90
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
90
О
дной
из
ключевых
проблем
трансформато
-
ров
является
разрушение
изоляции
и
,
как
следствие
,
возникновение
межвитковых
замыканий
.
Состояние
изоляции
опреде
-
ляется
измерениями
изоляционных
характеристик
с
одновременным
контролем
уровня
частичных
раз
-
рядов
(
ЧР
),
для
чего
необходимо
на
время
вывести
трансформатор
из
эксплуатации
.
Без
сомнения
,
более
предпочтительной
являет
-
ся
диагностика
,
не
предполагающая
отключения
электроустановок
и
вмешательства
в
их
работу
,
например
тепловизионными
методами
.
Однако
на
термограмме
сложно
увидеть
неявные
аномалии
,
возникающие
внутри
оборудования
.
Тем
не
менее
термографические
данные
содержат
в
себе
иско
-
мую
информацию
.
Вопрос
состоит
лишь
в
том
,
как
её
выявить
.
Специалистам
ФГУП
ВЭИ
им
.
Ленина
совместно
с
сотрудниками
подразделения
НИОКР
компании
«
Трансформер
»
удалось
решить
эту
задачу
.
Исследо
-
ватели
нашли
метод
обработки
данных
термосъём
-
ки
,
который
позволяет
зафиксировать
малые
тем
-
пературные
изменения
поверхности
,
вызванные
дефектами
внутри
трансформатора
.
Предложенное
решение
даёт
возможность
не
только
выявить
не
-
значительные
отклонения
на
фоне
«
шума
»,
но
и
определить
расположение
их
источника
.
ОСНОВА
МЕТОДИКИ
Суть
метода
заключается
в
преобразовании
дан
-
ных
термограммы
в
гистограмму
(
рис
. 1)
распреде
-
ления
температуры
по
площади
—
свёртку
термограм
-
мы
,
или
,
другими
словами
,
образ
термограммы
.
Если
сравнить
образ
,
полученный
для
исследуемого
объек
-
та
,
с
аналогичным
графиком
,
построенным
для
этало
-
на
,
то
становится
возможным
зафиксировать
скрытые
дефекты
.
Об
их
наличии
свидетельствуют
изменения
формы
графика
,
появление
на
нём
дополнительных
экстремумов
,
смещение
в
иную
температурную
об
-
ласть
и
т
.
д
.
Следует
отметить
,
что
при
обработке
данных
учитываются
такие
факторы
,
как
излучательная
спо
-
собность
поверхности
,
состояние
оптико
-
электронного
тракта
тепловизионного
оборудования
,
уровень
за
-
грузки
исследуемого
объекта
и
др
.
Авторы
метода
также
исследовали
изменение
формы
гистограммы
в
зависимости
от
нагрузки
си
-
лового
трансформатора
.
Как
выяснилось
,
по
мере
увеличения
нагрузки
гистограммы
смещаются
в
сторону
высоких
температур
без
явного
искажения
формы
.
Изменение
температуры
окружаю
-
щей
среды
также
приводит
к
сдвигу
кривой
по
температурной
оси
с
сохра
-
нением
её
формы
.
Этот
фактор
важно
учитывать
при
практической
термоме
-
трии
объектов
в
нестабильных
внешних
температурных
условиях
.
При
относительно
простой
,
например
монотонной
,
функции
распределения
температурного
поля
анализ
полученного
образа
и
его
сопоставление
с
эталонным
можно
провести
экспертным
методом
.
Такие
температурные
распределения
ха
-
рактерны
,
в
частности
,
для
трансформа
-
торов
с
масляным
охлаждением
.
д
и
а
г
н
о
с
т
и
к
а
диагностика
Новое в диагностике
силовых трансформаторов
Тепловизионный контроль находит широкое применение в диагностике
электроэнергетического оборудования. Но в отношении силовых транс-
форматоров этот метод долгое время считался лишь вспомогательным сред-
ством и использовался преимущественно для оценки состояния контактов.
Однако инновационные разработки специалистов трансформаторного за-
вода «Трансформер» совместно с сотрудниками ФГУП ВЭИ им. Ленина по-
зволяют рассматривать тепловизионную диагностику в качестве перспек-
тивного метода выявления внутренних аномалий в электроэнергетическом
оборудовании без его отключения.
Рис
. 1.
Термограммы
и
гистограммы
трансформатора
тока
«
а
» —
принятого
за
эталон
; «
б
» —
дефектного
аппарата
.
