48
управление активами
Оценка технического состояния
силовых трансформаторов
при риск-ориентированном
подходе к управлению
активами электрических сетей
УДК
621.3.051
Майоров
А
.
В
.,
к
.
т
.
н
.,
генеральный
директор
АО
«
ОЭК
»
Львов
М
.
Ю
.,
д
.
т
.
н
.,
руководитель
Департамента
технической
политики
и
стандартизации
производственных
процессов
АО
«
ОЭК
»
Ключевые
слова
:
силовой
трансформатор
,
техническое
состояние
,
риск
,
управление
акти
-
вами
Keywords:
power transformer,
technical condition, risk,
asset management
Переход
от
системы
планово
-
предупредительного
вида
организации
ремонта
на
объектах
электросетевого
хозяйства
к
организации
ремонта
по
фактическому
техническому
состоянию
должен
обеспечивать
эксплуатационную
надежность
силовых
трансформаторов
.
Разработка
методологии
принятия
решений
при
оценке
технического
состояния
силовых
трансформаторов
,
позволяющая
про
-
водить
классификацию
и
прогнозирование
вида
его
технического
состояния
,
принимать
решения
о
необходимости
своевременного
вывода
трансформатора
в
ремонт
,
принимать
решения
о
возможности
и
целесообразности
дальнейшей
эксплуатации
оборудования
или
необходимости
планирования
его
замены
при
-
обретает
центральное
значение
при
реализации
данной
концепции
.
В
соответствии
с
изме
-
нениями
,
внесенными
в
Стратегию
развития
электросетевого
ком
-
плекса
и
утвержденными
рас
-
поряжением
Правительства
РФ
№
2664-
р
от
29.11.2017
г
.,
с
2018
года
в
России
должен
реализовываться
постепенный
переход
от
системы
плано
-
во
-
предупредительного
вида
организации
ремонта
на
объ
-
ектах
электросетевого
хозяй
-
ства
к
организации
ремонта
по
фактическому
техническому
со
-
стоянию
с
учетом
последствий
отказа
основного
технологиче
-
ского
оборудования
(
рисков
).
Также
предусмотрен
отказ
от
процедуры
технического
осви
-
детельствования
оборудования
и
переход
к
управлению
произ
-
водственными
активами
в
за
-
висимости
от
риска
отключения
потребителей
.
При
этом
для
проведения
оценок
технического
состояния
оборудования
должна
использоваться
количественная
интегральная
величина
,
харак
-
теризующая
техническое
состо
-
яние
оборудования
и
соответ
-
ствующий
уровень
технического
риска
—
индекс
технического
со
-
стояния
.
Постановлением
Правитель
-
ства
РФ
№
1401
от
19.12.2016
г
.,
вступившим
в
силу
с
01.01.2018
г
.,
введено
понятие
индекса
тех
-
нического
состояния
(
ИТС
) —
интегральный
показатель
тех
-
нического
состояния
,
который
объединяет
значения
ряда
дру
-
гих
показателей
технического
состояния
в
единую
величину
,
удобную
для
сравнения
.
При
этом
указывается
,
что
ИТС
яв
-
ляется
количественной
оценкой
технического
состояния
(
нахо
-
дящаяся
в
диапазоне
от
0
до
1),
которая
определяется
на
ос
-
новании
фактических
данных
,
полученных
по
результатам
из
-
мерений
,
испытаний
и
осмотров
оборудования
,
характеризующих
следующие
введенные
виды
тех
-
нического
состояния
,
а
именно
:
–
критическое
(
очень
высокий
уровень
риска
);
–
неудовлетворительное
(
вы
-
сокий
уровень
риска
);
49
–
удовлетворительное
(
сред
-
ний
уровень
риска
);
–
хорошее
(
низкий
уровень
риска
);
–
очень
хорошее
(
очень
низкий
уровень
риска
).
В
соответствии
с
Методикой
оценки
технического
состояния
основного
оборудования
и
линий
электропередачи
электрических
станций
и
электрических
сетей
,
утвержденной
приказом
Мин
-
энерго
РФ
№
676
от
26.07.2017
г
.,
для
силовых
трансформаторов
(
автотрансформаторов
)
напря
-
жением
110
кВ
и
выше
преду
-
смотрен
порядок
ежегодного
расчета
ИТС
для
определения
(
в
зависимости
от
установлен
-
ных
диапазонов
ИТС
)
планируе
-
мого
вида
технического
воздей
-
ствия
на
оборудование
.
При
этом
под
техническим
воздействием
понимается
воздействие
на
обо
-
рудование
или
его
узел
(
ремонт
,
техническое
перевооружение
,
реконструкция
,
замена
),
приво
-
дящее
к
улучшению
технических
характеристик
и
состояния
обо
-
рудования
.
