Система контроля изоляции высоковольтных вводов с RIP-изоляцией 110 Кв под рабочим напряжением

Page 1
background image

Page 2
background image

26

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (18), 

сентябрь

 2020

Ильяр

 

УРАЗАЛИЕВ

начальник

 

службы

 

изоляции

 

и

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

Дмитрий

  

ФИРСОВ

ведущий

 

инженер

 

службы

 

корпоративных

 

и

 

технологических

 

АСУ

 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

Виталий

 

БУТКЕВИЧ

заместитель

 

глав

-

ного

 

инженера

 

по

 

эксплуатации

 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

Статья

 

посвящена

 

рассмотрению

 

вопроса

 

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

технического

 

состояния

 

трансформаторных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

под

 

рабочим

 

напряжением

Пред

-

ставлены

 

результаты

 

опытно

-

промышленной

 

эксплуатации

 

системы

 

непрерывного

 

контроля

 

на

 

действующем

 

объекте

 

филиала

 

АО

  «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

В

 

качестве

 

эксперимента

 

проведено

 

вскрытие

 

высоко

-

вольтного

 

ввода

 

и

 

имитация

 

развивающегося

 

дефекта

 

путем

 

закорачивания

 

изоляционного

 

промежутка

 

между

 

обкладка

-

ми

Проанализированы

 

полученные

 

результаты

Система

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 110 

кВ

 

под

 

рабочим

 

напряжением

В

 

современной

 

электроэнергетике

 

оснащение

 

высоковольтного

 

оборудования

 

си

-

стемами

 

непрерывного

 

контроля

 

становится

 

важнейшей

 

составляющей

 

комплек

-

са

 

мер

обеспечивающих

 

надежность

 

работы

 

энергетических

 

объектов

Разрабо

-

танная

 

Система

 

контроля

 

относится

 

к

 

вопросам

 

мониторинга

 

и

 

диагностирования

 

электрооборудования

Она

 

позволяет

 

оператору

 

сети

 

получать

 

достоверную

 

информацию

 

о

 

текущем

 

состоянии

 

высоковольтных

 

вводов

 

класса

 

напряжения

 110 

кВ

 

и

 

возникновении

 

дефектов

 

высоковольтных

 

вводов

 

на

 

начальной

 

стадии

 

развития

 

в

 

режиме

 

реального

 

вре

-

мени

 (online).

Проблема

 

обеспечения

 

надежной

 

работы

 

высоковольтных

 

вводов

 

является

 

весьма

 

актуальной

 

многие

 

десятилетия

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

эксплуатации

 

используется

 

боль

-

шое

 

количество

 

трансформаторных

 

вводов

являющихся

 

ответственным

 

узлом

 

силовых

 

трансформаторов

.

В

 

соответствии

 

с

 

действующим

 

стандартом

 

организации

 

ПАО

  «

Россети

» 

СТО

 

ПАО

 

«

Россети

» 34.01-23.1-001-2017 «

Объемы

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

», 

кон

-

троль

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

рекомендуется

 

про

-

изводить

 

у

 

вводов

 

конденсаторного

 

типа

 

с

 

номинальным

 

напряжением

 110 

кВ

 

и

 

выше

 [1].

По

 

конструктивному

 

исполнению

 

внутренней

 

изоляции

 

высоковольтные

 

вводы

 

с

 RIP-

изоляцией

 

относятся

 

к

 

герметичным

 

вводам

 

конденсаторного

 

типа

 

и

 

имеют

 

основную

 

изо

-

ляцию

 

в

 

виде

 

изоляционного

 

остова

 

с

 

проводящими

 

обкладками

Высоковольтный

 

ввод

 

с

 RIP-

изоляцией

 

состоит

 

из

 

твердого

 

изоляционного

 

остова

изготовленного

 

намоткой

 

на

 

центральную

 

трубу

 

изоляционной

 

бумаги

 

с

 

последующей

 

пропиткой

 

эпоксидным

 

компаун

-

дом

От

 

последней

 

обкладки

 

выполнен

 

специальный

 

вывод

при

 

помощи

 

которого

 

произво

-

дится

 

измерение

 

параметров

 

изоляции

 

ввода

так

 

называемый

 

измерительный

 

вывод

 (

ИВ

).