Дополнительный
экстремум
на
графике
свидетельствует
о
появлении
дефекта
.
а
)
б
)
91
№ 3 (12), май-июнь, 2012
91
В
случае
же
,
когда
картина
более
сложная
,
при
анализе
аномалий
в
активной
части
трансформатора
необходимо
применять
методы
математической
стати
-
стики
,
в
частности
использовать
критерий
Колмогорова
-
Смирнова
.
Он
позволяет
с
большой
вероятностью
обна
-
ружить
незначительные
расхождения
между
образами
эталона
и
контролируемого
объекта
при
условии
,
что
число
выборок
будет
достаточно
велико
.
ПРЕИМУЩЕСТВА
Разработанная
методика
обладает
рядом
преиму
-
ществ
.
Преобразование
данных
в
гистограмму
позволя
-
ет
сравнивать
не
двухмерные
,
а
одномерные
массивы
данных
,
что
значительно
облегчает
анализ
результатов
термосъёмки
.
Образ
термограммы
инвариантен
к
поворотам
от
-
носительно
направления
визирования
и
не
зависит
от
пространственных
координат
объекта
.
Это
упрощает
практическое
применение
метода
.
У
образа
термограммы
есть
ещё
одно
полезное
свойство
:
амплитудное
значение
преобразованной
функции
становится
нечувствительным
к
глубине
.
Уве
-
личение
глубины
залегания
теплового
дефекта
,
конеч
-
но
,
уменьшает
уровень
температуры
,
фиксируемой
на
поверхности
.
Но
это
компенсируется
увеличением
пло
-
щади
поверхности
с
повышенной
температурой
.
Данный
метод
применим
не
только
для
силовых
трансформаторов
,
но
и
для
другого
энергетического
оборудования
.
ВНЕДРЕНИЕ
В
ПРАКТИКУ
Практическая
значимость
данного
метода
очевид
-
на
,
но
предполагает
наличие
эталонной
гистограммы
.
В
связи
с
этим
в
компании
«
Трансформер
»
в
настоящее
время
ведётся
работа
по
получению
эталонных
термо
-
графических
данных
(
термограмм
и
их
гистограмм
—
образов
)
для
всей
номенклатуры
выпускаемых
си
-
ловых
трансформаторов
.
Эталонные
характеристики
определяются
в
ходе
типовых
тепловых
испытаний
из
-
делий
(
рис
. 2
и
3).
Внедрение
методики
тепловизионного
контроля
по
-
зволит
компании
«
Трансформер
»
осуществлять
монито
-
ринг
своих
силовых
трансформаторов
без
отключения
,
т
.
е
.
под
нагрузкой
,
и
на
самой
ранней
стадии
выявлять
возможные
повреждения
.
Применение
разработанно
-
го
метода
даст
возможность
принимать
своевремен
-
ные
технически
обоснованные
решения
о
необходимо
-
сти
ремонта
или
замены
оборудования
в
процессе
его
эксплуатации
.
Производственная
группа
«
Трансформер
»
142100,
Московская
обл
.,
г
.
Подольск
,
Б
.
Серпуховская
ул
., 43
Тел
.: +7 (495) 545-45-11, 580-27-27,
e-mail: [email protected]
www.transformator.ru
Рис
. 2
Рис
. 3
Эталонная
термограмма
и
её
образ
,
полученный
для
масляного
герметичного
трансформатора
ТМГ
«
Трансфор
-
мер
»
мощностью
1250
кВА
и
напряжением
10/0,4
кВ
при
100%
нагрузке
.
Эталонная
термограмма
и
её
образ
,
полученный
для
сухого
трансформатора
с
литой
изоляцией
ТСЛ
«
Трансфор
-
мер
»
мощностью
1600
кВА
и
напряжением
20/0,4
кВ
при
100%
нагрузке
.
Оригинал статьи: Новое в диагностике силовых трансформаторов
Тепловизионный контроль находит широкое применение в диагностике электроэнергетического оборудования. Но в отношении силовых трансформаторов этот метод долгое время считался лишь вспомогательным средством и использовался преимущественно для оценки состояния контактов.Однако инновационные разработки специалистов трансформаторного завода «Трансформер» совместно с сотрудниками ФГУП ВЭИ им. Ленина позволяют рассматривать тепловизионную диагностику в качестве перспективного метода выявления внутренних аномалий в электроэнергетическом оборудовании без его отключения.