Суть
данной
методики
за
-
ключается
в
сравнении
факти
-
ческих
результатов
измерений
и
испытаний
,
проводимых
в
со
-
ответствии
с
действующими
нормативами
,
и
на
основании
расчета
ИТС
определение
пла
-
нирования
вида
необходимого
технического
воздействия
.
При
этом
данная
методика
указы
-
вает
,
что
субъект
электроэнер
-
гетики
должен
также
проводить
оценку
динамики
изменения
значений
параметров
техниче
-
ского
состояния
оборудования
,
осуществлять
прогноз
измене
-
ния
его
индекса
технического
состояния
и
времени
достиже
-
ния
критического
состояния
,
при
котором
эксплуатация
та
-
кого
оборудования
будет
не
-
допустима
.
Также
указывается
о
необходимости
оценки
риска
отказа
каждой
единицы
обору
-
дования
,
оценке
вероятности
отказа
функциональных
узлов
,
оценке
возможного
ущерба
из
-
за
отказа
оборудования
(
оцени
-
вать
последствия
отказа
обо
-
рудования
).
Необходимо
также
подчеркнуть
,
что
одной
из
задач
указанной
выше
Стратегии
яв
-
ляется
: «
недопущение
наличия
на
объектах
электросетевого
хозяйства
оборудования
в
кри
-
тическом
состоянии
,
а
также
снижение
доли
оборудования
,
имеющего
высокие
и
сред
-
ние
уровни
технического
риска
с
учетом
последствий
его
от
-
каза
».
В
этой
связи
очевидно
,
что
для
обеспечения
надежности
эксплуатации
силовых
транс
-
форматоров
при
реализации
риск
-
ориентированного
подхода
к
управлению
активами
элек
-
трических
сетей
вопрос
оценки
технического
состояния
обору
-
дования
при
его
эксплуатации
приобретает
еще
большую
зна
-
чимость
,
а
разработка
методо
-
логии
принятия
решений
при
оценке
технического
состояния
силовых
трансформаторов
,
по
-
зволяющая
проводить
класси
-
фикацию
и
прогнозирование
вида
его
технического
состоя
-
ния
,
принимать
решения
о
не
-
обходимости
своевременного
вывода
трансформатора
в
ре
-
монт
,
принимать
решения
о
воз
-
можности
и
целесообразности
дальнейшей
эксплуатации
обо
-
рудования
или
необходимости
планирования
его
замены
,
явля
-
ется
не
только
актуальной
зада
-
чей
,
но
и
приобретает
централь
-
ное
значение
при
реализации
данной
концепции
.
В
соответствии
с
Правилами
организации
технического
об
-
служивания
и
ремонта
объектов
электроэнергетики
,
утвержден
-
ных
приказом
Минэнерго
Рос
-
сии
№
1013
от
25.12.2017
г
. (
вво
-
дятся
в
действие
с
27.09.2018
г
.).
применение
вида
организации
ремонта
по
техническому
со
-
стоянию
оборудования
ПС
до
-
пускается
в
случае
,
если
субъ
-
ект
электроэнергетики
утвер
-
дил
ЛНА
,
устанавливающий
пе
-
риодичность
,
методы
,
объемы
и
технические
средства
контро
-
ля
,
систему
показателей
тех
-
нического
состояния
и
их
допу
-
стимые
и
предельные
значения
,
позволяющие
достоверно
опре
-
делять
фактическое
техниче
-
ское
состояние
оборудования
ПС
и
его
изменение
в
период
до
следующего
выполнения
кон
-
троля
.
В
части
силовых
трансформа
-
торов
напряжением
110
кВ
и
выше
следует
отметить
,
что
благодаря
достаточно
высокой
эффективно
-
сти
системы
эксплуатационного
,
диагностического
и
ремонтного
обслуживания
данного
вида
обо
-
рудования
уже
в
90-
х
годах
про
-
шлого
столетия
,
раньше
,
чем
по
другим
видам
энергетического
оборудования
,
начала
реализо
-
вываться
концепция
перехода
от
нормативно
-
календарного
пла
-
нирования
ремонтов
к
их
прове
-
дению
«
по
состоянию
»,
то
есть
в
зависимости
от
фактического
технического
состояния
.
В
соответствии
с
действующи
-
ми
требованиями
ПТЭ
[1]
ремонт
силовых
трансформаторов
(
авто
-
трансформаторов
)
выполняется
по
мере
необходимости
в
зави
-
симости
от
их
технического
со
-
стояния
,
определяемого
измере
-
ниями
,
испытаниями
и
внешним
осмотром
.
Сроки
ремонта
уста
-
навливаются
техническим
руко
-
водителем
энергообъекта
.
Оценка
технического
состо
-
яния
силовых
трансформато
-
ров
в
эксплуатации
ведется
по
комплексу
контролируемых
по
-
казателей
и
их
нормативам
.