Диагностика

 

и

 

мониторинг


Page 3
background image

27

Основными

 

параметрами

позволяющими

 

выявлять

 

де

-

фекты

 

в

 

изоляции

 

трансформаторных

 

вводов

считаются

 

ем

-

кость

 

изоляции

тангенс

 

угла

 

диэлектрических

 

потерь

 

и

 

уро

-

вень

 

частичных

 

разрядов

 [2].

Тангенс

 

угла

 

диэлектрических

 

потерь

 

не

 

является

 

в

 

до

-

статочной

 

степени

 

информативным

 

параметром

 

при

 

оценке

 

состояния

 

ввода

 c RIP-

изоляцией

 

в

 

случае

 

развития

 

локаль

-

ного

 

дефекта

 

из

-

за

 

прерывистого

 

характера

 

проявления

 

при

 

последовательном

 

пробое

 

изоляционных

 

промежутков

 

между

 

обкладками

 

так

 

же

как

 

и

 

уровень

 

частичных

 

разрядов

что

 

не

 

исключает

 

некорректной

 

оценки

 

состояния

 

ввода

 [3]. 

При

 

кон

-

троле

 

состояния

 

изоляции

 

вводов

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

наиболее

 

объективным

 

параметром

позволяющим

 

выявить

 

наличие

 

внутреннего

 

дефекта

  (

пробой

 

изоляции

 

между

 

об

-

кладками

и

 

эффективно

 

организовать

 

защиту

 

трансформа

-

торов

 

от

 

повреждения

 

вводов

является

 

емкость

 

основной

 

изоляции

При

 

перекрытии

 (

замыкании

двух

 

промежуточных

 

обкладок

происходит

 

изменение

 

количества

 

последователь

-

но

 

включенных

 

в

 

схему

 

замещения

 

ввода

  «

элементарных

» 

конденсаторов

что

 

приводит

 

к

 

увеличению

 

емкости

 

основной

 

изоляции

 

С

1. 

В

 

результате

 

увеличения

 

емкости

 

происходит

 

пропорциональное

 

увеличение

 

тока

протекающего

 

через

 

изо

-

ляцию

 

ввода

Для

 

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

состояния

 

изоляции

 

трансформаторных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

под

 

рабочим

 

на

-

пряжением

 

авторами

 

разработан

 

и

 

опробован

 

способ

 

контро

-

ля

 

состояния

 

ввода

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 — 

Система

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

110 

кВ

 

под

 

рабочим

 

напряжением

Суть

 

системы

 

контроля

 

заключается

 

в

 

возможности

 

мо

-

ниторинга

 

и

 

диагностирования

 

состояния

 

изоляции

 

объекта

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

путем

 

измерения

 

значения

 

тока

протекающего

 

через

 

изоляцию

 

ввода

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

определения

 

рабочего

 

напряжения

 

и

 

частоты

 

сети

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

расчета

 

величины

 

емкости

 

вво

-

да

 

по

 

измеренным

 

значениям

 

тока

напряжения

 

и

 

частоты

сравнения

 

рассчитанной

 

величины

 

емкости

 

со

 

значением

рассчитанным

 

при

 

вводе

 

в

 

работу

 

системы

 

контроля

 

под

 

на

-

пряжением

В

 

Роспатент

 

представлена

 

заявка

 

 2019129762 

от

 23.09.2019 

г

., 

по

 

результатам

 

рассмотрения

 

которой

 

было

 

принято

 25.05.2020 

г

решение

 

о

 

выдаче

 

патента

 

на

 

изобре

-

тение

  «

Способ

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтного

 

ввода

», 

патентообладатель

 — 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

», 

авторы

 — 

спе

-

циалисты

 

филиала

 

АО

  «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

элек

-

трические

 

сети

заместитель

 

главного

 

инженера

 

по

 

эксплуа

-

тации

 

Буткевич

 

В

.

Ф

., 

начальник

 

службы

 

изоляции

 

и

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

 

Уразалиев

 

И

.

Б

., 

ожидается

 

получение

 

патента

.

При

 

непрерывном

 

контроле

 

состояния

 

ввода

 

существу

-

ющими

 

методами

 

присутствует

 

опасность

 

повреждения

 

изо

-

ляции

 

обкладки

 

измерительного

 

вывода

 

при

 

превышении

 

до

-

пустимого

 

напряжения

Такое

 

превышение

 

напряжения

 

может

 

возникать

 

вследствие

 

обрыва

 

цепи

 

соединения

 

измеритель

-

ного

 

вывода

 

с

 

заземлением

 

или

 

при

 

возникновении

 

перена

-

пряжений

 

в

 

сети

 

при

 

большой

 

длине

 

заземляющего

-

измери

-

тельного

 

провода

что

 

может

 

привести

 

к

 

пробою

 

изоляции

 

обкладок

 

измерительного

 

вывода

 

С

2

 

и

 

впоследствии

 

вызвать

 

повреждение

 

ввода

.

