Использование систем онлайн-диагностики для оценки текущего состояния (авто)трансформаторов, в том числе с низким ИТС

background image

background image

2

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (22), 

сентябрь

 2021

Сегодня

 

развитие

 

электроэнергетики

 

идет

 

по

 

пути

 

внедре

-

ния

 

информационной

 

инфраструктуры

 

в

 

электросетевой

 

комплекс

Цифровые

 

технологии

 

изменяют

 

подход

 

к

 

тех

-

ническому

 

диагностированию

 

и

 

управлению

 

состоянием

 

энергетического

 

оборудования

. «

Оцифровывание

» 

с

 

по

-

следующей

 

интерпретацией

 

контролируемых

 

технических

 

параметров

отражающих

 

текущее

 

состояние

 

оборудова

-

ния

, — 

это

 

путь

 

получения

 

качественной

 

и

 

объективной

 

оценки

 

технического

 

состояния

Такой

 

подход

 

обеспечива

-

ет

 

оптимизацию

 

процесса

 

принятия

 

управленческих

 

реше

-

ний

 

и

 

ведет

 

к

 

более

 

эффективной

 

эксплуатации

 

и

 

управле

-

нию

 

электросетевыми

 

активами

 

предприятий

.

Использование

 

систем

 

онлайн

-

диагностики

 

для

 

оценки

 

текущего

 

состояния

 

(

авто

)

трансформаторов

в

 

том

 

числе

 

с

 

низким

 

ИТС

Сергей

 

ТАЛАКИН

начальник

 

центральной

 

службы

 

диагностики

 

ПАО

 «

Россети

 

Московский

 

регион

»

Дмитрий

 

РАСТЕГНЯЕВ

ведущий

 

эксперт

 

центральной

 

службы

 

диагностики

 

ПАО

 «

Россети

 

Московский

 

регион

»

М

ониторинг

 

состояния

 

электрооборудования

в

 

частности

 

силовых

 

и

 

автотранс

-

форматоров

является

 

одной

 

из

 

составных

 

частей

 

обеспечения

 

надежности

 

электросетевого

 

комплекса

В

 

настоящее

 

время

 

утвержден

 

ряд

 

регламентиру

-

ющих

 

и

 

нормативных

 

документов

в

 

том

 

числе

 

и

 

на

 

уровне

 

крупнейших

 

электро

-

сетевых

 

компаний

таких

 

как

 

ПАО

 «

Россети

», 

задающих

 

тренд

 

развития

 

автоматизирован

-

ных

 

систем

 

мониторинга

 

и

 

технического

 

диагностирования

 (

АСМД

).

СИСТЕМЫ

 

МОНИТОРИНГА

Зарубежный

а

 

в

 

последнее

 

время

 

и

 

отечественный

 

опыт

 

применения

 

АСМД

 

показал

 

высо

-

кую

 

эффективность

 

применения

 

дистанционной

 

диагностики

 

для

 

контроля

 

за

 

состоянием

 

парка

 

трансформаторного

 

оборудования

В

 

настоящее

 

время

 

разработано

 

значительное

 

количество

 

различных

 

систем

 

как

 

зарубежного

так

 

и

 

отечественного

 

производства

пред

-

лагающих

 

применение

 

различного

 

набора

 

функциональных

 

возможностей

Применение

 

АСМД

 

позволяет

 

достичь

 

следующих

 

целей

:

 

автоматизировать

 

выполнение

 

рутинных

 

операций

выполняемых

 

эксплуатационным

 

персоналом

;

 

обеспечить

 

сбор

 

и

 

накопление

 

данных

 

для

 

использования

 

математических

 

моделей

позволяющих

 

производить

 

оценку

 

технического

 

состояния

 

оборудования

;

Диагностика

 

и

 

мониторинг


background image

3

 

оптимизировать

 

и

 

перераспределить

 

финансовые

 

сред

-

ства

 

для

 

планирования

 

ремонтной

 

программы

;

 

в

 

дальнейшем

 

позволит

 

выстраивать

 

прогнозирующие

 

модели

в

 

том

 

числе

 

с

 

использованием

 

технологий

 

искусственного

 

интеллекта

для

 

конкретного

 

парка

 

обо

-

рудования

 (

конструкции

мощности

возраста

и

 

условий

 

эксплуатации

позволяющие

 

учитывать

 

разнородные

 

данные

 (

в

 

том

 

числе

 

не

 

диагностические

), 

использовать

 

нелинейную

 

логику

 

для

 

определения

 

прогноза

 

развития

 

событий

.