Ос
-
новным
документом
,
регламен
-
тирующим
перечень
испытаний
силовых
трансформаторов
при
вводе
в
работу
и
в
процессе
экс
-
плуатации
,
предельно
допусти
-
мые
значения
контролируемых
показателей
и
периодичность
контроля
,
является
РД
«
Объем
и
нормы
испытаний
электрообо
-
рудования
» [2].
При
этом
в
России
действует
система
нормативно
-
технических
документов
(
НТД
)
в
части
мето
-
дических
указаний
и
методик
,
применительно
к
оценке
состоя
-
ния
силовых
трансформаторов
,
позволяющая
эксплуатационным
предприятиям
в
полном
объеме
реализовывать
установленные
требования
[3].
В
РД
«
Объем
и
нормы
испы
-
таний
электрооборудования
» [2]
приводится
перечень
испытаний
и
предельно
допустимые
зна
-
чения
контролируемых
параме
-
тров
,
при
этом
указывается
,
что
№
5 (50) 2018
50
выход
значений
параметров
за
установленные
границы
(
пре
-
дельные
значения
)
следует
рас
-
сматривать
как
признак
наличия
дефектов
,
которые
могут
приве
-
сти
к
отказу
оборудования
.
Вместе
с
тем
,
следует
конста
-
тировать
,
что
одним
из
базовых
вопросов
при
принятии
реше
-
ния
о
выводе
трансформатора
в
ремонт
или
необходимости
его
замены
является
наличие
до
-
стоверной
оценки
вида
его
тех
-
нического
состояния
.
При
этом
в
существующей
системе
нор
-
мативно
-
технических
докумен
-
тов
отсутствует
регламентация
критериев
оценки
вида
техниче
-
ского
состояния
силовых
транс
-
форматоров
(
работоспособное
,
неработоспособное
,
предель
-
ное
)
для
принятия
решений
о
возможности
их
дальнейшей
эксплуатации
или
необходи
-
мости
вывода
в
ремонт
или
из
работы
,
не
регламентируются
признаки
для
оценки
и
прогно
-
зирования
перехода
трансфор
-
матора
из
исправного
в
работо
-
способное
,
неработоспособное
и
предельное
состояние
.
В
соответствии
с
ГОСТ
27.002 [4]
различают
следующие
основные
состояния
оборудования
:
ис
-
правное
,
неисправное
,
работо
-
способное
,
неработоспособное
,
предельное
.
Исправное
состояние
—
со
-
стояние
объекта
,
при
котором
он
соответствует
всем
требованиям
нормативно
-
технической
и
(
или
)
конструкторской
(
проектной
)
до
-
кументации
.
Неисправное
состояние
—
состояние
объекта
,
при
котором
он
не
соответствует
хотя
бы
од
-
ному
из
требований
нормативно
-
технической
и
(
или
)
конструктор
-
ской
(
проектной
)
документации
.
Работоспособное
состо
-
яние
—
состояние
объекта
,
при
котором
значения
всех
показате
-
лей
,
характеризующих
способ
-
ность
выполнять
заданные
функ
-
ции
,
соответствует
требованиям
нормативной
технической
и
(
или
)
конструкторской
(
проектной
)
до
-
кументации
.
Неработоспособное
состо
-
я
ние
—
состояние
объекта
,
при
котором
значение
хотя
бы
одно
-
го
показателя
,
характеризующего
способность
выполнять
заданные
функции
,
не
соответствует
требо
-
ваниям
нормативной
технической
и
(
или
)
конструкторской
(
проект
-
ной
)
документации
.
Предельное
состояние
—
состояние
объекта
,
при
котором
его
дальнейшая
эксплуатация
не
-
допустима
или
нецелесообразна
,
либо
восстановление
его
работо
-
способного
состояния
невозмож
-
но
или
нецелесообразно
.
Как
уже
отмечалось
выше
,
центральную
роль
в
рас
смот
-
рении
проблемы
принятия
ре
-
шений
при
реализации
риск
-
ори
ен
ти
ро
ванного
управления
активами
при
эксплуатации
си
-
ловых
трансформаторов
для
своевременного
планирования
технических
воздействий
по
техническому
состоянию
игра
-
ет
понятие
риск
.
Следует
,
од
-
нако
,
отметить
,
что
в
литерату
-
ре
встречаются
весьма
сильно
различающиеся
интерпретации
этого
понятия
,
при
этом
неред
-
ко
с
понятием
риск
связывают
-
ся
представления
о
возможных
событиях
,
грозящих
«
катастро
-
фическими
»
последствиями
,
из
-
бежать
которых
нужно
«
любой
»
ценой
.