В

 

представленных

 

схемах

 

для

 

защиты

 

от

 

грозовых

 

и

 

ком

-

мутационных

 

перенапряжений

  (

рисунок

 1) 

используются

 

«

Разрядник

» 

и

 «

Варистор

». 

В

 

системах

 

непрерывного

 

контро

-

ля

 

состояния

 

изоляции

 (

рисунок

 1

а

), 

для

 

защиты

 

от

 

обрыва

 

измерительной

 

цепи

 

применяется

 

емкость

 

С

z

В

 

устройствах

 

контроля

 

изоляции

 

вводов

 (

КИВ

устанавливается

 

трансфор

-

матор

 

марки

 

ТПС

 — 

трансформатор

 

промежуточный

 

согласу

-

ющий

 (

рисунок

 1

б

).

В

 

представленной

 

системе

 

мониторинга

 

для

 

измерения

 

значения

 

тока

протекающего

 

через

 

изоляцию

 

ввода

нахо

-

дящегося

 

под

 

рабочим

 

напряжением

предлагается

 

исполь

-

зовать

 

в

 

качестве

 

одного

 

из

 

элементов

 

системы

 

контроля

 

многофункциональный

 

измерительный

 

преобразователь

 

параметров

 

электрической

 

сети

 

с

 

выносным

 

высокоточным

 

трансформатором

 

тока

Внутри

 

конструкции

 

устройства

 

для

 

контроля

 

состоя

-

ния

 

изоляции

  (

узла

 

присоединения

 

измерительного

 

вывода

колпака

устанавливается

 

выносной

 

трансформатор

 

тока

через

 

окно

 

магнитопровода

 

которого

 

проходит

 

контактное

 

устройство

 

заземления

 

ИВ

 

без

 

разрыва

 

цепи

 

заземления

яв

-

ляющейся

 

первичной

 

обмоткой

 

этого

 

трансформатора

 

тока

Исключается

 

необходимость

 

выполнения

 

дополнительных

 

Система 

непрерывного 

контроля

C

1

C

2

C

Z

C

1

C

2

ТПС

КИВ

Рис

. 1. 

Упрощенная

 

электрическая

 

схема

 

подключения

 

систем

 

контроля

 

состояния

 

высоковольтных

 

вводов

а

)

б

)


Page 4
background image

28

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (18), 

сентябрь

 2020

мероприятий

 

по

 

снижению

 

перенапряжений

 

в

 

изоляции

 

из

-

за

 

пренебрежительно

 

малых

 

параметров

 (

индуктивности

актив

-

ного

 

сопротивления

заземляющих

 

элементов

На

 

рисунке

 2 

показана

 

конструкция

 

узла

 

присоединения

 

к

 

ИВ

 

со

 

встроенным

 

выносным

 

трансформатором

 

тока

его

 

размеры

 

и

 

расположение

 

относительно

 

ИВ

разработанная

 

Уразалиевым

 

И

.

Б

и

 

Буткевичем

 

В

.

Ф

Получен

 

патент

 

на

 

по

-

лезную

 

модель

 

 195641 «

Устройство

 

для

 

контроля

 

состоя

-

ния

 

изоляции

 

высоковольтного

 

ввода

», 

заявка

 

 2019129159 

от

 17.09.2019 

г

., 

дата

 

государственной

 

регистрации

 

в

 

государ

-

ственном

 

Реестре

 

полезных

 

моделей

 

Российской

 

Федерации

 

03.02.2020 

г

., 

патентообладатель

 — 

АО

  «

Россети

 

Тюмень

», 

описание

 

полезной

 

модели

 

размещено

 

на

 

сайте

 

Федерально

-

го

 

института

 

промышленной

 

собственности

Разработанная

 

конструкция

 

узла

 

ИВ

 

и

 

установка

 

внутри

 

колпака

 

выносного

 

трансформатора

 

тока

 

согласована

 

с

 

заводом

-

изготовителем

 

высоковольтных

 

вводов

.