Введенная

 

в

 

действие

 

методика

 

оценки

 

состояния

 

основ

-

ного

 

технологического

 

оборудования

 

и

 

линий

 

электропереда

-

чи

 

электрических

 

станций

 

и

 

электрических

 

сетей

 (

утверждена

 

Приказом

 

Министерства

 

энергетики

 

РФ

 

от

 26 

июля

 2017 

г

 676) 

и

 

методика

 

проведения

 

оценки

 

готовности

 

субъектов

 

электроэнергетики

 

к

 

работе

 

в

 

отопительный

 

сезон

  (

утверж

-

дена

 

Приказом

 

Министерства

 

энергетики

 

РФ

 

от

 27 

декабря

 

2017 

г

 1233) 

в

 

своей

 

основе

 

используют

 

расчет

 

на

 

основе

 

диагностических

 

параметров

 

оборудования

Автоматизация

 

получения

 

таких

 

параметров

 

соответ

-

ственно

 

позволяет

 

осуществлять

 

обновление

 

расчетных

 

индексов

 

практически

 

в

 

режиме

 

онлайн

Таким

 

образом

значения

 

диагностических

 

параметров

получаемых

 

от

 

АСМД

служат

 

для

 

двух

 

задач

:

1) 

автоматизации

 

контроля

 

текущего

 

состояния

 

оборудова

-

ния

замена

 

ручного

 

труда

диагностика

 

под

 

напряжени

-

ем

 

без

 

вывода

 

из

 

работы

 

с

 

целью

 

обеспечения

 

надеж

-

ности

 

и

 

постоянства

 

снабжения

 

потребителей

;

2) 

формирование

 

источника

 

данных

 

для

 

прогнозных

 

моде

-

лей

оценки

 

остаточного

 

срока

 

службы

 

оборудования

определения

 

предельного

 

момента

 (

в

 

будущем

 

периоде

 

времени

для

 

ремонтного

 

воздействия

позволяющий

 

исключить

 

отказ

 

оборудования

обеспечить

 

надежность

 

энергоснабжения

 

потребителей

 

и

 

максимально

 

эффек

-

тивное

 

использование

 

выделенного

 

финансирования

.

Две

 

эти

 

задачи

 

обуславливают

 

выбор

 

контролируемых

 

параметров

устанавливаемых

 

датчиков

Ограничениями

 

для

 

выбора

 

контролируемых

 

параметров

 

также

 

являются

 

техническая

 

возможность

  (

уровень

 

развития

 

технологий

и

 

экономическая

 

целесообразность

.

В

 2014 

году

 

ПАО

  «

Россети

 

Московский

 

регион

» 

сов

-

местно

 

с

 

ЗАО

  «

Техническая

 

Инспекция

 

ЕЭС

» 

был

 

реали

-

зован

 

НИОКР

 «

Разработка

 

общих

 

технических

 

требований

 

и

 

типовых

 

технических

 

решений

 

к

 

автоматизированной

 

сис

-

теме

 

мониторинга

 

и

 

диагностики

 

оборудования

 

подстан

-

ции

», 

в

 

рамках

 

которого

 

был

 

произведен

 

анализ

 

и

 

обобщен

 

опыт

 

применяемых

 

зарубежных

 

и

 

отечественных

 

систем

 

мониторинга

 

и

 

технического

 

диагностирования

определен

 

предполагаемый

 

оптимальный

 

перечень

 

контролируемых

 

параметров

 

и

 

датчиков

 

для

 

контроля

произведена

 

техни

-

ко

-

экономическая

 

оценка

 

рентабельной

 

стоимости

 

АСМД

При

 

проработке

 

стратегии

 

построения

 

АСМД

 

были

 

рас

-

смотрены

 

технические

 

решения

реализованные

 

большин

-

ством

 

ведущих

 

мировых

 

энергетических

 

компаний

таких

 

как

 GE Energy, 

АВВ

, Areva, Serveron, 

а

 

также

 

отечественных

 

производителей

АСУ

 

ВЭИ

, DimRus.

GE Energy 

предлагает

 

к

 

реализации

 

три

 

типа

 

систем

HYDRAN, FARADAY tMEDIC 

и

 Intellix. 

