Получает
-
ся
,
что
наиболее
эффективной
,
а
также
методологически
изученной
является
система
контроля
АРГ
,
которая
также
часто
позволяет
контролировать
влагу
,
поэтому
решение
использовать
данный
тип
систем
не
вызывает
сомнения
.
ОПЫТ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РАЗНЫХ
СИСТЕМ
Объектом
для
установки
систем
мониторинга
АРГ
были
выбраны
трансформаторы
63
МВА
класса
110
кВ
,
находящиеся
в
ведении
филиала
ПАО
«
Ленэнерго
»
«
Санкт
-
Петербургские
Высоковольтные
Электрические
Сети
».
В
2014
году
были
установлены
две
системы
АРГ
различного
принципа
действия
— «Serveron TM8»
на
базе
газовой
хроматографии
и
«SmartDGA-9»
на
базе
неди
-
сперсного
инфракрасного
анализа
.
Сравнительный
ана
-
лиз
результатов
эксплуатации
данных
систем
представ
-
лен
в
таблице
3.
На
основании
вышеизложенного
и
с
учетом
того
,
что
одним
из
основных
принципов
мониторинга
является
он
-
Табл
. 2.
Оценка
выявляемых
дефектов
Измеряемые
параметры
Выявляются
дефекты
в
Итог
по
шкале
«
обычно
-
хорошо
-
отлично
»
конструк
-
ции
соедине
-
ниях
изоляции магнит
-
ной
цепи
эксплуата
-
ции
,
режиме
1.
Мощности
/
напряжение
/
токи
+
+
обычно
2. Tan
δ
(
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
)
+
хорошо
*
3.
ЧР
(
частичные
разряды
)
+
хорошо
*
4.
Температура
+
обычно
5.
Температура
ННТО
(
наиболее
нагретой
точки
обмотки
)
+
+
о
+
отлично
6.
Давление
+
о
обычно
7.
Вибрация
+
о
обычно
8.
РПН
+
о
обычно
9.
АРГ
(
анализ
растворенных
газов
)
+
+
о
+
отлично
10.
Анализ
влаги
о
+
+
хорошо
+
—
явно
,
о
—
частично
или
косвенно
; * —
с
учетом
ценности
изоляции
.
лайн
анализ
тенденции
повышения
или
понижения
кон
-
центраций
диагностических
газов
(
так
называемого
трен
-
да
),
экспертно
установлено
:
а
)
обе
системы
показали
удовлетворительную
примени
-
мость
для
анализа
изменения
концентраций
девяти
газов
в
динамике
в
режиме
онлайн
;
б
)
система
«SmartDGA-9»
предложена
разработчиком
как
дополнительная
система
к
существующим
тра
-
диционным
измерениям
(
в
частности
лабораторному
ХАРГ
);
система
«Serveron TM8»
предложена
разработ
-
чиком
как
альтернатива
к
существующим
традицион
-
ным
измерениям
:
ХАРГ
;
отличительной
особенностью
системы
«SmartDGA-9»
при
сравнении
с
системой
«Serveron TM8»
является
меньшая
точность
при
опре
-
делении
сверхмалых
концентраций
газов
;
в
)
система
«SmartDGA-9»
имеет
ряд
конкурентных
пре
-
имуществ
,
влияющих
на
уровень
эксплуатационных
затрат
собственников
оборудования
.
Поэтому
систему
«SmartDGA-9»
предлагается
считать
предпочтительной
системой
онлайн
диагностики
для
ис
-
пользования
на
предприятиях
ПАО
«
Ленэнерго
»
ввиду
более
низких
эксплуатационных
затрат
и
стоимости
обо
-
рудования
при
аналогичной
эффективности
[4].
ОПЫТ
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
И
КОНТРОЛЯ
СОСТОЯНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРА
Приведем
данные
мониторинга
трансформатора
ТРДЦН
-63000/110/10/6-76 (
возраст
38
лет
)
с
установлен
-
ной
системой
«SmartDGA-9».