В

 

шкафу

 

диагностирования

 

вводов

в

 

котором

 

размеща

-

ется

 

многофункциональный

 

измерительный

 

преобразова

-

тель

предложено

 

установить

 

устройство

 

сбора

 

и

 

передачи

 

информации

 — 

коммуникационный

 

контроллер

подклю

-

ченный

 

к

 

цифровому

 

выходу

 

преобразователя

Следует

 

отметить

что

 

используемые

 

устройства

а

 

именно

 

много

-

функциональный

 

измерительный

 

преобразователь

 

и

 

комму

-

никационный

 

контроллер

 — 

изделия

 

заводского

 (

серийного

изготовления

.

Токовые

 

цепи

  (

со

 

вторичной

 

обмотки

 

выносного

 

транс

-

форматора

 

тока

и

 

цепи

 

напряжения

  (

со

 

вторичной

 

обмотки

 

измерительного

 

трансформатора

 

напряжения

 110 

кВ

уста

-

новленного

 

на

 

соответствующей

 

секции

заводятся

 

на

 

преоб

-

разователь

к

 

цифровому

 

выходу

 

которого

 

подключается

 

ком

-

муникационный

 

контроллер

 — 

устройство

 

сбора

 

и

 

передачи

 

информации

Измеренные

 

значения

 

величины

 

тока

напряжения

 

и

 

ча

-

стоты

 

отображаются

 

на

 

встроенном

/

выносном

 

дисплее

 

измерительного

 

преобразователя

с

 

учетом

 

введенных

 

ко

-

эффициентов

 

трансформации

Указанная

 

информация

 

из

 

преобразователя

 

через

 

цифровой

 

порт

 

по

 

стандартным

 

протоколам

 

передачи

 

данных

 

передается

 

через

 

коммуника

-

ционный

 

контроллер

 

по

 

организованным

 

каналам

 

связи

 

на

 

верхний

 

уровень

 (

сервер

). 

На

 

сервере

 

установленным

 

специ

-

ализированным

 

программным

 

обеспечением

 

производится

 

получение

обработка

 

и

 

выдача

 

информации

 

в

 

клиентской

 

части

 

программного

 

технического

 

комплекса

.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ

 

ПРОВЕРКА

 

ЭФФЕКТИВНОСТИ

 

ПРИМЕНЕНИЯ

 

СИСТЕМЫ

 

КОНТРОЛЯ

 

ИЗОЛЯЦИИ

 

ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ

 

ВВОДОВ

 

С

 RIP-

ИЗОЛЯЦИЕЙ

 110 

КВ

 

ПОД

 

РАБОЧИМ

 

НАПРЯЖЕНИЕМ

Для

 

проверки

 

эффективности

 

Системы

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 

была

 

проведена

 

экспериментальная

 

работа

В

 

высоковольтной

 

лаборатории

 

службы

 

изоляции

 

и

 

за

-

щиты

 

от

 

перенапряжений

 

филиала

 

АО

  «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

 

был

 

установлен

 

высоковольт

-

ный

 

ввод

 110 

кВ

выведенный

 

из

 

эксплуатации

Была

 

собрана

 

испытательная

 

схема

 

и

 

проведены

 

стандартные

  (

регламен

-

тированные

измерения

 

емкости

 

изоляции

а

 

также

 

и

 

с

 

помо

-

щью

 

Системы

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

Проведено

 

измерение

 

величины

 

тока

проходящего

 

через

 

изоляцию

 

ввода

приложенного

 

напряжения

 

и

 

частоты

 

сети

 

с

 

последующим

 

расчетом

 

и

 

сравнением

 

измеренных

 

и

 

рас

-

считанных

 

величин

 

емкости

 (

отклонение

 

составило

 1,83% 

от

 

заводских

 

значений

). 

При

 

изменении

 

приложенного

 

напряже

-

ния

 

рассчитанная

 

величина

 

емкости

 

практически

 

оставалась

 

неизменной

 (

таб

 

лица

 1). 

После

 

чего

 

произвели

 

разбор

 

высоковольтного

 

ввода

 

пу

-

тем

 

снятия

 

фарфоровой

 

покрышки

Далее

 

закоротили

 

один

 

изоляционный

 

промежуток

 

между

 

обкладками

а

 

именно

вкрутили

 

саморез

 

с

 

целью

 

имитации

 

развивающегося

 

дефек

-

та

 

и

 

произвели

 

соответствующие

 

измерения

 

по

 

нормальной

 

схеме

 

измерения

 

и

 

с

 

помощью

 

системы

 

непрерывного

 

кон

-

троля

После

 

чего

 

закоротили

 

два

 

изоляционных

 

промежут

-

ка

 

между

 

обкладками

 

и

 

выполнили

 

аналогичные

 

измерения

Отклонение

 

значений

 

емкости

 

составило

 

более

 7 

и

 12% 

от

 

заводских

 (

паспортных

значений

 

и

 

более

 5 

и

 10% 

от

 

пускона

-

ладочных

 

значений

.