Однако
,
это
далеко
не
всегда
так
,
и
возможный
ущерб
вследствие
решения
,
принятого
с
учетом
допустимости
опреде
-
ленного
риска
,
может
оказаться
ничтожно
малым
по
сравнению
с
затратами
на
то
,
чтобы
его
из
-
бежать
.
При
рассмотрении
понятия
риск
в
данном
контексте
необхо
-
димо
подчеркнуть
два
момента
:
–
общим
во
всех
случаях
явля
-
ется
то
,
что
понятие
риск
включает
в
себя
некоторую
вероятность
возможности
воз
-
никновения
нежелательного
события
;
–
полностью
свободного
от
риска
повреждения
электро
-
оборудования
не
существу
-
ет
,
так
как
,
в
частности
,
не
существует
100%-
ной
надеж
-
ности
его
функционирова
-
ния
,
а
значит
всегда
имеет
место
вероятность
развития
(
проявления
)
того
или
иного
дефекта
и
соответственно
возможность
отказа
,
что
по
-
влечет
за
собой
убытки
,
затраты
,
упущенную
выгоду
,
ущерб
и
т
.
д
.
Формально
риск
повреждения
(
отказа
)
обо
-
рудования
возникает
сразу
же
,
как
только
начинается
его
эксплуатация
,
разница
лишь
в
его
величине
.
Для
учета
фактора
риска
при
принятии
решений
,
в
част
-
ности
по
результатам
оценки
технического
состояния
силово
-
го
трансформатора
,
о
возмож
-
ности
и
целесообразности
его
дальнейшей
эксплуатации
или
необходимости
вывода
его
в
ре
-
монт
требуется
четкое
опреде
-
ление
понятия
«
риск
»,
учитыва
-
ющего
вероятностный
характер
возможных
последствий
и
вы
-
ражаемого
в
количественных
единицах
.
В
общем
виде
целе
-
сообразно
определить
риск
как
произведение
величины
собы
-
тия
A
на
меру
возможности
его
наступления
q
[5]:
R
=
A
·
q
.
При
этом
величина
A
может
оцениваться
как
материальные
убытки
в
случае
наступления
возможных
последствий
разви
-
тия
дефекта
(
дефектов
),
числен
-
но
равные
e
i
,
а
мерой
возможно
-
сти
q
служит
вероятность
p
i
его
появления
,
то
есть
R
=
e
i
·
p
i
.
При
оценивании
e
i
возможны
различные
точки
зрения
,
учи
-
тывая
условия
задачи
,
уровень
имеющейся
информации
,
сте
-
пень
ответственности
и
влия
-
ние
принятого
решения
на
раз
-
личные
аспекты
деятельности
,
то
есть
e
i
{
e
ij
}.
В
соответствии
с
этим
необходимо
подобрать
подходящую
оценочную
(
целе
-
вую
)
функцию
,
наиболее
пра
-
вильно
отражающую
подход
при
принятии
решения
в
конкретных
условиях
эксплуатации
и
имею
-
щейся
информации
.
Фактически
при
принятии
ре
-
шения
о
возможности
и
целе
-
сообразности
дальнейшей
экс
-
плуатации
оборудования
по
результатам
оценки
техниче
-
ского
состояния
или
необхо
-
димости
вывода
его
в
ремонт
необходимо
оценить
вид
его
технического
состояния
и
воз
-
УПРАВЛЕНИЕ
АКТИВАМИ
51
можные
последствия
принятого
решения
.
При
этом
,
для
оценки
возможного
риска
необходима
оценка
вероятности
возник
-
новения
повреждения
обору
-
дования
вследствие
развития
того
или
иного
дефекта
.
Наибо
-
лее
простым
является
подход
,
использующий
комплексные
статистические
данные
о
по
-
вреждаемости
.
Однако
вслед
-
ствие
относительной
редкости
и
специфичности
характера
отказов
и
аварий
провести
чет
-
кое
сравнение
по
всей
совокуп
-
ности
необходимых
признаков
и
по
большому
числу
реализа
-
ций
затруднительно
,
а
имею
-
щаяся
на
энергопредприятии
статистика
для
прямого
опре
-
деления
вероятностей
,
как
пра
-
вило
,
недостаточна
.
Поэтому
,
получить
прямые
численные
оценки
возможной
вероятности
достаточно
сложно
.
Примене
-
ние
экспертного
метода
оценки
также
может
быть
сопряжено
со
значительными
трудностя
-
ми
,
поскольку
среди
экспертов
могут
возникать
разногласия
относительно
значений
веро
-
ятности
,
а
следовательно
,
от
-
носительно
возможного
риска
.
Тем
не
менее
,
сочетание
ста
-
тистических
данных
и
эксперт
-
ных
оценок
,
основанных
на
зна
-
нии
процессов
,
происходящих
в
оборудовании
,
есть
тот
путь
,
который
позволяет
ориентиро
-
вочно
определить
необходи
-
мые
оценочные
значения
.