Период
контроля
:
июль
2014 —
апрель
2016
гг
.
Трансформатор
имел
повышенное
Диагностика
45
Табл
. 3.
Сравнительный
анализ
эксплуатируемых
систем
АРГ
Наименование
критерия
Система
«Serveron TM8»
Система
«SmartDGA-9»
Принцип
работы
Газовая
хроматография
(
ХАРГ
)
Недисперсный
инфракрасный
анализ
(NDIR)
1.
Объем
измеряемых
пара
-
метров
1.
Газы
,
растворенные
в
масле
:
Н
2
,
СО
,
СО
2
,
СН
4
,
С
2
Н
4
,
С
2
Н
2
,
С
2
Н
6
,
О
2
, N
2
2.
Влагосодержание
масла
—
сторонний
датчик
1.
Газы
,
растворенные
в
масле
:
Н
2
,
СО
,
СО
2
,
СН
4
,
С
2
Н
4
,
С
2
Н
2
,
С
2
Н
6
,
О
2
, N
2
2.
Влагосодержание
масла
3.
Давление
масла
4.
Температура
масла
Вывод
:
Объем
измеряемых
параметров
схож
,
система
«SmartDGA-9»
позволяет
дополнительно
измерять
влажность
,
температуру
и
давление
масла
.
2.
Погрешность
По
газам
5%;
по
влаге
2%
По
газам
5%;
по
влаге
2%
Вывод
:
Заявленная
погрешность
измерения
идентична
.
3.
Условия
эксплуатации
Рабочая
температура
-50°
С
до
+55°
С
.
Влажность
от
5%
до
95%
без
конденсации
Рабочая
температура
-50°
С
до
+65°
С
.
Влажность
от
10%
до
95%
без
конденсации
Вывод
:
Не
имеют
существенных
различий
.
4.
Частота
отбора
масла
Интервалы
от
2
до
12
часов
.
Автоматический
учащенный
анализ
От
3
ч
и
до
7
дней
.
Прогрессивное
увеличение
частоты
Вывод
:
Частота
отбора
проб
масла
каждой
системы
обеспечивает
необходимый
уровень
контроля
,
позволяющий
системе
оповестить
оператора
о
зарождении
и
развитии
быстроразвивающегося
дефекта
.
5.
Наличие
автокалибровки
Присутствует
автоматическая
калибровка
системы
эталонными
газами
Национального
института
стандартов
и
технологии
(NIST)
Калибровка
системы
не
требуется
Вывод
:
Отсутствие
необходимости
проведения
калибровки
системы
«SmartDGA-9»
является
существенным
преимуществом
.
6.
Наличие
аналитического
про
-
граммного
обеспечения
Serveron TM VIEVTM,
аналитика
по
состоя
-
нию
трансформатора
DGA Viewer,
аналитика
по
состоянию
трансфор
-
матора
Вывод
:
Ввиду
того
,
что
ПО
не
было
установлено
на
рабочие
места
специалистам
Диагностического
центра
ПАО
«
Ленэнерго
»,
провести
экспертную
оценку
их
эффективности
не
представляется
возможным
.
7.
Наличие
систем
оповещения
Наличие
звуковой
сигнализации
Наличие
индикаторов
,
видимых
в
прямом
солнеч
-
ном
свете
Вывод
:
Наличие
яркой
цветовой
индикации
является
некоторым
преимуществом
системы
«SmartDGA-9».
8.
Необходимость
проведения
технического
обслуживания
систем
Замена
баллона
с
гелием
— 1
раз
в
4
года
.
Проверка
манометров
— 1
раз
в
3
мес
.
Проверка
фитингов
— 2
раза
в
год
.
Замена
баллона
с
поверочным
газом
—
1
раз
в
4
года
.
Замена
колонок
— 1
раз
в
6
лет
.
Продувка
маслопроводов
.
Обслужива
-
ние
масляного
фильтра
.