При

 

отклонении

 

расчетной

 

величины

 

емкости

 

Срасч

 

от

 

пусконаладочного

 

значения

 

емкости

 

Спуск

 

более

 5% (

таб

-

Рис

. 2. 

Устройство

 

для

 

контроля

 

состояния

 

изоляции

 (

узел

 

присоединения

 

измерительного

 

вывода

)

Диагностика

 

и

 

мониторинг


Page 5
background image

Табл

. 1. 

Результаты

 

измерений

электрических

 

характеристик

 

высоковольтного

 

ввода

п

/

п

U

кВ

I

изм

,

мА

C

расч

,

пФ

C

пуск

пФ

C

паспорт

пФ

Отличие

,%

C

расч

/

C

пуск

C

пуск

/

C

паспорт

C

расч

/

C

паспорт

Измеренные

 

данные

 

по

 

нормальной

 

схеме

1

10

256,71

252,1

1,83

2

10

266,53

252,1

5,72

3

10

281,99

252,1

11,86

Измеренные

 

данные

 

Системой

 

контроля

 (

онлайн

)

4

64,1

5,13

254,88

256,71

252,1

0,71

1,83

1,1

5

64,1

5,46

269,94

256,71

252,1

5,2

-

7,07

6

64,1

5,72

284,19

256,71

252,1

10,71

12,7

Примечание:

№ 2 — указаны значения после за-

корачивания одного изоляционного 

промежутка, измеренные в лабора-

торных условиях;

№ 3 — указаны значения после 

закорачивания двух изоляционных 

промежутков, измеренные в лабора-

торных условиях;

№ 4 — указаны значения до за-

корачивания одного изоляционного 

промежутка, измеренные Системой 

контроля изоляции (онлайн);

№ 5 — указаны значения после за-

корачивания одного изоляционного 

промежутка, измеренные Системой 

контроля изоляции (онлайн);

№ 6 — указаны значения после 

закорачивания двух изоляционных 

промежутков,  измеренные Системой 

контроля изоляции (онлайн).

29

лица

 1, 

пп

. 5, 6) 

у

 

диспетчера

 

электриче

-

ской

 

сети

 

на

  «

рабочем

 

столе

» 

компьютера

 

появился

 

сигнал

 

о

 

неисправности

 

высоко

-

вольтного

 

ввода

так

 

как

 

допустимый

 

предел

 

отклонения

 

емкости

 

был

 

настроен

 

на

 5% (

за

-

дается

 

заводом

-

изготовителем

 

и

 

норматив

-

ными

 

документами

).

Из

 

проделанной

 

работы

 

при

 

использо

-

вании

 

Системы

 

контроля

 

изоляции

 

высо

-

ковольтного

 

ввода

  (

онлайн

под

 

рабочим

 

напряжением

 

видно

что

 

ток

протекающий

 

через

 

высоковольтный

 

ввод

и

 

приложен

-

ное

 

к

 

нему

 

напряжение

 

меняются

 

линейно

в

 

зависимости

 

от

 

изменения

 

режима

 

работы

 

сети

однако

 

расчетное

 

значение

 

емкости

 

(

основной

 

критерий

 

оценки

 

состояния

 

ввода

практически

 

не

 

изменяется

.

ОПЫТНО

-

ПРОМЫШЛЕННАЯ

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

 

СИСТЕМЫ

 

КОНТРОЛЯ

 

ИЗОЛЯЦИИ

 

ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ

 

ВВОДОВ

С

 RIP-

ИЗОЛЯЦИЕЙ

 110 

КВ

 

ПОД

 

РАБОЧИМ

 

НАПРЯЖЕНИЕМ

Система

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольт

-

ных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 110 

кВ

 

под

 

рабо

-

чим

 

напряжением

 

прошла

 

опытно

-

промышленную

 

эксплуата

-

цию

 

на

 

ПС

 110/10/10 

кВ

 «

Черный

 

мыс

» 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

В

 

качестве

 

объектов

 

измерений

 

выбраны

 

высоковольтные

 

вводы

 

с

 RIP-

изоляцией

 

первого

 

силового

 

трансформатора

 

класса

 

напряжения

 110 

кВ

 

(

производства

 

ООО

 «

Масса

», 

тип

 

ГКТ

).