Подход
к
оценке
уровня
воз
-
можного
риска
должен
учитывать
также
затраты
,
необходимые
для
реализации
принятого
решения
,
а
также
временные
факторы
воз
-
можности
дальнейшей
эксплуа
-
тации
или
необходимости
вывода
оборудования
из
работы
,
прогно
-
зировать
возможные
и
целесо
-
образные
сроки
технических
воз
-
действий
на
оборудование
.
При
этом
,
главное
—
необхо
-
димо
воспрепятствовать
тому
,
чтобы
с
одной
стороны
,
ценой
больших
затрат
был
уменьшен
и
без
того
незначительный
риск
,
а
с
другой
—
чтобы
оставался
большой
риск
,
который
можно
было
бы
устранить
с
относитель
-
но
небольшими
затратами
в
про
-
гнозируемый
временной
период
времени
.
При
этом
важно
знать
,
что
об
-
наруживаемые
процессы
в
конеч
-
ном
счете
приведут
к
развитию
опасного
дефекта
,
и
оценивать
временной
интервал
до
возмож
-
ного
повреждения
,
а
предпосыл
-
кой
того
,
что
развитие
того
или
иного
процесса
в
оборудовании
приведет
к
опасному
развитию
дефекта
,
является
не
только
до
-
стижение
предельно
допустимого
значения
конкретного
показате
-
ля
,
но
и
обнаружение
тенденции
его
изменения
и
прогнозирова
-
ние
перехода
трансформатора
от
исправного
в
другое
состояние
с
оценкой
возможности
появления
показателей
,
характеризующих
предаварийное
состояние
сило
-
вого
трансформатора
.
Ниже
приведены
показатели
,
используемые
для
оценки
тех
-
нического
состояния
силовых
трансформаторов
,
с
указанием
отсутствующего
в
настоящее
время
перечня
признаков
,
опре
-
деляющих
классификацию
вида
технического
состояния
данного
оборудования
при
достижении
регламентируемых
предельно
допустимых
значений
этих
пока
-
зателей
на
основе
учета
их
диа
-
гностической
ценности
и
оцен
-
ки
фактора
риска
повреждения
оборудования
,
которое
может
сопровождаться
возникновени
-
ем
внутреннего
короткого
замы
-
кания
[6].
Показатели
неисправного
рабо
-
тоспособного
состояния
:
– c
опротивление
обмоток
посто
-
янному
току
;
–
потери
холостого
хода
;
–
хроматографический
анализ
газов
,
растворенных
в
масле
бака
трансформатора
(
гранич
-
ные
значения
);
–
кислотное
число
;
–
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
масла
при
температуре
70°
С
/90°
С
;
–
температура
вспышки
;
–
содержание
механических
при
-
месей
(
класс
чистоты
);
–
содержание
растворимого
шлама
;
–
содержание
антиокислитель
-
ной
присадки
АГИДОЛ
;
–
содержание
фурановых
про
-
изводных
(
в
том
числе
фурфу
-
рола
);
–
газосодержание
в
масле
;
–
содержание
водорастворимых
кислот
и
щелочей
.
Показатели
неработоспособно
-
го
состояния
:
– c
опротивление
изоляции
об
-
моток
;
–
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
изоляции
обмоток
;
–
влагосодержание
твердой
изо
-
ляции
;
–
пробивное
напряжение
масла
;
–
влагосодержание
масла
;
–
сопротивление
изоляции
ввода
;
–
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
основной
изоляции
ввода
;
–
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
последних
слоев
изо
-
ляции
ввода
;
–
изменение
емкости
основной
изоляции
ввода
;
–
хроматографический
анализ
растворенных
в
масле
газов
во
вводе
(
для
маслонаполненных
герметичных
вводов
);
–
оптическая
мутность
масла
во
вводе
(
для
маслонаполненных
герметичных
вводов
);
–
сопротивление
изоляции
до
-
ступных
стяжных
шпилек
,
бан
-
дажей
,
полубандажей
ярем
и
прессующих
колец
относи
-
тельно
активной
стали
(
магни
-
топровода
)
и
ярмовых
балок
;
– c
опротивление
изоляции
яр
-
мовых
балок
относительно
ак
-
тивной
стали
и
электростати
-
ческих
экранов
относительно
обмоток
и
магнитопровода
.
Показатели
предельного
состо
-
яния
:
– c
тепень
полимеризации
бу
-
мажной
изоляции
обмоток
;
–
сопротивление
короткого
за
-
мыкания
обмоток
;
– c
одержание
меди
и
железа
в
составе
металлосодержа
-
щих
коллоидных
частиц
в
вит
-
ковой
изоляции
обмоток
(
в
на
-
стоящее
время
данный
показа
-
тель
нормативно
не
нормиру
-
ется
).
Основные
дефекты
,
указыва
-
ющие
на
предельное
состояние
№
5 (50) 2018
52
магнитопровода
силового
транс
-
форматора
:
–
замыкание
между
листами
стали
;
–
снижение
усилий
прессовки
магнитопровода
;
–
локальный
нагрев
.
Дефекты
магнитопровода
выявляются
по
результатам
из
-
мерения
потерь
холостого
хода
,
повышению
содержания
раство
-
ренных
в
масле
газов
,
вибрации
поверхности
бака
трансформато
-
ра
,
возрастанию
шума
.
Предель
-
ное
состояние
магнитопровода
трансформатора
определяется
по
результатам
осмотров
,
измерений
и
испытаний
при
вскрытии
транс
-
форматора
.
При
наличии
показателей
,
ха
-
рактеризующих
переход
силового
трансформатора
из
исправного
в
неисправное
работоспособное
состояние
,
трансформатор
мо
-
жет
эксплуатироваться
без
тех
-
нических
ограничений
в
соответ
-
ствии
с
действующими
нормами
и
требованиями
нормативно
-
тех
-
нической
документации
.
Вместе
с
тем
,
как
правило
,
необходи
-
ма
разработка
мероприятий
по
дополнительному
(
учащенному
)
контролю
соответствующих
пока
-
зателей
и
/
или
планирование
соот
-
ветствующих
плановых
ремонтно
-
профилактических
мероприятий
.
При
достижении
показателей
неработоспособного
состояния
в
краткосрочном
периоде
должен
быть
запланирован
вывод
сило
-
вого
трансформатора
в
ремонт
с
проведением
соответствую
-
щих
ремонтно
-
профилактических
мероприятий
,
обеспечивающих
приведение
силового
трансфор
-
матора
в
исправное
состояние
в
соответствии
с
требованиями
[5]
в
сроки
,
определяемые
техниче
-
ским
руководителем
энергообъ
-
екта
.
При
этом
планирование
вы
-
вода
трансформатора
в
ремонт
целесообразно
осуществлять
при
достижении
значения
показателя
,
характеризующего
переход
в
не
-
работоспособное
состояние
,
на
уровне
90%
от
установленного
предельно
допустимого
значения
.
При
достижении
силовым
трансформатором
показателя
предельного
состояния
необхо
-
димо
провести
техническое
ос
-
видетельствование
для
принятия
решения
о
возможности
и
целесо
-
образности
дальнейшей
эксплу
-
атации
трансформатора
и
оцен
-
ки
планируемых
сроков
вывода
трансформатора
из
эксплуатации
.
При
переходе
трансформатора
в
неработоспособное
и
предель
-
ное
состояние
резко
возрастает
риск
повреждения
трансформато
-
ра
в
результате
развития
процес
-
сов
,
приводящих
к
возникновению
внутренних
коротких
замыканий
,
взрывов
и
пожаров
.
Анализ
опыта
эксплуатации
силовых
трансформаторов
на
-
пряжением
110
кВ
и
выше
по
-
казывает
,
что
надежность
сило
-
вых
трансформаторов
зависит
в
первую
очередь
от
состоя
-
ния
изоляции
обмоток
.
Сниже
-
ние
в
процессе
эксплуатации
электрической
и
механической
прочности
маслобарьерной
изо
-
ляции
в
локальном
объеме
си
-
лового
трансформатора
может
приводить
к
возникновению
ча
-
стичных
разрядов
,
обуславлива
-
ющих
формирование
,
так
назы
-
ваемых
быстроразвивающихся
дефектов
электрического
харак
-
тера
,
сопровождающихся
вну
-
тренними
короткими
замыкани
-
ями
,
взрывами
и
пожарами
.
При
этом
необходимо
отметить
,
что
развитие
данных
дефектов
(
за
исключением
причин
,
связанных
с
недостатками
изготовления
,
ошибками
монтажа
и
ремонта
)
являются
следствием
длитель
-
но
развивающихся
процессов
,
но
при
этом
контролируемые
показатели
,
измерение
которых
осуществляется
в
соответствии
с
требованиями
действующих
нормативных
документов
,
как
правило
(
и
в
принципе
),
не
по
-
зволяют
своевременно
обнару
-
жить
развитие
процессов
,
приво
-
дящих
к
их
возникновению
.
В
той
связи
необходимо
выделить
воз
-
никновение
и
развитие
витковых
замыканий
в
обмотке
и
развитие
ползущих
разрядов
в
изоляции
силовых
трансформаторов
.
Своевременное
обнаружение
так
называемых
быстроразви
-
вающихся
дефектов
в
изоляции
обмоток
остается
актуальной
за
-
дачей
.
Также
актуальной
задачей
является
своевременное
обнару
-
жение
предпробивного
состояния
изоляции
трансформаторов
в
пе
-
риод
его
перехода
в
неработо
-
способное
состояние
,
но
вынуж
-
денной
эксплуатацией
до
вывода
в
ремонт
и
в
период
эксплуатации
силового
трансформатора
,
пере
-
шедшего
в
предельное
состояние
до
вывода
его
из
эксплуатации
.
Анализ
развития
ионизаци
-
онных
процессов
,
приводящих
к
возникновению
дефектов
электрического
характера
пока
-
зывает
,
что
надежный
уровень
их
обнаружения
происходит
на
предпробивной
стадии
разви
-
тия
дефекта
(
аварийный
режим
трансформатора
).
В
соответ
-
ствии
с
принятым
определением
аварийный
режим
трансфор
-
матора
—
это
такой
режим
ра
-
боты
силового
трансформатора
,
при
котором
напряжение
или
ток
обмотки
,
или
части
обмотки
та
-
ковы
,
что
при
достаточной
про
-
должительности
это
угрожает
повреждением
трансформатора
.
При
этом
с
учетом
выше
изло
-
женного
необходимо
отметить
,
что
аварийный
режим
трансфор
-
матора
может
иметь
место
при
эксплуатации
силового
транс
-
форматора
,
в
том
числе
нахо
-
дящегося
в
области
допустимых
регламентирующих
показателей
.
Перспективным
направлени
-
ем
обнаружения
возникновения
аварийного
режима
силового
трансформатора
,
связанного
с
развитием
процессов
,
при
-
водящих
к
возникновению
вну
-
тренних
коротких
замыканий
,
является
применение
непре
-
рывного
контроля
(
мониторинг
)
состояния
силового
трансфор
-
матора
.
В
настоящее
время
в
от
-
раслевой
нормативно
-
техниче
-
ской
документации
отсутствуют
критерии
для
принятия
решения
о
своевременном
выводе
из
ра
-
боты
трансформатора
при
воз
-
никновении
аварийного
режима
силового
трансформатора
до
возникновения
внутреннего
ко
-
роткого
замыкания
и
срабатыва
-
ния
соответствующих
защит
.
Использование
систем
мони
-
торинга
позволяет
обеспечить
своевременный
вывод
из
рабо
-
ты
силовых
трансформаторов
до
появления
внутреннего
корот
-
УПРАВЛЕНИЕ
АКТИВАМИ
53
кого
замыкания
, c
иловой
дуги
,
взрывов
и
пожаров
трансфор
-
матора
.
На
основе
имеющегося
опыта
для
фиксации
аварий
-
ного
режима
с
целью
принятия
решения
о
своевременном
от
-
ключении
трансформатора
при
использовании
системы
монито
-
ринга
необходимо
контролиро
-
вать
содержание
растворенных
в
масле
газов
,
в
первую
очередь
водорода
,
частичные
разряды
и
влагосодержание
в
масле
.
Ре
-
зультаты
исследований
и
нако
-
пленный
опыт
позволяют
сфор
-
мулировать
отсутствующие
как
в
отечественной
,
так
и
в
миро
-
вой
практике
системы
показате
-
лей
и
критериев
возникновения
аварийного
режима
силового
трансформатора
,
позволяющие
принимать
решения
о
выводе
трансформатора
из
работы
,
на
основе
следующих
показателей
и
критериев
.
Показатели
возникновения
аварийного
режима
силового
трансформатора
при
учете
мо
-
ниторинга
:
–
при
превышении
граничных
концентраций
углеводородных
газов
и
росте
концентраций
более
10%
в
месяц
;
–
при
относительной
скорости
нарастания
концентрации
во
-
дорода
1000%
в
месяц
(
без
учета
достижения
граничной
концентрации
);
–
влажность
трансформаторного
масла
30
г
/
т
;
–
регулярность
частичных
раз
-
рядов
(
ЧР
)
на
уровне
0,5 (
для
неоднократно
повторяющихся
ЧР
,
возникающих
в
различных
периодах
воздействующего
на
-
пряжения
за
длительность
од
-
ного
цикла
регистрации
ЧР
);
–
опасный
кажущийся
заряд
не
менее
10
нКл
;
–
длительность
одного
цикла
регистрации
частичных
разря
-
дов
—
от
1
с
до
1
мин
.
При
возникновении
хотя
бы
одного
из
критериев
аварийного
режима
,
связанного
с
превыше
-
нием
граничных
концентраций
хотя
бы
одного
из
углеводород
-
ных
газов
и
ростом
концентраций
более
10%
в
месяц
,
относитель
-
ной
скорости
нарастания
концен
-
трации
водорода
1000%
в
месяц
(
без
учета
достижения
граничной
концентрации
)
или
влажности
трансформаторного
масла
более
30
г
/
т
должно
приниматься
реше
-
ние
о
немедленном
отключении
силового
трансформатора
и
вы
-
воде
его
в
ремонт
.