Датчики

 

системы

 

HYDRAN 

представляют

 

собой

 

устройство

 

мониторинга

 

растворенных

 

газов

 

и

 

влаги

 

в

 

трансформаторном

 

масле

Опционально

в

 

комплексе

 

с

 

внешними

 

датчиками

 

и

 

ма

-

тематическими

 

моделями

 

трансформатора

могут

 

обес

-

печить

 

мониторинг

 

любого

 

маслонаполненного

 

электро

-

оборудования

 

с

 

целью

 

обнаружения

 

повреждений

 

на

 

начальной

 

стадии

Система

 

мониторинга

 

трансформаторов

 FARADAY 

tMEDIC — 

наиболее

 

полная

 

и

 

развитая

 

система

 

управле

-

ния

 

и

 

диагностики

 

трансформаторного

 

оборудования

Эта

 

сис

 

тема

 

осуществляет

 

комплексный

 

мониторинг

 

и

 

интерак

-

тивную

 

диагностику

 

состояния

 

при

 

помощи

 

набора

 

датчи

-

ков

в

 

состав

 

которой

 

входит

 HYDRAN, 

а

 

также

 

обладает

 

возможностью

 

интеграции

 

в

 

системы

 

автоматизации

 

под

-

станций

 

и

 

обеспечения

 

связи

 

с

 

другими

 

интеллектуальны

-

ми

 

электронными

 

устройствами

.

Intellix MO150 

является

 

альтернативным

 

решением

 

FARADAY tMEDIC 

и

 

предлагает

 

реализацию

 

большого

 

ко

-

личества

 

контролируемых

 

параметров

учитывает

 

модель

 

износа

 

изоляции

вычисляет

 

показатель

 

износа

оценивает

 

эффективность

 

охлаждения

.

Система

 FARADAY 

обеспечивает

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

:

 

мониторинг

 

концентрации

 

растворенных

 

газов

 

в

 

транс

-

форматорном

 

масле

 (HYDRAN M2, 

Н

201TJ);

 

мониторинг

 

влагосодержания

 

масла

 (HYDRAN M2, 

Aquaoil 400);

 

мониторинг

 

и

 

анализ

 

основных

 

параметров

 

трансформа

-

тора

;

 

контроль

 

температуры

 

наиболее

 

нагретой

 

точки

 

обмот

-

ки

;

 

контроль

 

состояния

 

и

 

эффективности

 

системы

 

охлажде

-

ния

;

 

расчет

 

математических

 

моделей

 

с

 

учетом

 

экспертных

 

оценок

 

и

 

прогнозирование

 

старения

 

изоляции

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

;

 

расчет

 

динамической

 

модели

 

нагрузки

 

в

 

режиме

 

реаль

-

ного

 

времени

.

АВВ

 

предлагается

 

два

 

решения

 

в

 

части

 

мониторинга

система

 

АВВ

 

ТЕС

 — 

для

 

новых

 

трансформаторов

 

АВВ

 

(

встраивается

 

при

 

изготовлении

 

трансформатора

); 

АВВ

 

T-monitor — 

для

 

находящихся

 

в

 

эксплуатации

 

трансфор

-

маторов

произведенных

 

не

 

только

 

АВВ

но

 

и

 

другими

 

ком

-

паниями

Перечень

 

контролируемых

 

параметров

 

включает

 

в

 

себя

 

анализ

 

растворенных

 

газов

влагосодержание

 

мас

-

ла

температуру

нагрузку

оценку

 

состояния

 

РПН

 

и

 

уровень

 

частичных

 

разрядов

 

в

 

изоляции

Интерпретация

 

результа

-

тов

 

измерения

 

производится

 

с

 

помощью

 

моделей

 

с

 

учетом

 


background image

4

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (22), 

сентябрь

 2021

пороговых

 

значений

изменяющихся

 

в

 

зависимости

 

от

 

ус

-

ловий

 

эксплуатации

 

трансформаторов

.

АСМД

 T-monitor 

позволяет

 

реализовать

 

следующий

 

на

-

бор

 

функций

:

 

расчет

 

перегрева

 

обмотки

 

по

 

значениям

 

температуры

 

верхних

 

слоев

 

масла

 

и

 

тока

 

нагрузки

 

по

 

нормативам

 

МЭК

 

и

 IEEE;

 

определение

 

влагосодержания

 

в

 

изоляции

  (

масло

 

и

 

бумага

);

 

расчет

 

старения

 

изоляции

 

по

 

температуре

 

перегрева

влагосодержанию

 

изоляции

 

и

 

содержанию

 

кислорода

 

в

 

масле

 (

зависит

 

от

 

системы

 

циркуляции

 

масла

по

 

нор

-

мативам

 

МЭК

 

и

 IEEE;

 

расчет

 

температуры

 

закипания

 

масла

 

по

 

содержанию

 

влаги

 

в

 

изоляции

.

Компания

 AR

Е

VA 

предлагает

 

АСМД

 MS 3000, 

позволяю

-

щую

 

повысить

 

надежность

 

работы

 

трансформаторов

 

путем

 

точного

 

определения

 

условий

 

эксплуатации

 

и

 

на

 

этой

 

осно

-

ве

 

предотвратить

 

ущерб

 

от

 

поломок

отказов

 

и

 

связанных

 

с

 

этим

 

простоев

увеличить

 

срок

 

службы

 

трансформаторов

.

Стационарная

 

система

 

мониторинга

 MS 3000 (AREVA) 

предназначена

 

для

 

контроля

 

технического

 

состояния

 

сило

-

вых

 

трансформаторов

 110 

кВ

 

и

 

выше

Эта

 

система

 

выпол

-

няет

 

следующие

 

функции

:

 

измерение

 

температуры

 

верхних

 

слоев

 

масла

;

 

определение

 

состояния

 

системы

 

охлаждения

;

 

измерение

 

концентрация

 

ГПРИ

 

в

 

масле

;

 

определение

 

влагосодержания

 

изоляции

;

 

определение

 

состояния

 

РПН

;

 

измерение

 

тока

 

и

 

напряжения

 

обмоток

 

ВН

СН

НН

;

 

измерение

 

давления

 

в

 

высоковольтных

 

вводах

;

 

измерение

 

характеристик

 

частичных

 

разрядов

;

 

измерение

 

температуры

 

обмоток

;

 

измерение

 

вибрации

 

бака

 

трансформатора

 

и

 

РПН

;

 

измерение

 

уровня

 

масла

 

в

 

расширителе

 

и

 

РПН

.

Система

 MS 3000 

широко

 

использует

 

модели

 

эксперт

-

ной

 

оценки

 

различных

 

элементов

 

трансформатора

.

К

 

числу

 

отечественных

 

АСМД

 

следует

 

отнести

 

системы

 

СУМТО

СКИТ

 

и

 DimRus.

СУМТО

 

выполняет

 

следующие

 

функции

 

в

 

режиме

 

ре

-

ального

 

времени

:

 

измерение

 

и

 

отображение

 

параметров

 

трансформато

-

ров

автотрансформаторов

 

и

 

реакторов

 

в

 

нормальных

 

и

 

аварийных

 

режимах

;

 

управление

 

системами

 

охлаждения

 

Д

Ц

ДЦ

НДЦ

;

 

дистанционное

 

управление

 

РПН

;

 

прогнозирование

 

состояния

 

трансформаторов

авто

-

трансформаторов

 

и

 

реакторов

 

по

 

аналитическим

 

моделям

;

 

передача

 

управляющих

 

воздействий

 

на

 

включение

/

отключение

 

маслонасосов

 

и

 

вентиляторов

 

системы

 

охлаждения

а

 

также

 

команд

 

управления

 

РПН

 

в

 

дистан

-

ционном

 

режиме

;

 

организация

 

сеансов

 

связи

 

с

 

приборами

 

контроля

 

высо

-

ковольтных

 

вводов

 (R1500, IDD 

и

 

др

.);

 

измерение

 

активной

 

и

 

реактивной

 

мощностей

 

автотранс

-

форматоров

;

 

контроль

 

длительных

 

повышений

 

напряжения

 

на

 

сторо

-

нах

 

ВН

 

и

 

СН

 

автотрансформаторов

 

подстанции

;

 

выполнение

 

в

 

реальном

 

времени

 

задач

 

математического

 

моделирования

 

состояния

 

трансформатора

.