Для

 

контроля

 

состояния

 

изоляции

 

вводов

 

был

 

собран

 

и

 

установлен

 

в

 

общеподстанционном

 

пункте

 

управления

 

(

ОПУ

шкаф

  «

диагностирования

 

вводов

», 

в

 

комплектацию

 

которого

 

вошли

 

многофункциональный

 

измерительный

 

пре

-

образователь

 

параметров

 

электрической

 

сети

 

типа

 SATEC 

PM 130P PLUS 

и

 

устройство

 

сбора

 

и

 

передачи

 

информа

-

ции

 — 

коммуникационный

 

контроллер

 

типа

 

Синком

 IP/DIN 

(

рисунок

 3). 

На

 

трансформаторные

 

вводы

 

смонтированы

 

устройства

 (

узлы

присоединения

 

измерительного

 

вывода

раз

-

работанные

 

Буткевичем

 

В

.

Ф

и

 

Уразалиевым

 

И

.

Б

. (

рисунок

 4).

Рис

. 3. 

Система

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 110 

кВ Рис

. 4. 

Устройство

 (

узел

присоединения

 

измерительного

 

вывода


Page 6
background image

30

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (18), 

сентябрь

 2020

Установка

 

разработанного

 

устройства

  (

узла

присо

-

единения

 

измерительного

 

вывода

 

была

 

согласована

 

с

 

производителем

 

вводов

 

ООО

 «

Масса

» (

г

Москва

).

Перед

 

началом

 

опробования

 

Системы

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 

на

 

высоковольтных

 

вводах

 

трансформатора

 

была

 

измерена

 

емкость

 

вводов

 

С

х

регламентированная

 

нормами

Измерения

 

прово

-

дились

 

мостом

 

переменного

 

тока

 

по

 

нормальной

 

схеме

 

измерения

 

от

 

постороннего

 

источника

 

при

 

напряжении

 

10 

кВ

 (

мостовой

 

метод

в

 

соответствии

 

с

 

действующими

 

нормативными

 

документами

Измеренные

 

пусконала

-

дочные

 

данные

 

соответствовали

 

требованиям

 

завода

-

изготовителя

отклонения

 

значений

 

емкости

 

были

 

в

 

до

-

пустимых

 

пределах

Далее

 

токовые

 

цепи

 

со

 

вторичной

 

обмотки

 

вы

-

носного

 

трансформатора

 

тока

встроенного

 

в

 

устрой

-

ство

  (

узел

присоединения

 

измерительного

 

вывода

и

 

цепи

 

напряжения

 

со

 

вторичной

 

обмотки

 

первого

 

трансформатора

 

напряжения

 110 

кВ

 

были

 

подключе

-

ны

 

к

 

измерительному

 

преобразователю

к

 

цифровому

 

выходу

 

которого

 

был

 

подключен

 

коммуникационный

 

кон

 

троллер

После

 

включения

 

трансформатора

 

в

 

работу

в

 

те

-

чение

 

суток

 

были

 

произведены

 

измерения

 

величин

 

токов

проходящих

 

через

 

изоляцию

 

высоковольтных

 

вводов

напряжения

 

и

 

частоты

которые

 

отображались

 

на

 

встроенном

 

дисплее

 

измерительного

 

преобразо

-

вателя

Указанная

 

информация

 

из

 

преобразователя

 

через

 

цифровой

 

порт

 

по

 

стандартным

 

протоколам

 

передачи

 

данных

 

передавалась

 

через

 

коммуникационный

 

контроллер

 

по

 

организованным

 

каналам

 

связи

 

на

 

сервер

На

 

сервере

 

установленным

 

программным

 

обеспечением

 

была

 

произведена

 

обработка

 

и

 

выдача

 

информации

 

дис

-

петчеру

 

электрической

 

сети

:

 

расчет

 

емкости

 

вводов

 

С

расч

.

 

по

 

измеренным

 

значениям

 

тока

напряжения

 

и

 

частоты

 

в

 

реальном

 

режиме

 

вре

-

мени

;

 

отклонение

 

расчетной

 

величины

 

емкости

 

вводов

 

С

расч

.