Решение
об
отключении
си
-
лового
трансформатора
на
ос
-
нове
мониторинга
показателей
частичных
разрядов
должно
при
-
ниматься
при
совместном
вы
-
полнении
всех
указанных
выше
критериев
.
ВЫВОДЫ
1.
Реализация
концепции
пере
-
хода
от
системы
планово
-
предупредительного
вида
организации
ремонта
на
объ
-
ектах
электросетевого
хозяй
-
ства
к
организации
ремонта
по
фактическому
техническо
-
му
состоянию
требует
выстра
-
ивания
методологии
приня
-
тия
решений
при
проведении
оценки
технического
состоя
-
ния
с
учетом
фактора
риска
его
повреждения
.
2.
Разработанная
методология
принятия
решений
при
оцен
-
ке
технического
состояния
силовых
трансформаторов
позволяет
проводить
клас
-
сификацию
и
прогнозирова
-
ние
вида
его
технического
состояния
,
принимать
реше
-
ния
о
необходимости
свое
-
временного
вывода
транс
-
форматора
в
ремонт
,
при
-
нимать
решения
о
возмож
-
ности
и
целесообразности
дальнейшей
эксплуатации
оборудования
или
необходи
-
мости
планирования
его
за
-
мены
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Правила
технической
эксплуатации
электрических
станций
и
сетей
Российской
Федерации
.
М
.:
СПО
ОРГРЭС
, 2003.
2.
РД
34.45-51.300-97.
Объем
и
нормы
испытаний
электро
-
оборудования
.
М
.:
Издательство
НЦ
Энас
, 1998. 177
с
.
3.
Львов
М
.
Ю
.,
Львов
Ю
.
Н
.,
Черезов
А
.
В
.
Развитие
системы
нормативно
-
технической
документации
для
обеспече
-
ния
эксплуатационной
надежности
силовых
трансфор
-
маторов
и
автотрансформаторов
напряжением
110
кВ
и
выше
//
Электрические
станции
, 2013,
№
11.
С
. 54–59.
4.
ГОСТ
27.002-89.
Надежность
в
технике
.
Основные
по
-
нятия
.
Термины
и
определения
.
М
.:
Издательство
стан
-
дартов
, 1990. 87
с
.
5.
Мушик
Э
.,
Мюллер
П
.
Методы
принятия
технических
решений
.
М
.:
Мир
, 1990. 208
с
.
6.
Майоров
А
.
В
.,
Львов
М
.
Ю
.,
Львов
Ю
.
Н
.
К
вопросу
о
риск
-
ориентированном
подходе
к
эксплуатации
сило
-
вых
трансформаторов
электрических
сетей
//
Энергоэк
-
сперт
, 2017,
№
3(62).
С
. 36–41.
REFERENCES
1. Technical operation rules for power plants and networks of
the Russian Federation. M.: SPO ORGRES, 2003.
2. Scope and standards of electrical equipment testing. RD
34.45-51.300-97. M.: Publishing house NTs Enas, 1998.
177 p.
3. Lvov M.Y., Lvov Y.N., Cherezov A.V. Development of
a system of normative and technical documentation to
ensure the operational reliability of power transformers
and autotransformers with a voltage of 110 kV and above.
Power Station, 2013, no. 11, pp. 54–59.
4. GOST 27.002-89. Reliability in technology. Basic concepts.
Terms and De
fi
ni-tions. M .: Publishing House of Standards,
1989. 87 p.
5. Mushik
Е
., Muller P. Methods of making technical decisions.
M.: World, 1990, 208 p.
6. Mayorov A.V., Lvov M.Y., Lvov Y.N. On the issue of risk-
oriented approach to the operation of power transformers
of electrical networks. Energoexpert, 2017, no. 3(62),
pp. 36–41.
№
5 (50) 2018
Оригинал статьи: Оценка технического состояния силовых трансформаторов при риск-ориентированном подходе к управлению активами электрических сетей
Переход от системы планово-предупредительного вида организации ремонта на объектах электросетевого хозяйства к организации ремонта по фактическому техническому состоянию должен обеспечивать эксплуатационную надежность силовых трансформаторов. Разработка методологии принятия решений при оценке технического состояния силовых трансформаторов, позволяющая проводить классификацию и прогнозирование вида его технического состояния, принимать решения о необходимости своевременного вывода трансформатора в ремонт, принимать решения о возможности и целесообразности дальнейшей эксплуатации оборудования или необходимости планирования его замены приобретает центральное значение при реализации данной концепции.