СУМТО

 

является

 

открытой

 

системой

 

с

 

иерархической

 

структурой

также

 

включающей

 

три

 

уровня

Первый

 

уро

-

вень

 

охватывает

 

все

 

технические

 

средства

 (

датчики

), 

про

-

изводящие

 

измерение

 

контрольных

 

и

 

диагностических

 

па

-

раметров

На

 

втором

 

уровне

 

выполняется

 

преобразование

 

полученных

 

от

 

первичных

 

датчиков

 

сигналов

осущест

-

вляется

 

реализация

 

локальных

 

управляющих

 

алгоритмов

 

и

 

информационный

 

обмен

 

с

 

третьим

 

уровнем

Третий

 

уро

-

вень

 

включает

 

автоматизированное

 

рабочее

 

место

 (

АРМ

оператора

которое

 

предназначено

 

для

 

визуализации

 

зна

-

чений

 

измеряемых

 

и

 

рассчитываемых

 

диагностических

 

па

-

раметров

отображения

 

сигналов

 

срабатывания

 

аварийной

 

и

 

предупредительной

 

сигнализации

а

 

также

 

для

 

работы

 

с

 

накопленными

 

архивами

АРМ

 

выполняет

 

функции

 

серве

-

ра

 

локальных

 

вычислительных

 

сетей

 

СУМТО

 

и

 

шлюзового

 

компьютера

 

для

 

интеграции

 

в

 

АСУ

 

ТП

 

ПС

.

Отечественная

 

компания

 «DimRus» 

предоставляет

 

системы

 

диагностики

 

и

 

мониторинга

 

различных

 

видов

 

вы

-

соковольтного

 

оборудования

 

ПС

состоящих

 

из

 

отдельных

 

компонентов

позволяющих

 

собрать

 

модульную

 

систему

 

для

 

различных

 

потребностей

:

 

измерение

 

температуры

 

верхних

 

слоев

 

масла

;

 

определение

 

состояния

 

системы

 

охлаждения

;

 

измерение

 

концентрации

 

растворенных

 

газов

 

в

 

масле

;

 

определение

 

влагосодержания

 

изоляции

;

 

определение

 

состояния

 

РПН

;

 

измерение

 

тока

 

и

 

напряжения

 

обмоток

 

ВН

СН

НН

;

 

измерение

 

характеристик

 

частичных

 

разрядов

;

 

измерение

 

температуры

 

обмоток

;

 

контроль

 

состояния

 

РПН

.

Система

 

СКИТ

 

представляет

 

собой

 

систему

 

контроля

 

технического

 

состояния

 

трансформаторов

преимуще

-

ственно

 

контроля

 

изоляции

 

трансформаторов

 

высших

 

классов

 

напряжения

Система

 

СКИТ

 

предназначена

 

для

 

измерения

 

параметров

характерных

 

для

 

процессов

 

старе

-

ния

 

и

 

разрушения

 

изоляции

 

таких

 

трансформаторов

.

Система

 

СКИТ

 

позволяет

 

производить

 

измерение

 

сле

-

дующих

 

параметров

:

концентрация

 

растворенных

 

в

 

масле

 

газов

;

 

концентрация

 

механических

 

примесей

;

 

влагосодержание

 

твердой

 

изоляции

;

 

tg

 

 

высоковольтных

 

вводов

;

 

емкость

 

изоляции

 

высоковольтного

 

ввода

;

 

характеристики

 

частичных

 

разрядов

;

 

уровень

 

масла

 

в

 

расширительном

 

баке

;

Диагностика

 

и

 

мониторинг


background image

5

 

влагосодержание

 

трансформаторного

 

масла

;

 

температура

 

масла

 

в

 

баке

 

трансформатора

;

 

температура

 

окружающего

 

воздуха

;

 

термограммы

 

поверхности

 

бака

;

 

давление

 

масла

 

в

 

высоковольтных

 

вводах

 

и

 

др

.

Отечественные

 

системы

 

мониторинга

 

являются

 

ана

-

логами

 

в

 

части

 

логики

 

и

 

структуры

 

зарубежных

 

систем

 

и

 

максимально

 

приближены

 

к

 

условиям

 

эксплуатации

 

обо

-

рудования

 

в

 

регионах

 

нашей

 

страны

 

и

 

потребностям

 

экс

-

плуатации

 

оборудования

 

ПС

.

Набор

 

датчиков

 

и

 

функций

 

в

 

данном

 

случае

 

опреде

-

ляется

 

на

 

этапе

 

проектирования

 

АСМД

 

для

 

конкретного

 

трансформатора

Чрезмерное

 

упрощение

 

приводит

 

к

 

полу

-

чению

 

малоинформативного

 

заключения

усложнение

 — 

к

 

получению

 

избыточной

 

информации

которая

 

не

 

исполь

-

зуется

 

при

 

оценке

 

состояния

 

оборудования

.

Подведя

 

черту

 

под

 

изложенным

 

выше

можно

 

сделать

 

вывод

 

о

 

том

что

 

автоматизированные

 

системы

 

монито

-

ринга

  «

из

 

коробки

», 

как

 

правило

представляют

 

не

 

опти

-

мальный

 

набор

 

датчиков

 

и

 

контролируемых

 

параметров

Производитель

 

предлагает

 

организовать

 

мониторинг

 

мак

-

симального

 

количества

 

параметров

которые

 

он

 

способен

 

реализовать

имея

 

наработки

 

в

 

различных

 

областях

Обо

-

снованием

 

для

 

избыточных

 

параметров

 

служит

 

получение

 

дополнительной

 

диагностической

 

информации

однако

 

возможность

 

интерпретация

 

значений

 

отсутствует

Данная

 

ситуация

 

порождает

 

задачу

 

стандартизации

 

или

 

оптимиза

-

ции

 

требований

 

к

 

параметрам

 

АСМД

.

Например

на

 

рынке

 

широко

 

представлены

 

газоанали

-

заторы

определяющие

 

концентрации

 

разного

 

количества

 

газов

 

или

 

сумму

 

газов

При

 

этом

 

нормативный

 

документ

 

по

 

диагностике

 

развивающихся

 

дефектов

 

в

 

маслонаполнен

-

ном

 

оборудовании

 (

СТО

 34.01-23-003-2019) 

для

 

определе

-

ния

 

дефекта

 

предусматривает

 

использование

 

отношений

 

концентраций

 

пар

 

из

 

пяти

 

газов

 (

Н

2

, CH

4

, C

2

H

2

С

2

Н

4

 

и

 

С

2

Н

6

и

 

дополнительно

 

уточняет

 

характер

 

дефектов

 

по

 

отноше

-

нию

 

концентраций

 

газов

 

СО

2

/

СО

Использование

 

в

 

АСМД

 

газоанализаторов

 

с

 

меньшим

 

количеством

 

газов

 

или

 

боль

-

шим

 

становится

 

необоснованным

.

По

 

состоянию

 

на

 2021 

год

 

с

 

развитием

 

данного

 

направ

-

ления

в

 

том

 

числе

 

на

 

отечественном

 

рынке

 

техники

стои

-

мость

 

некоторых

 

решений

 

снижается

актуальность

 

контро

-

лируемых

 

параметров

 

все

 

больше

 

четко

 

прорисовывается

 

с

 

выпускаемыми

 

новыми

 

НТД

 

и

 

ОРД

И

 

если

 

в

 2014 

году

 

ос

-

новой

 

были

 

экспертные

 

мнения

 

и

 

предполагался

 

контроль

 

наибольшего

 

числа

 

параметров

то

 

в

 2021 

году

 

мы

 

опира

-

емся

 

на

 

перечень

 

контролируемых

 

параметров

участвую

-

щих

 

в

 

решении

 

конкретных

 

задач

прописанный

 

в

 

НТД

.

При

 

решении

 

задачи

 

технического

 

диагностирования

 

оборудования

 

и

 

определения

 

его

 

ИТС

 

актуальным

 

остает

-

ся

 

вопрос

 

изменения

 

вида

 

применяемого

 

ремонта

 — 

пере

-

ход

 

на

 

обслуживание

 

по

 

техническому

 

состоянию

а

 

не

 

по

 

заданной

 

периодичности

Согласно

 

приказу

 

Министерства

 

энергетики

 

Российской

 

Федерации

 

от

 25 

октября

 2017 

г

 1013 «

Об

 

утверждении

 

требований

 

к

 

обеспечению

 

на

-

дежности

 

электроэнергетических

 

систем

надежности

 

и

 

безопасности

 

объектов

 

электроэнергетики

 

и

 

энергопри

-

нимающих

 

установок

», «

Правилам

 

организации

 

техниче

-

ского

 

обслуживания

 

и

 

ремонта

 

объектов

 

электроэнергети

-

ки

» 

АСМД

 

является

 

необходимым

 

и

 

важным

 

условием

 

для

 

принятия

 

решения

 

о

 

таком

 

переходе

.

В

 

рамках

 

реализации

 

стратегии

 

непрерывной

 

оценки

 

состояния

 

силовых

 (

авто

)

трансформаторов

 

ПАО

 «

Россети

 

Московский

 

регион

» 

принято

 

решение

 

о

 

применении

 

двух

 

типов

 

систем

 (

стационарные

 

и

 

мобильные

и

 

определены

 

требования

 

к

 

данным

 

системам

 

в

 

зависимости

 

от

 

задач

которые

 

будут

 

данными

 

системами

 

решаться

.

При

 

реконструкции

 

и

 

новом

 

строительстве

 

объектов

 

в

 

ПАО

 «

Россети

 

Московский

 

регион

» 

предусматривается

 

установка

 

стационарных

 

АСМД

На

 

этапе

 

проектирования

 

предусматривается

 

установка

 

оборудования

оснащенно

-

го

 

встроенными

 

датчиками

 

и

 

узлами

 

подключения

 

внеш

-

них

 

устройств

 

мониторинга

 

состояния

 

силового

 

транс

-

форматора

.

Мобильные

 

АСМД

 

представляют

 

собой

 

высокомобиль

-

ные

 

системы

состоящие

 

из

 

набора

 

быстромонтируемых

 

блоков

 

контроля

 

и

 

датчиков

и

 

предназначены

 

для

 

установ

-

ки

 

на

 

трансформаторах

 110–220 

кВ

 

с

 

низким

 

индексом

 

тех

-

нического

 

состояния

 (

ИТС

до

 

замены

 

трансформатора

 

или

 

проведения

 

капитального

 

ремонта

с

 

возможностью

 

пере

-

установки

 

на

 

другой

 

силовой

 

трансформатор

Установка

 

системы

 

на

 

трансформатор

 

производится

 

в

 

течение

 

трех

 

дней

 

с

 

последующей

 

наладкой

 

блоков

.

При

 

формировании

 

требований

 

к

 

АСМД

 

был

 

определен

 

оптимальный

 

набор

 

контролируемых

 

параметров

с

 

помо

-

щью

 

которого

 

возможно

 

зафиксировать

 

начальные

 

стадии

 

развития

 

дефектов

 

и

 

принять

 

меры

 

к

 

недопущению

 

по

-

вреждения

 

оборудования

.

Минимальный

 

набор

 

контролируемых

 

параметров

 

определен

 

в

 

следующем

 

объеме

:

 

контроль

 

растворенных

 

газов

 

в

 

трансформаторном

 

мас

-

ле

 (H

2

, CH

4

, C

2

H

4

, C

2

H

6

, C

2

H

2

, CO

2

, CO);

 

контроль

 

влагосодержания

 

трансформаторного

 

масла

;

 

контроль

 

электрических

 

параметров

 

вводов

;

 

температура

 

верхних

/

нижних

 

слоев

 

масла

.

 

Дополнительно

 

к

 

мобильным

 

АСМД

 

предъявляются

 

требования

 

в

 

части

:

 

минимального

 

объема

 

эксплуатационного

 

обслужива

-

ния

;

 

возможности

 

беспроводной

 

передачи

 

данных

;

 

выполнения

 

требований

 

информационной

 

безопасности

.

В

 

части

 

передачи

 

данных

 

и

 

информационной

 

безопас

-

ности

 

система

 

должна

 

обеспечивать

:

 

защиту

 

от

 

несанкционированного

 

доступа

 

к

 

технологиче

-

скому

 

процессу

;

 

защиту

 

каналов

 

связи

;


background image

6

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (22), 

сентябрь

 2021

 

конфиденциальность

 

информации

;

 

идентификацию

 

пользователя

.

ТЕХНИЧЕСКАЯ

 

РЕАЛИЗАЦИЯ

 

АСМД

На

 

вновь

 

закупаемые

 

трансформаторы

на

 

которых

 

по

 

фи

-

нансовым

 

соображениям

 

невозможна

 

установка

 

в

 

данный

 

момент

 

АСМД

в

 

технической

 

спецификации

 

указывается

 

требование

 

о

 

необходимости

 

заводского

 

оснащения

 (

авто

)

трансформатора

 

точками

 

для

 

перспективного

 

присоеди

-

нения

 

хроматографа

  (

фланцы

 

с

 

шаровыми

 

кранами

). 

Это

 

позволит

 

исключить

 

в

 

дальнейшем

 

сварочные

 

работы

 

на

 

трансформаторе

получить

 

заводское

 

качество

 

выполне

-

ния

 

работ

.

Отдельно

 

необходимо

 

обратить

 

внимание

 

на

 

применение

 

хроматографического

 

анализа

 

газов

 

в

 

растворенном

 

масле

 

в

 

АСМД

 

и

 

формирование

 

требований

 

к

 

данным

 

системам

так

 

как

 

дефекты

 

данным

 

методом

 

определяются

 

на

 

ранней

 

стадии

 

и

 

скорость

 

их

 

развития

как

 

правило

не

 

высока

АСМД

 

условно

 

можно

 

называть

 

онлайн

-

системами

 (

рисунок

 1). 

Су

-

ществуют

 

технологические

 

ограничения

 

по

 

получению

 

мгно

-

венных

 

значений

 

некоторых

 

параметров

Так

 

один

 

анализ

 

масла

 

хроматографическим

 

методом

 

выполняется

 

в

 

течение

 

Рис

. 1. 

Компоненты

 

системы

 

мониторинга

Стойка

 

разме

-

щения

 

шкафов

 

мобильной

 

АСМД

Датчики

 

контроля

 

высоковольтных

 

вводов

 

(

крепление

 

на

 

измери

-

тельный

 

вывод

)

Газовый

хроматограф

Модуль

 

сбора

обработки

 

и

 

передачи

 

информации

Датчик

 

контроля

 

ЧР

 

в

 

изоляции

 

трансформатора

Датчик

 

контроля

 

температуры

 (

на

 

вход

-

ных

 

и

 

выходных

 

трубах

 

охладителей

)

Диагностика

 

и

 

мониторинг


background image

7

часа

С

 

учетом

 

инертности

 

распределения

 

газов

 

в

 

баке

 

сило

-

вых

 

трансформаторов

 

частота

 

выполнения

 

анализов

 

выбра

-

на

 

несколько

 

раз

 

в

 

сутки

Большинство

 

специалистов

 

счита

-

ют

что

 

такой

 

периодичности

 

отбора

 

более

 

чем

 

достаточно

Дефекты

которые

 

развиваются

 

с

 

большими

 

скоростями

все

 

равно

 

не

 

смогут

 

быть

 

четко

 

отслежены

 

и

 

интерпретированы

.

Периодичность

 

проведения

 

анализов

 

и

 

фиксации

 

ре

-

зультатов

 

выбирается

 

из

 

возможностей

 

конкретных

 

прибо

-

ров

 

и

 

целесообразности

В

 

настоящее

 

время

 

ведется

 

ана

-

лиз

 

получаемых

 

от

 

АСМД

 

данных

 

и

 

проводится

 

сравнение

 

с

 

результатами

 

лабораторных

 

анализов

Для

 

эксплуатиру

-

емых

 

в

 

ПАО

 «

Россети

 

Московский

 

регион

» 

АСМД

 

приняты

 

периодичности

указанные

 

в

 

таблице

 1.

Для

 

оценки

 

эффективности

 

применяемых

 

АСМД

 

при

-

ведены

 

графики

построенные

 

по

 

данным

 

от

 

АСМД

лабора

-

торным

 

анализам

 

ХАРГ

 

и

 

ФХА

 (

влажность

 

масла

и

 

наложен

 

график

 

температуры

 

нижней

 

части

 

бака

 

силового

 

трансфор

-

матора

 (

патрубок

 

выхода

 

из

 

охладителя

). 

Для

 

наглядности

 

представления

 

данных

 

и

 

выводов

 

на

 

рисунках

 2 

и

 3 

показа

-

ны

 

графики

 

от

 

разных

 (

авто

)

трансформаторов

 (

мощностью

 

от

 16 

до

 63 

МВА

 

сроком

 

службы

 

от

 10 

до

 63 

лет

). 

Концентра

-

ции

 

газов

 

и

 

воды

 — 

в

 ppm, 

температура

 — 

в

 °

С

.

За

 

более

 

чем

 

год

 

эксплуатации

 

практический

 

опыт

 

при

-

менения

 

АСМД

 

позволил

 

вовремя

 

выявить

 

критические

 

дефекты

  (

развившийся

 

дефект

 

высоковольтных

 

вводов

Табл

. 1. 

Периодичности

принятые

 

для

 

АСМД

,

эксплуатируемых

 

в

 

ПАО

 «

Россети

 

Московский

 

регион

» 

Контролируемые

 

параметры

Периодичность

опроса

Концентрация

 

ХАРГ

часа

Влагосодержание