Значительная
стоимость
расходных
матери
-
алов
на
1
устройство
в
год
Не
требуется
регулярного
технического
обслу
-
живания
внутренних
компонентов
и
механиз
-
мов
.
Отсутствует
стоимость
расходных
материалов
на
1
устройство
в
год
Вывод
:
Анализ
техобслуживания
систем
проведен
на
основе
анализа
руководств
по
эксплуатации
систем
мониторинга
,
материалов
,
предоставленных
представителем
компании
Qualitrol,
а
также
опыта
сторонних
компаний
ОАО
«
Концерн
Рос
энергоатом
» [1]
и
писем
ООО
«
Тольяттинский
трансформатор
» [2],
ООО
«
Силовые
машины
—
Тошиба
.
Высоковольтные
трансформаторы
» [3].
Установлено
,
что
эксплуатация
системы
«Serveron TM8»
имеет
затраты
на
эксплуатацию
значительно
выше
функционально
аналогичного
оборудова
-
ния
«SmartDGA-9»,
что
является
преимуществом
системы
«SmartDGA-9».
9.
Стоимость
систем
монито
-
ринга
на
2014
Оценивается
как
высокая
Оценивается
как
средняя
Вывод
:
Система
«SmartDGA 9»
имеет
стоимость
в
2
раза
ниже
стоимости
«Serveron TM8».
10.
Сравнительный
анализ
измерений
систем
с
лабо
-
раторным
хроматографом
«
Кристалл
-5000»
Разброс
концентраций
газов
составил
от
2
до
46%,
за
исключением
Н
2
—
разброс
от
26
до
100%
Разброс
концентраций
газов
составил
от
2
до
200%,
наибольший
разброс
имеет
С
2
Н
6
и
составляет
до
200%
Вывод
:
Сравнительный
анализ
проведен
на
основе
данных
,
предоставленных
химической
лабораторией
Диагностического
центра
ПАО
«
Ленэнерго
».
46
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
газообразование
,
был
заменен
блок
РПН
.
В
последнее
время
отмечено
пре
-
вышение
граничных
концентраций
СО
,
СО
2
.
С
помощью
системы
мониторинга
выявлен
и
отслеживается
развиваю
-
щийся
дефект
твердой
части
изоляции
обмоток
в
начальной
стадии
развития
.
Сегодня
выявлен
некоторый
перегрев
твердой
изоляции
(
за
счет
увеличения
нагрузок
)
и
снижение
ее
ресурса
,
а
так
-
же
некоторые
проблемы
с
избирателем
РПН
.
Наличие
непрерывного
контроля
масла
трансформатора
Т
-2
позволило
объективно
оценивать
его
состояние
и
возможность
принимать
нагрузку
в
ре
-
жиме
.
Трансформатор
включен
в
список
оборудования
для
замены
,
но
находит
-
ся
в
эксплуатации
,
и
непрерывный
кон
-
троль
позволяет
безопасно
продлить
срок
его
службы
,
а
соответственно
по
-
лучить
существенную
экономию
финан
-
сов
предприятия
на
техническое
пере
-
вооружение
.
Повышенная
влажность
изоляции
обмоток
(
трансформатор
1978
г
.
в
.)
вызы
-
вает
ускоренное
старение
,
что
выража
-
ется
разложением
целлюлозы
с
повы
-
шенным
выделением
газов
углеродной
группы
.
Также
выявлена
взаимосвязь
влажности
масла
с
изменением
трендов
газов
СО
,
СО
2
(
рисунок
3).
Несмотря
на
ограничение
приме
-
нения
методов
анализа
по
соотноше
-
ниям
газов
(
превышение
граничных
концентраций
[5]),
анализ
по
методике
треугольника
Дюваль
-1 [6]
также
под
-
тверждает
заключение
о
термическом
дефекте
в
районе
до
300°
С
,
что
соотно
-
сится
с
перегревом
бумаги
и
выделени
-
ем
СО
,
СО
2
.