 

от

 

значения

 

емкости

измеренным

 

при

 

вводе

 

в

 

работу

 

системы

 

контроля

 

под

 

напряжением

 C

пуск

Результаты

 

полученных

 

измерений

 

и

 

расчетов

 

приведе

-

ны

 

в

 

таблице

 2.

На

 

рисунке

 5 

приведена

 

таблица

 

измерений

отображен

-

ная

 

на

 

рабочем

 

столе

 

диспетчера

Следует

 

отметить

что

 

измерения

 

и

 

расчет

 

производят

-

ся

 

постоянно

с

 

фиксацией

 

отклонений

 

емкости

 

от

 

заданных

 

значений

 (5%). 

Для

 

формирования

 

архива

 

запись

 

показаний

 

можно

 

задавать

 

в

 

любом

 

временном

 

диапазоне

 

или

 

по

 

фак

-

ту

 

изменения

 

контролируемых

 

параметров

В

 

данном

 

слу

-

чае

 

была

 

установлена

 

периодичность

 

снятия

 

показаний

 

для

 

архива

 

с

 

интервалом

 

пять

 

минут

Максимальное

 

отклонение

 

Табл

. 2. 

Результаты

 

измерений

 

и

 

расчетов

электрических

 

характеристик

 

высоковольтных

 

вводов

Дата

/

Время

F

Гц

U

a

В

I

a

А

C

1

а

 

пуск

,

пФ

C

1

а

 

расч

,

пФ

Отклонение

C

1

а

 

пуск

C

1

а

 

расч

, %

фаза

 «

А

»

15:30

50,02

67906

0,0096

455,1

450,0

–1,1

15:35

49,98

67906

0,0096

455,1

450,4

–1,0

15:40

49,99

67906

0,0097

455,1

455,0

0,0

15:45

50,00

68018

0,0096

455,1

449,5

–1,2

15:50

50,00

68018

0,0096

455,1

449,5

–1,2

фаза

 «

В

»

15:30

50,02

68351

0,0097

446,8

451,8

1,1

15:35

49,98

68351

0,0096

446,8

447,5

0,2

15:40

49,99

68462

0,0096

446,8

446,7

0,0

15:45

50,00

68462

0,0096

446,8

446,6

0,0

15:50

50,00

68462

0,0097

446,8

451,2

1,0

фаза

 «

С

»

15:30

50,02

68240

0,0079

368,8

368,5

–0,1

15:35

49,98

68240

0,0079

368,8

368,8

0,0

15:40

49,99

68240

0,0079

368,8

368,8

0,0

15:45

50,00

68240

0,0079

368,8

368,7

0,0

15:50

50,00

68351

0,0079

368,8

368,1

–0,2

Рис

. 5. 

Таблица

 

измерений

 

высоковольтных

 

вводов

 110 

кВ

ото

-

браженная

 

на

 

рабочем

 

столе

 

диспетчера

Рис

. 6. 

Таблица

 

измерений

 

в

 

режиме

 

онлайн

Диагностика

 

и

 

мониторинг


Page 7
background image

31

емкости

 

составило

 1,2%. 

Учитывая

что

 

нормы

  (

СТО

 

ПАО

 

«

Россети

» 34.01-23.1-001-2017 «

Объемы

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

») 

допускают

 

увеличение

 

емкости

 

на

 5% 

относительно

 

пусконаладочных

 

значений

можно

 

утверждать

что

 

определение

 

величины

 

емкости

 

и

 

ее

 

отклонения

 

от

 

на

-

ладочных

 

значений

 

предложенным

 

способом

 

является

 

при

-

емлемым

.

На

 

рабочем

 

столе

 

диспетчера

  (

рисунок

 6) 

в

 

режиме

 

он

-

лайн

 

отображаются

 

значения

 

отклонений

 

емкости

 

на

 

кон

-

кретном

 

трансформаторном

 

вводе

 110 

кВ

  (

присоединении

фазе

). 

Контроль

 

состояния

 

вводов

 

ведется

 

в

 

обычном

 

режи

-

ме

 

работы

 

диспетчера

 

электрической

 

сети

При

 

отклонении

 

от

 

нормируемого

 

значения

 

загорается

 

красный

  «

флажок

», 

сигнализируя

 

о

 

неисправности

 

оборудования

и

 

диспетчер

 

делает

 

сообщение

 

о

 

возникновении

 

дефекта

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

инструкции

.