АСПЕКТЫ
КОНТРОЛЯ
КИСЛОРОДА
И
ВЛАГИ
Следует
отметить
,
что
кроме
семи
диагностических
газов
в
масле
присут
-
ствуют
кислород
О
2
и
азот
N
2
,
а
их
кон
-
центрация
изменяется
в
зависимости
от
герметичности
корпуса
трансформатора
и
происходящих
внутри
него
процессов
(
рисунок
5).
В
машинах
со
свободным
дыханием
диагностическим
признаком
Рис
. 2.
Рост
тренда
СО
Рис
. 3.
Тренды
растворенных
газов
,
температуры
и
влаги
влага
Н
2
водород
С
H
4
метан
С
2
Н
4
этилен
С
2
Н
2
ацетилен
СО
угарный
газ
давление
темпер
.
масла
нагрузка
Рис
. 1.
Рост
тренда
СО
2
влага
Н
2
водород
С
H
4
метан
С
2
Н
6
этан
С
2
Н
4
этилен
С
2
Н
2
ацетилен
СО
угарный
газ
СО
2
углекислый
газ
давление
темпер
.
масла
влага
СО
угарный
газ
СО
2
углекислый
газ
давление
темпер
.
масла
нагрузка
Диагностика
47
является
потребление
кислорода
О
2
(
с
одновременным
снижением
концен
-
трации
кислорода
от
равновесной
).
В
трансформаторах
с
защитой
масла
диагностическим
признаком
является
повышенная
концентрация
кислоро
-
да
.
Рост
концентрации
азота
N
2
по
-
зволяет
выявить
увеличение
подсоса
атмосферного
воздуха
в
бак
.
В
течение
жизни
трансформатор
подвергается
окислительным
процес
-
сам
,
и
наличие
свободного
кислорода
увеличивает
скорость
реакций
окис
-
ления
и
рост
различных
химических
соединений
,
характеризующих
ста
-
рение
масла
(
в
том
числе
выпадение
осадка
),
что
вызывает
сокращение
срока
службы
изоляции
и
трансфор
-
матора
в
целом
(
рисунок
6).
Среди
химических
соединений
кислорода
,
которые
вызывают
разрушение
изо
-
ляции
,
можно
выделить
:
кислоты
,
кетоны
,
альдегиды
,
фенолы
,
воду
[7].
Процесс
идет
с
образованием
перокси
-
радикалов
,
пероксидов
и
ха
-
рактеризуется
формированием
мо
-
лекул
воды
и
своей
обратной
циклич
-
ностью
.
Рост
свободной
влаги
Н
2
О
ввиду
крайне
низкой
растворимости
в
мас
-
лах
ведет
к
разложению
молекул
цел
-
люлозы
с
образованием
фурановых
соединений
,
СО
и
воды
.
Более
того
,
Рис
. 6.
Наличие
свободного
дыхания
ускоряет
старение
изоляции
трансформатора
[8]
Рис
. 4.
Тренд
анализа
Дюваль
-1,
дефек
-
ты
типа
Т
1 (
старые
замеры
—
темнее
).
«SmartDGA-9»
Рис
. 5.
Тренды
кислорода
,
азота
в
масле
трансформа
-
тора
Т
-2
Рис
. 7.
Скорость
ста
-
рения
изоляции
при
ее
увлаж
-
нении
(
усред
-
ненные
данные
производителей
бумаги
)
Рис
. 8.
Диэлектрическая
прочность
сухой
и
влажной
бумаги
влага
СО
угарный
газ
СО
2
углекислый
газ
О
2
кислород
N
2
азот
давление
Влажность
бумажной
части
9
7
5
3
1
0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5
Степень
ускорения
старения
С
H
4
%
(
метан
)
С
2
Н
4
%
(
этилен
)
С
2
Н
2
% (
ацетилен
)
D1
—
Разряды
низкой
энергии
D2
—
Разряды
высокой
энергии
Р
D —
Частичные
разряды
Т
1
—
Термические
дефекты
при
температуре
< 300 °C
Т
2
—
Термические
дефекты
при
температуре
300..700 °C
Т
3
—
Термические
дефекты
при
температуре
> 300 °C
D
Т
—
Прочие
термические
и
электрические
дефекты
48
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
процесс
идет
по
нарастающей
:
разрушение
молекулы
целлюлозы
—
снижение
степени
полимеризации
,
механи
-
ческой
прочности
бумаги
—
прямое
соответствие
старе
-
нию
изоляции
(
рисунок
7).
Также
увлажнение
бумаги
снижает
максимально
до
-
пустимую
температуру
перегрева
ННТО
с
образованием
пузырьков
водяного
пара
(
рисунок
8).
Неутешительный
финал
процесса
—
замыкающий
разряд
через
цепочку
пузырьков
внутри
бака
.
С
учетом
невозможности
мони
-
торинга
ННТО
на
старых
трансформаторах
обязательно
следует
контролировать
влагосодержание
масла
.
РЕЗУЛЬТАТЫ
КРУГЛОГО
СТОЛА
ПО
СИСТЕМАМ
МОНИТОРИНГА
И
МЕТОДАМ
АРГ
В
июле
2015
года
на
базе
Учебного
комплекса
ПАО
«
Ленэнерго
»
был
организован
специализированный
се
-
минар
«
Онлайн
диагностика
силовых
трансформаторов
»
с
участием
производителей
систем
мониторинга
,
специ
-
алистов
ПАО
«
МРСК
Северо
-
Запада
»,
ОАО
«
Русгидро
»,
ФГАОУ
ВО
СПбПУ
с
целью
сравнить
различные
методы
измерения
,
обменяться
мнениями
и
сделать
выводы
о
применимости
систем
мониторинга
для
решения
задач
по
выявлению
неисправностей
и
контролю
состояния
транс
-
форматоров
.
Были
представлены
и
обсуждались
следу
-
ющие
системы
:
хроматографы
Qualitrol,
Интера
,
системы
АРГ
GE Kelman, Lumasense SmartDGA,
системы
монито
-
ринга
АСУ
-
ВЭИ
,
Интера
.
В
ходе
исследований
,
проведенных
специалиста
-
ми
ПАО
«
Ленэнерго
»,
установлено
,
что
сходимость
ре
-
зультатов
ХАРГ
с
приборами
онлайн
АРГ
составляет
от
единиц
процентов
при
высоких
концентрациях
газов
до
нескольких
сот
процентов
при
малых
концентрациях
га
-
зов
.
Данные
эксплуатации
в
России
разных
по
принципу
действия
систем
АРГ
(
включая
переносные
)
показывают
,
что
существует
разница
показаний
с
лабораторным
ХАРГ
.
Аналогичная
несходимость
результатов
отмечена
также
и
международными
специалистами
,
в
том
числе
в
публи
-
кациях
CIGRE.
По
единому
мнению
присутствующих
экспертов
,
систе
-
мы
мониторинга
не
должны
и
не
могут
иметь
идеальную
сходимость
со
стационарными
хроматографами
ввиду
того
,
что
сначала
производится
извлечение
газов
из
мас
-
ла
,
измерение
,
а
затем
обратный
пересчет
.
На
данный
момент
ряд
датчиков
уже
имеет
сертификат
средства
измерения
,
одновременно
лабораторное
оборудование
также
имеет
метрологическое
подтверждение
,
что
ставит
вопрос
о
том
,
какие
показания
являются
более
достовер
-
ными
.
Системы
АРГ
имеют
различные
предназначения
и
позиционирование
.
Основное
предназначение
систем
мониторинга
—
фиксировать
тренд
измеряемого
параме
-
тра
и
своевременно
сигнализировать
о
резком
увеличе
-
нии
его
значения
,
что
важно
для
службы
эксплуатации
.
Более
того
,
сегодня
отсутствует
единая
нормативная
до
-
кументация
,
определяющая
объем
и
порядок
действий
специалистов
и
персонала
на
показания
приборов
онлайн
контроля
газо
-
влагосодержания
масла
.
Также
хочется
отметить
,
что
одним
из
двух
основ
-
ных
критериев
применения
систем
онлайн
мониторинга
является
экономическое
обоснование
по
каждому
объ
-
екту
ввиду
значительной
финансовой
составляющей
на
приобретение
системы
.
Предпочтение
следует
отдавать
менее
точным
(
индикаторным
)
системам
как
имеющим
существенно
более
низкую
стоимость
при
сопоставимой
эффективности
определения
дефектов
[10].
С
учетом
вышеперечисленного
принято
рекоменда
-
тельное
решение
считать
приборы
и
/
или
системы
онлайн
контроля
газо
-
влагосодержания
масла
индикаторными
приборами
,
подтверждающими
тенденцию
повышения
или
понижения
концентраций
(
так
называемый
тренд
).
При
этом
определенные
ими
величины
концентраций
га
-
зов
и
влаги
в
масле
,
а
также
вычисленные
по
аналитиче
-
ским
моделям
виды
предполагаемых
дефектов
предла
-
гаем
считать
справочными
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Письмо
ООО
«
Тольяттинский
трансформатор
»
№
480-
09/0669 «
О
предоставлении
информации
по
при
-
менению
систем
мониторинга
растворенных
газов
».
25.11.2014.
2.
Письмо
ООО
«
Силовые
машины
—
Тошиба
.
Высоко
-
вольтные
трансформаторы
»
№
03/1-3/346 «
О
при
-
менении
систем
мониторинга
растворенных
газов
в
ОАО
«
Лен
энерго
». 21.11.2014.
3.
Письмо
Филиала
ОАО
«
Концерн
Росэнергоатом
»
«
Калининская
атомная
станция
»
№
ф
45-13-04/2036
«
Об
устройстве
диагностики
РОМБС
-110000/750».
05.02.2014.
4.
Аналитическая
справка
опытно
-
промышленной
экс
-
плуатации
систем
мониторинга
.
ОАО
«
Ленэнерго
»,
2015.
5.
РД
153-34.0-46.302-00.
Методические
указания
по
диагностике
развивающихся
дефектов
трансформа
-
торного
оборудования
по
результатам
хроматографи
-
ческого
анализа
газов
,
растворенных
в
масле
, 2000.
6. M. Duval. The Duval Triangle for Low Temperature Faults
in Transformers, IEEE EI Magazine, 2008, Vol. 24, No. 6,
P. 22.
7. J.A.Gomez. Experimental Investigations on the Dissolved
Gas Analysis Method (DGA). Dissertation, University of
Stuttgart, 2014. P. 19–21.
8. Cigre Brochure 323, October 2007.
9. Effect of temperature on dielectric strength. Mc. Nutt et
al — EPRI, 1980.
10.
Протокол
мероприятия
ОАО
«
Ленэнерго
»
по
темати
-
ке
: «
Онлайн
диагностика
силовых
трансформаторов
».
10.07.2015.
Диагностика
Оригинал статьи: Анализ выбора и опыт применения систем мониторинга силовых трансформаторов ПАО «Ленэнерго»
Все чаще энергосистемы сталкиваются с проблемой выбора систем мониторинга того или иного оборудования. ПАО «Ленэнерго» решило провести анализ систем мониторинга силовых трансформаторов с различными принципами работы, техническими характеристиками, ценовыми показателями и попыталось сформулировать основные критерии выбора и применения систем онлайн мониторинга. В данной статье освещены причины применения систем непрерывного контроля состояния силовых трансформаторов и приведен опыт использования разных систем на объектах ПАО «Ленэнерго», их комплексная сравнительная оценка. Затронуты вопросы необходимости мониторинга как такового, его точности, сделаны выводы о применимости систем различного типа.