ВЫВОД

Представленная

 

Система

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольт

-

ных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 110 

кВ

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

является

 

целесообразной

 

к

 

применению

 

ввиду

 

достаточной

 

эффективности

 

выявления

 

внутренних

 

дефектов

 

в

 

высоко

-

вольтном

 

вводе

 

на

 

начальной

 

стадии

 

их

 

развития

 

и

 

надежного

 

исполнения

 

устройства

 (

узла

присоединения

 

измерительно

-

го

 

вывода

разработанного

 

специалистами

 

филиала

 

АО

 «

Рос

-

сети

 

Тюмень

» 

Сургутские

 

электрические

 

сети

исключающего

 

повреждения

 

изоляции

 

измерительной

 

обкладки

 

в

 

результате

 

вмешательства

 

измерительных

 

цепей

 

в

 

схему

 

заземления

 

измерительного

 

вывода

Соответственно

Система

 

контроля

 

изоляции

 

позволяет

 

повысить

 

надежность

 

электроснабжения

 

потребителей

повысить

 

надежность

 

работы

 

трансформато

-

ЛИТЕРАТУРА

1. 

СТО

 34.01-23.1-001-2017. 

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

элек

-

трооборудования

ОАО

  «

Фирма

 

ОРГРЭС

». 

М

.: 

ПАО

  «

РОС

-

СЕТИ

», 2017. 239 

с

.

2. 

Славинский

 

А

.

З

., 

Монастырский

 

А

.

Е

., 

Пинталь

 

Ю

.

С

Кон

-

троль

 

высоковольтных

 

вводов

 

с

 

твердой

 RIP-

изоляцией

 

по

 

характеристикам

 

частичных

 

разрядов

 

на

 

заводе

  «

Изоля

-

тор

» // 

Энергоэксперт

, 2014, 

 4. 

С

. 68–72.

3. 

Ботов

 

С

.

В

., 

Русов

 

В

.

А

Особенности

 

организации

 

защиты

 

и

 

мониторинга

 

трансформаторных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

// 

Энергоэксперт

, 2011, 

 6. 

С

. 57–63.

ров

 

и

 

производить

 

постоянный

 

контроль

 

за

 

состоянием

 

изоля

-

ции

 

высоковольтных

 

вводов

отображая

 

необходимую

 

инфор

-

мацию

 

у

 

диспетчера

 

электрической

 

сети

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

Представленная

 

система

 

мониторинга

 

может

 

быть

 

использована

 

для

 

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

вводов

 

конденсаторного

 

типа

 

с

 RIN-

изоляцией

в

 

том

 

числе

 

и

 

более

 

высоких

 

классов

 

напряжения

Результаты

 

проведения

 

опытно

-

промышленной

 

экс

-

плуатации

 

Системы

 

онлайн

 

диагностирования

 

и

 

мони

-

торинга

 

состояния

 

изоляции

 

трансформаторных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

были

 

рас

-

смотрены

 

на

 

заседании

 

секции

 

 2 «

Технологии

 

и

 

обо

-

рудование

 

подстанций

» 

Научно

-

технического

 

совета

 

ПАО

  «

Россети

» (

протокол

 

от

 12.12.2019 

 2/26, 

матери

-

алы

 

размещены

 

на

 

сайте

 

ПАО

 «

Россети

»). 

Работа

 «

Сис

-

тема

 

контроля

 

изоляции

 

высоковольтных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 110 

кВ

 

под

 

рабочим

 

напряжением

» 

удостоена

 

дипломом

 

лауреата

 

первой

 

премии

 

Международного

 

кон

-

курса

 

научных

научно

-

технических

 

и

 

инновационных

 

раз

-

работок

направленных

 

на

 

развитие

 

топливно

-

энергети

-

ческой

 

и

 

добывающей

 

отрасли

 

в

 2020 

году

.  


Читать онлайн

Статья посвящена рассмотрению вопроса диагностирования и мониторинга технического состояния трансформаторных вводов с RIP-изоляцией под рабочим напряжением. Представлены результаты опытно-промышленной эксплуатации системы непрерывного контроля на действующем объектефилиала АО «Россети Тюмень» Сургутские электрические сети. В качестве эксперимента проведено вскрытие высоковольтного ввода и имитация развивающегося дефекта путем закорачивания изоляционного промежутка между обкладками. Проанализированы полученные результаты.

Поделиться: