Система онлайн-диагности рования и мониторинга конденсаторов связи 110 кВ и трансформаторных вводов с RIP-изоляцией под рабочим напряжением

background image

background image

Ильяр

 

УРАЗАЛИЕВ

заместитель

 

началь

-

ни

 

ка

 

Службы

 

изо

-

ляции

 

и

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

 

филиала

 

АО

 «

Тюмень

-

энерго

» — 

Сургутские

 

электрические

 

сети

Дмитрий

 

ФИРСОВ

,

ведущий

 

инженер

Службы

 

корпоративных

 

и

 

технологических

 

АСУ

 

филиала

 

АО

 «

Тюменьэнерго

» — 

Сургутские

 

электри

-

ческие

 

сети

Виталий

 

БУТКЕВИЧ

первый

 

заместитель

 

директора

 — 

главный

 

инженер

 

филиала

 

АО

 «

Тюменьэнерго

» — 

Сургутские

 

электри

-

ческие

 

сети

Статья

 

посвящена

 

рассмотрению

 

вопроса

 

диагностирова

-

ния

 

и

 

мониторинга

 

технического

 

состояния

 

конденсаторов

 

связи

 

и

 

трансформаторных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

под

 

ра

-

бочим

 

напряжением

Представлены

 

результаты

 

опробова

-

ния

 

систем

 

непрерывного

 

контроля

 

на

 

действующих

 

объ

-

ектах

Методика

 

диагностирования

 

конденсаторов

 

связи

 

введена

 

в

 

опытно

-

промышленную

 

эксплуатацию

В

 

каче

-

стве

 

эксперимента

 

проведена

 

имитация

 

развивающегося

 

дефекта

 

путем

 

выкорачивания

 

одного

 

элемента

 

конденса

-

тора

 

связи

Проанализированы

 

полученные

 

результаты

.

Система

 

онлайн

-

диагности

-

рования

 

и

 

мониторинга

 

конденсаторов

 

связи

 110 

кВ

 

и

 

трансформаторных

 

вводов

 

с

 RIP-

изоляцией

 

под

 

рабочим

 

напряжением

В

 

современной

 

электроэнергетике

 

оснащение

 

высоковольтного

 

оборудования

 

си

-

стемами

 

непрерывного

 

контроля

 

становится

 

важнейшей

 

составляющей

 

комплек

-

са

 

мер

обеспечивающих

 

надежность

 

работы

 

энергетических

 

объектов

С

 

разви

-

тием

 

и

 

реорганизацией

 

электроэнергетики

 

большое

 

внимание

 

уделяется

 

вопросу

 

внедрения

 

систем

 

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

высоковольтного

 

оборудования

 

в

 

ре

-

жиме

 

реального

 

времени

основной

 

целью

 

которых

 

является

 

оценка

 

технического

 

состоя

-

ния

 

контролируемых

 

объектов

 

и

 

выявление

 

дефектов

 

на

 

ранней

 

стадии

 

их

 

развития

.

За

 

последнее

 

время

 

на

 

объектах

 

АО

 «

Тюменьэнерго

» 

отмечено

 

снижение

 

надежности

 

работы

 

конденсаторов

 

связи

Участились

 

случаи

 

разрушения

 

конденсаторов

 

связи

из

 

экс

-

плуатации

 

изъяты

 

конденсаторы

у

 

которых

 

основные

 

контролируемые

 

параметры

 

не

 

со

-

ответствуют

 

нормируемым

 

показателям

Для

 

детального

 

рассмотрения

 

вопроса

 

в

 

фили

-

але

 

АО

 «

Тюменьэнерго

» — 

Сургутские

 

электрические

 

сети

 

провели

 

комплексный

 

анализ

 

выявленных

 

дефектов

 

в

 

конденсаторах

 

связи

основными

 

видами

 

которых

 

явились

раз

-

рушение

 

колонны

увеличение

 

емкости

 

и

 

тангенса

 

угла

 

диэлектрических

 

потерь

дефекты

выявленные

 

по

 

результатам

 

тепловизионного

 

контроля

 (

ТВК

), 

нарушение

 

герметичности

.

Проведен

 

комплексный

 

анализ

 

состояния

 

дефектных

 

невзорвавшихся

 

конденсаторов

 

связи

то

 

есть

 

тех

у

 

которых

 

какой

-

либо

 

нормируемый

 

показатель

 

не

 

соответствовал

 

дей

-

ствующим

 

нормативно

-

техническим

 

документам

В

 

подавляющем

 

большинстве

 

случаев

 

причиной

 

несоответствия

 

было

 

возникновение

 

и

 

развитие

 

дефектов

связанных

 

с

 

пробоем

 

изоляции

 

секций

.

22

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(11), 

декабрь

 2018

Диагностика

 

и

 

мониторинг


background image

Напомним

что

 

конденсатор

 

связи

 

состоит

 

из

 

четырех

 

па

-

кетов

с

 

последовательным

 

соединением

 

секций

поочередно

 

уложенных

 

друг

 

на

 

друга

В

 

диэлектрической

 

системе

 

конден

-

сатора

 

связи

 

используется

 

полипропиленовая

 

конденсатор

-

ная

 

пленка

 

в

 

качестве

 

твердого

 

диэлектрика

 

и

 

минеральное

 

конденсаторное

 

масло

 

в

 

качестве

 

жидкого

 

диэлектрика

.

Проведенный

 

анализ

 

дефектных

 

конденсаторов

 

связи

 

показал

что

 

большинство

 

из

 

них

 

имеют

 

в

 

качестве

 

твердого

 

диэлектрика

 

полипропиленовую

 

пленку

 (76%), 

и

 

находятся

 

в

 

эксплуатации

 

менее

 

пяти

 

лет

.

Также

 

можно

 

утверждать

что

 

причиной

 

возникновения

 

дефектов

 

в

 

забракованных

 

и

 

повредившихся

 

конденсаторах

 

связи

 

не

 

является

 

результат

 

воздействия

 

грозовых

 

перена

-

пряжений

 

или

 

возмущений

 

в

 

сети

вызванных

 

внешними

 

воз

-

действиями

 (

обрыв

 

провода

наброс

 

посторонних

 

предметов

 

на

 

воздушную

 

линию

 

электропередачи

перекрытие

 

гирлян

-

ды

 

изолятора

 

на

 

элементы

 

опоры

 

и

 

т

.

д

.), 

поскольку

 

количе

-

ство

 

дефектных

 

конденсаторов

 

связи

подключенных

 

к

 

этим

 

линиям

 

электропередачи

составило

 

приблизительно

 3%.

В

 

статье

 [1] 

детально

 

рассмотрены

 

факторы

 

и

 

причины

влияющие

 

на

 

ухудшение

 

технического

 

состояния

 

конденса

-

торов

 

связи

 

в

 

процессе

 

эксплуатации

.

В

 

результате

 

вскрытия

 

дефектных

 

невзорвавшихся

 

конденсатов

 

связи

 

обнаружены

 

следы

 

пробоев

 

твердого

 

диэлектрика

 

в

 

секциях

 

между

 

обкладками

 

элементарных

 

конденсаторов

 

в

 

разных

 

местах

 (

краевая

 

изоляция

пробой

 

ближе

 

к

 

центру

 

секции

 

и

 

т

.

д

. (

рисунок

 1).

В

 

забракованных

 

конденсаторах

 

связи

 

было

 

обнару

-

жено

 

разное

 

количество

 

пробитых

 

секций

от

 

нескольких

 

штук

 

до

 

нескольких

 

десятков

Это

 

может

 

свидетельство

-

вать

 

о

 

развитии

 

этого

 

типа

 

дефектов

 

в

 

каком

-

то

 

временном

 

диапазоне

Секции

 

с

 

пробитой

 

изоляцией

 

в

 

дефектных

 

кон

-

денсаторах

 

связи

 

находились

 

в

 

разных

 

местах

  (

пакетах

), 

что

 

не

 

позволяет

 

говорить

 

о

 

каком

-

то

 

определенном

то

 

есть

 

с

 

ухудшенными

 

диэлектрическими

 

свойствами

месте

У

 

всех

 

забракованных

 

конденсаторов

 

связи

 

перед

 

вскры

-

тием

 

производилось

 

измерение

 

тангенса

 

угла

 

диэлектри

-

ческих

 

потерь

 

и

 

в

 

большинстве

 

случаев

 

его

 

значение

 

соот

-

ветствовало

 

нормируемым

 

требованиям

Учитывая

 

сложившуюся

 

ситуацию

а

 

именно

 

участивши

-

еся

 

случаи

 

разрушения

 

конденсаторов

 

связи

их

 

диагности

-

рование

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

становится

 

особенно

 

востребованным

Авторами

 

была

 

разработана

 

методика

 

мониторинга

 

и

 

диагностирования

 

конденсаторов

 

связи

 

под

 

рабочим

 

напряжением

суть

 

которой

 

подробно

 

изложена

 

в

 

заявке

 

на

 

изобретение

 

 2017110417.

Для

 

конденсаторов

 

связи

 

основными

 

контролируемыми

 

параметрами

характеризующими

 

их

 

техническое

 

состоя

-

ние

в

 

соответствии

 

с

 

нормативно

-

техническими

 

документа

-

ми

 

являются

 

емкость

 

конденсатора

 

и

 

тангенс

 

угла

 

диэлек

-

трических

 

потерь

 (

tg

).

Существуют

 

и

 

другие

 

критерии

 

оценки

 

состояния

например

измерение

 

уровня

 

частичных

 

разрядов

Без

-

услов

 

но

использование

 

различных

 

критериев

 

для

 

оцен

-

ки

 

изоляции

 

представляет

 

интерес

в

 

значительной

 

сте

-

пени

 — 

в

 

исследовательской

 

области

Метод

 

измерения

 

уровня

 

частичных

 

разрядов

 

является

 

более

 

сложным

дорогостоящим

 

и

 

требует

 

привлечения

 

специалистов

 

сторонней

 

организации

 

либо

 

высокой

 

квалификации

 

в

 

этой

 

области

 

эксплуатирующего

 

персонала

что

 

в

 

свою

 

очередь

 

затрудняет

 

его

 

массовое

 

применение

 

в

 

процес

-

се

 

эксплуатации

.

Ухудшение

 

свойств

 

ди

 

элек

 

трика

 

в

 

конденсаторе

 

связи

 

происходит

 

неравномерно

 

по

 

его

 

объему

и

 

его

 

ресурс

 

опре

-

Рис

. 1. 

Следы

 

пробоя

 

в

 

нескольких

 

конденсаторах

 

на

 

разных

 

секциях

23


background image

деляется

 

местом

 

с

 

наихудшими

 

ди

 

электрическими

 

свойствами

при

 

этом

 

основная

 

часть

 

диэлектрика

 

может

 

быть

 

без

 

изменений

Измере

-

ние

 

tg

 

позволяет

 

выявлять

 

общее

 

ухудшение

 

состояния

 

изоляции

но

 

при

 

ухудшении

 

изоляции

 

одной

 

сек

-

ции

 (

или

 

даже

 

ее

 

пробоя

величина

 

tg

 

может

 

оставаться

 

в

 

нормируе

-

мых

 

пределах

.

Действующий

 

СТО

 

ПАО

 «

Рос

-

сети

» «

Объемы

 

и

 

нормы

 

испы

-

таний

 

электрооборудования

» [2, 

стр

. 108] 

допускает

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

измерение

 

емкостного

 

тока

 

или

 

распределения

 

напряжения

 

на

 

после

-

довательно

 

соединенных

 

конденсаторах

При

 

контроле

 

кон

-

денсаторов

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

оценка

 

их

 

состояния

 

производится

 

сравнением

 

измеренных

 

значений

 

емкостного

 

тока

 

с

 

исходными

 

данными

 

или

 

значениями

полученными

 

для

 

конденсаторов

 

других

 

фаз

  (

присоединений

)». 

Однако

 

сравнение

 

значений

 

емкостного

 

тока

 

не

 

совсем

 

корректно

 

ввиду

 

того

что

 

уровень

 

напряжения

приложенного

 

к

 

кон

-

денсатору

может

 

изменяться

 

в

 

зависимости

 

от

 

режима

 

ра

-

боты

 

сети

 

и

 

отсутствуют

 

нормативы

 

допустимых

 

отклонений

 

измеренных

 

токов

 

сравниваемых

 

конденсаторов

 

других

 

фаз

 

(

присоединений

). 

Поэтому

 

необходимо

 

фиксировать

 

значе

-

ния

 

напряжения

 

и

 

частоты

 

сети

 

и

 

произвести

 

расчет

 

емкости

 

конденсатора

 

вручную

.

Суть

 

методики

 

заключается

 

в

 

онлайн

-

диагностирова

-

нии

 

и

 

мониторинге

 

технического

 

состояния

 

объекта

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

путем

:

 

измерения

 

значения

 

емкостного

 

тока

протекающего

 

че

-

 

расчета

 

величины

 

емкости

 

конденсатора

 

связи

 

по

 

изме

-

ренным

 

значениям

 

тока

напряжения

 

и

 

частоты

 

сравнения

 

полученной

 

величины

 

емкости

 

с

 

пусконала

-

дочным

 

значением

 

или

 

со

 

значением

 

измеренным

 

при

 

вводе

 

в

 

работу

 

системы

 

контроля

 

под

 

напряжением

.

Данная

 

методика

 

позволяет

 

оператору

 

сети

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

получать

 

достоверную

 

информацию

 

о

 

текущем

 

состоянии

 

конденсатора

 

связи

 

и

 

о

 

возникновении

 

в

 

нем

 

дефектов

 

на

 

начальной

 

стадии

 

их

 

развития

.

Рассмотрим

 

более

 

подробно

 

методику

 

выполнения

 

он

-

лайн

-

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

конденсаторов

 

связи

 

под

 

рабочим

 

напряжением

.

Для

 

измерения

 

значения

 

тока

протекающего

 

через

 

конденсатор

 

связи

находящийся

 

под

 

рабочим

 

напряжени

-

ем

предлагается

 

использовать

 

в

 

качестве

 

одного

 

из

 

эле

-

ментов

 

системы

 

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

шкаф

 

отбора

 

напряжения

 

типа

 

ШОН

  (

серийного

 

производства

при

 

его

 

наличии

 

на

 

соответствующем

 

присоединении

Для

 

измерения

 

значения

 

тока

 

используется

 

вторичная

 

обмотка

 

одного

 

из

 

установленных

 

трансформаторов

 

тока

 

типа

 

ТОН

 

(

рисунок

 2).

При

 

отсутствии

 

ШОН

 

можно

 

использовать

 

выносной

 

разъемный

 

трансформатор

 

тока

 

многофункционального

 

из

-

мерительного

 

преобразователя

 

параметров

 

электрической

 

сети

 (

далее

 — 

преобразователь

), 

устанавливаемого

 

в

 

шкаф

 

фильтра

 

присоединения

 

ФП

  (

рисунок

 3) 

в

 

соответствии

 

с

 

электрической

 

схемой

 (

рисунок

 4).

1

2

3

4

5

6

7

8

В измерительную 

схему шкафа ДКС

1

I

1

В измерительную 

схему шкафа  ДКС

4

3

2

5

6

7

I

2

I

2

Конденсатор 

связи

Фильтр 

присоединения

Рис

. 4. 

Схема

 

электрическая

 

принципиальная

 

шкафа

 

ФП

: 1 — 

конденсатор

 

связи

; 2 — 

вы

-

носной

 

трансформатор

 

тока

; 3, 8 — 

защитные

 

устройства

; 4 — 

согласующий

 

трансформа

-

тор

; 5, 6, 7 — 

элементы

 

настройки

Рис

. 2. 

Схема

 

принципиальная

 

шкафа

 

типа

 

ШОН

: 1 — 

проходные

 

изоляторы

; 2 — 

конденса

-

тор

; 3 — 

газоразрядник

; 4 — 

дроссель

; 5 — 

заземляющий

 

нож

; 6, 7 — 

трансформаторы

 

тока

 

ТОН

-301

С

Рис

. 3. 

Схема

 

подключения

 

выносного

 

разъемного

 

трансформатора

 

тока

рез

 

конденсатор

 

связи

 

в

 

режиме

 

ре

-

ального

 

времени

;

 

определения

 

рабо

-

чего

 

напряжения

 

и

 

частоты

 

сети

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

;

24

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(11), 

декабрь

 2018

Диагностика

 

и

 

мониторинг


background image

Токовые

 

цепи

 (

со

 

вторичной

 

обмотки

 

ТОН

 

или

 

выносного

 

трансформатора

 

тока

и

 

цепи

 

напряжения

 (

со

 

вторичной

 

об

-

мотки

 

измерительного

 

трансформатора

 

напряжения

 110 

кВ

установленного

 

на

 

соответствующей

 

секции

заводятся

 

на

 

преобразователь

к

 

цифровому

 

выходу

 

которого

 

подключа

-

ется

 

коммуникационный

 

контроллер

 — 

устройство

 

сбора

 

и

 

передачи

 

информации

Измеренные

 

значения

 

величины

 

тока

напряжения

 

и

 

ча

-

стоты

 

отображаются

 

на

 

встроенном

/

выносном

 

дисплее

 

пре

-

образователя

Далее

 

через

 

цифровой

 

порт

 

по

 

стандартным

 

протоколам

 

передачи

 

данных

 

они

 

передаются

 

через

 

кон

-

троллер

 

по

 

организованным

 

каналам

 

связи

 

на

 

сервер

 

опера

-

тора

 

сети

На

 

сервере

 

установленным

 

специализированным

 

программным

 

обеспечением

 

производится

 

получение

обра

-

ботка

 

и

 

выдача

 

информации

 

в

 

клиентской

 

части

 

программ

-

ного

 

технического

 

комплекса

В

 

случае

 

отсутствия

 

каналов

 

связи

 

на

 

объекте

 (

подстан

-

ции

возможно

 

диагностирование

 

конденсатора

 

связи

 

с

 

ис

-

пользованием

 

измеренных

 

данных

 

тока

напряжения

 

и

 

час

-

тоты

отображенных

 

на

 

дисплее

 

многофункционального

 

измерительного

 

преобразователя

 

для

 

дальнейшего

 

ручного

 

перерасчета

 

параметров

 

емкости

.

При

 

отсутствии

 

измерительного

 

трансформатора

 

на

-

пряжения

 

класса

 

напряжения

прикладываемого

 

к

 

кон

-

денсатору

 

связи

возможно

 

применение

 

измерительного

 

трансформатора

 

напряжения

 

низшего

 

класса

 

напряжения

 

при

 

последующем

 

расчете

 

значении

 

величины

 

напряжения

 

с

 

учетом

 

коэффициента

 

трансформации

 

силового

 

транс

-

форматора

.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ

 

ПРОВЕРКА

 

ЭФФЕКТИВНОСТИ

 

ПРИМЕНЕНИЯ

 

МЕТОДИКИ

 

НА

 

КОНКРЕТНОМ

 

ПРИМЕРЕ

Для

 

проверки

 

эффективности

 

методики

 

была

 

проведена

 

экспериментальная

 

работа

а

 

именно

на

 

ПС

 110/10/10 

кВ

 

«

Черный

 

мыс

» 

был

 

установлен

 

конденсатор

 

связи

 

и

 

подклю

-

чен

 

к

 

действующей

 

воздушной

 

линии

 

классом

 

напряжения

 

110 

кВ

 (

КС

 110 

кВ

 «

Победа

-2» 

ф

А

типа

 

СМК

-110/1,732-6,4 

У

1 (

рисунок

 5)).

Далее

 

был

 

собран

 

и

 

установлен

 

в

 

ОПУ

 

шкаф

  «

диагно

-

стирования

 

конденсатора

 

связи

», 

в

 

комплектацию

 

которого

 

вошел

 

измерительный

 

преобразователь

 

и

 

коммуникацион

-

ный

 

контроллер

После

 

чего

 

был

 

смонтирован

 

и

 

установлен

 

на

 

ОРУ

 110 

кВ

 

шкаф

 

отбора

 

напряжения

 

типа

 

ШОН

-301

С

 

со

 

встроенными

 

двумя

 

трансформаторами

 

тока

 

типа

 

ТОН

-

301

С

.

После

 

проведения

 

подготовительных

 

работ

 

и

 

пуско

-

наладочных

 

испытаний

 

конденсатора

  (

измерения

 

емкости

 

C

пуск

 — 

в

 

таблице

 1, 

п

. 1) 

КС

 110 

кВ

 «

Победа

-2» 

ввели

 

в

 

ра

-

боту

Затем

 

были

 

произведены

 

измерения

 

тока

проходя

-

щего

 

через

 

конденсатор

 

связи

 

I

изм

напряжения

 

U

 

и

 

частоты

 

сети

 

F

 

в

 

реальном

 

режиме

 

времени

 (

результаты

 

приведены

 

в

 

таб

 

лице

 1).

Полученные

 

данные

 

из

 

преобразователя

 

передавались

 

через

 

цифровой

 

порт

 

по

 

стандартным

 

протоколам

 

через

 

кон

-

троллер

 

на

 

сервер

где

 

программ

-

ным

 

обеспечением

 

производилась

 

обработка

 

и

 

выдача

 

информации

 

(

рисунок

 6): 

 

расчет

 

емкости

 

конденсатора

 

C

расч

 

по

 

измеренным

 

значениям

 

тока

напряжения

 

и

 

частоты

;

 

отклонение

 

расчетной

 

величины

 

емкости

 

C

расч

 

от

 

значения

 

емкости

измеренной

 

на

 

заводе

-

изготовите

-

ле

 

C

паспорт

.

Далее

 

была

 

произведена

 

раз

-

борка

 

конденсатора

 

связи

 

с

 

це

-

лью

 

изменения

 

емкости

 

путем

 

выкорачивания

 

обкладок

 

одного

 

элементарного

 

конденсатора

  (

да

-

Рис

. 5. 

КС

 110 

кВ

 «

Победа

-2» 

ф

А

Табл

. 1. 

Результаты

 

измерений

 

электрических

 

характеристик

 

конденсатора

п

/

п

U

кВ

I

изм

,

мА

 (

НН

)

C

расч

,

пФ

C

пуск

пФ

C

паспорт

пФ

Отличие

,%

C

расч

/

C

пуск

C

пуск

/

C

паспорт

C

расч

/

C

паспорт

Измерения

 

по

 

нормальной

 

схеме

1

10

6446

6480

0,52

2*

10

6626

6480

2,25

Измерения

 

по

 

методике

 (

онлайн

)

3**

68,7

170

6486

6446

6480

0,62

0,09

4***

68,89

174

6620

6446

6480

2,7

2,16

Указаны

 

значения

 

после

 

выкорачивания

 

элемента

 (

в

 

лабораторных

 

условиях

).

** 

Указаны

 

значения

 

до

 

выкорачивания

 

элемента

 

по

 

методике

 (

онлайн

).

*** 

Указаны

 

значения

 

после

 

выкорачивания

 

элемента

 

по

 

методике

 (

онлайн

).

25


background image

лее

 — 

секций

для

 

создания

 

модели

 

конденсатора

 

связи

 

с

 

развивающимся

 

внутренним

 

дефектом

Как

 

уже

 

упоминалось

конденсатор

 

связи

 

состоит

 

из

 

че

-

тырех

 

пакетов

 

с

 

последовательным

 

соединением

 

секций

поочередно

 

уложенных

 

друг

 

на

 

друга

Пакет

 

включает

 

в

 

себя

 

плоскопрессованные

 

секции

пропитанные

 

минеральным

 

конденсаторным

 

маслом

.

После

 

вскрытия

 

конденсатора

 

связи

путем

 

снятия

 

фар

-

форовой

 

покрышки

была

 

закорочена

 

одна

 

секция

с

 

целью

 

имитации

 

развивающегося

 

дефекта

 (

рисунок

 7). 

Далее

 

конденсатор

 

связи

 

был

 

собран

 

и

 

залит

 

минераль

-

ным

 

конденсаторным

 

маслом

 

после

 

проведения

 

физико

-

химического

 

анализа

 

масла

характеристики

 

которого

 

соот

-

ветствовали

 

нормативным

 

требованиям

 [3]. 

После

 

сборки

 

в

 

лабораторных

 

условиях

 

был

 

произведен

 

комплекс

 

высоко

-

вольтных

 

испытаний

 

и

 

измерений

 (

таблица

 1, 

п

. 2). 

Следует

 

отметить

что

 

отклонение

 

пусконаладочных

 

значений

 

емко

-

сти

 (

п

. 1) 

и

 

значений

 

после

 

разборки

 

конденсатора

 (

п

. 2) 

отно

-

сительно

 

паспортных

 

данных

 

изменилось

 

с

 0,52% 

до

 2,25%.

После

 

проведения

 

вскрытия

сборки

монтажа

 

конденса

-

тора

 

и

 

проведения

 

повторных

 

пусконаладочных

 

испытаний

 

КС

 110 

кВ

 «

Победа

-2» 

был

 

введен

 

в

 

работу

 

и

 

произведены

 

измерения

 

под

 

рабочим

 

напряжением

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

результаты

 

которых

 

приведены

 

в

 

таблице

  1 

и

 

ото

-

бражены

 

на

 

рисунке

 8.

Отклонение

 

расчетной

 

величины

 

емкости

 

C

расч

 

от

 

пуско

-

наладочного

 

значения

 

емкости

 

составило

 2,699% (

таблица

 1, 

п

. 4). 

При

 

этом

 

у

 

оператора

 

сети

 

на

 «

рабочем

 

столе

» 

компью

-

тера

 

появился

 

сигнал

 

о

 

неисправности

 

конденсатора

так

 

как

 

допустимый

 

предел

 

отклонения

 

емкости

 

был

 

настроен

 

на

 2% 

(

задается

 

заводом

-

изготовителем

 

в

 

зависимости

 

от

 

типа

 

кон

-

денсатора

 

связи

класса

 

напряжения

года

 

выпуска

).

Из

 

проделанной

 

работы

при

 

использовании

 

методики

 

онлайн

-

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

технического

 

со

-

стояния

 

конденсатора

 

связи

 

под

 

рабочим

 

напряжением

вид

-

но

что

 

ток

протекающий

 

через

 

конденсатор

и

 

приложенное

 

к

 

нему

 

напряжение

 

меняются

 

линейно

в

 

зависимости

 

от

 

из

-

менения

 

режима

 

работы

 

сети

однако

 

расчетное

 

значение

 

емкости

 (

основной

 

критерий

 

оценки

 

состояния

 

конденсатора

 

связи

практически

 

не

 

изменяется

.

Следует

 

отметить

что

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

действующей

 

нормативно

-

технической

 

документации

 

от

-

клонения

 

измеренных

 

значений

 

емкости

 

конденсаторов

 

связи

 

от

 

паспортных

 

не

 

должны

 

выходить

 

за

 

пределы

 ±5% 

[2]. 

Исходя

 

из

 

результатов

 

проведенного

 

опыта

видно

что

 

при

 

имитации

 

развивающегося

 

дефекта

 (

путем

 

выкорачи

-

вания

 

одного

 

элемента

емкость

 

конденсатора

 

связи

 

оста

-

ется

 

в

 

допустимых

 

пределах

Соответственно

при

 

выпол

-

нении

 

плановых

 

высоковольтных

 

испытаний

 

и

 

измерений

 

(

с

 

выводом

 

электрооборудования

 

в

 

ремонт

), 

нет

 

однознач

-

ной

 

уверенности

 

в

 

отсутствии

 

внутреннего

 

дефекта

 

на

 

ран

-

ней

 

стадии

 

при

 

оценке

 

по

 

критериям

 

НТД

В

 

соответствии

 

с

 

заводской

 

документацией

 

и

 

требованием

 

объемов

 

и

 

норм

 

испытаний

 

электрооборудования

 [2], 

периодичность

 

про

-

ведения

 

высоковольтных

 

испытаний

 

и

 

измерений

 

состав

-

Рис

. 6. 

Таблица

 

измерений

 (

до

 

выкорачивания

 

элемента

)

Рис

. 8. 

Таблица

 

измерений

 (

после

 

выкорачивания

 

элемента

)

Рис

. 7. 

Конденсатор

 

без

 

фарфоровой

 

покрышки

26

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(11), 

декабрь

 2018

Диагностика

 

и

 

мониторинг


background image

ляет

 

один

 

раз

 

в

 

четыре

 

года

О

 

скорости

 

развития

 

дефекта

 

можно

 

только

 

догадываться

однако

 

из

 

опыта

 (

наработок

специалистов

 

филиала

 

АО

 «

Тюменьэнерго

» — 

Сургутские

 

электрические

 

сети

 

при

 

проведении

 

комплексных

 

обследо

-

ваний

 

конденсаторов

 

связи

 

предполагается

что

 

срок

 

от

 

на

-

чала

 

развития

 

и

 

до

 

разрушения

 

колонны

 

может

 

составлять

 

менее

 

одного

 

месяца

Взрыв

 

колонны

 

происходит

 

после

 

пробоя

 

всех

 

секций

когда

 

фаза

 

оказывается

 

закороченной

 

на

 

землю

 

через

 

пробитые

 

конденсаторы

Протекание

 

тока

 

короткого

 

замыкания

 

приводит

 

к

 

выделению

 

в

 

конденсато

-

рах

 

значительного

 

количества

 

энергии

что

 

и

 

приводит

 

к

 

их

 

разрушению

ОПЫТНО

-

ПРОМЫШЛЕННАЯ

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

 

ПРОГРАММНО

-

АППАРАТНОГО

 

КОМПЛЕКСА

 

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

 

И

 

МОНИТОРИНГА

 

КОНДЕНСАТОРОВ

 

СВЯЗИ

В

 2017 

году

 

на

 

двух

 

объектах

 

филиала

 

было

 

установлено

 

два

 

комплекта

 

программно

-

аппаратного

 

комплекса

 

онлайн

-

диагностирования

 

и

 

мониторинга

 

технического

 

состояния

 

конденсатора

 

связи

 

и

 

в

 2018 

году

 

еще

 6 

комплектов

.

Для

 

измерения

 

значения

 

тока

протекающего

 

через

 

конденсатор

 

связи

находящийся

 

под

 

рабочим

 

напряже

-

нием

применялся

 

шкаф

 

отбора

 

напряжения

 

типа

 

ШОН

стационарно

 

установленный

 

на

 

соответствующем

 

при

-

соединении

 

воздушной

 

линии

 110 

кВ

Там

где

 

ШОН

 

от

-

сутствовал

использовали

 

выносной

 

трансформатор

 

тока

 

измерительного

 

преобразователя

 

параметров

 

электриче

-

ской

 

сети

устанавливаемый

 

в

 

шкаф

 

фильтра

 

присоеди

-

нения

 (

ФП

).

Рассмотрим

 

первые

 

результаты

 

опытно

-

промышленной

 

эксплуатации

 

программно

-

аппаратного

 

комплекса

установ

-

ленного

 

на

 

КС

 110 

кВ

  «

Победа

-2» 

ф

. «

А

» 

ПС

 110/10/10 

кВ

 

«

Черный

 

мыс

» 

в

 2017 

году

.

На

 

рисунке

 9 

представлен

 

график

 

отклонения

 

значений

 

емкости

 (

в

 

процентном

 

соотношении

в

 

период

 

с

 13.07.17 

г

.  

по

 04.09.17 

г

. (

начальная

 

стадия

 

опытной

 

эксплуатации

). 

Красным

 

цветом

 

выделена

 

линия

являющаяся

  «

нулевой

 

точкой

», 

то

 

есть

 

значением

измеренным

 

при

 

вводе

 

в

 

ра

-

боту

 

системы

 

контроля

 

под

 

напряжением

Отклонение

 

составляет

 ±0,6% — 

погрешность

 

измерения

Аналогич

-

но

 

можно

 

посмотреть

 

изменения

 

во

 

времени

 

отклонений

 

значений

 

напряжения

тока

 

и

 

частоты

то

 

есть

 

можно

 

задать

 

любой

 

временной

 

интервал

 

и

 

подробно

 

от

-

следить

 

начало

 

образова

-

ния

 

дефекта

На

 

рисунке

 10 

пред

-

ставлен

 

график

 

отклонения

 

значений

 

емкости

 

в

 

период

 

с

 14.10.17 

г

по

 18.12.17 

г

На

 

графике

 

видно

что

 

от

-

клонение

 

возросло

 

до

 1,8% 

и

 

далее

 

к

 

своему

 

первона

-

чальному

 

значению

 («

нуле

-

вой

 

точке

») 

больше

 

не

 

воз

-

вращалось

По

 

результатам

 

проведенного

 

эксперимента

 

можно

 

сделать

 

предположе

-

ние

 

о

 

появлении

 

и

 

развитии

 

внутреннего

 

дефекта

 

в

 

на

-

чальной

 

стадии

но

 

в

 

преде

-

лах

допускаемых

 

нормами

 

СТО

 

ПАО

  «

Россети

» «

Объ

-

емы

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

» [2] 

и

 

заводской

 

документацией

.

Для

 

сравнения

 

на

 

рисун

-

ке

 11 

представлен

 

график

 

отклонения

 

значений

 

ем

-

кости

 

в

 

период

 

с

 19.01.18 

г

по

 12.03.18 

г

на

 

ПС

 «

Транс

-

портная

», 

КС

 110 

кВ

  «

Пим

-

Рис

. 10. 

Диагностирование

 

КС

 110 

кВ

 «

Победа

-2»: 

отклонение

 

значений

 

емкости

 

с

 14.10.17 

по

 18.12.17

Рис

. 9. 

Диагностирование

 

КС

 110 

кВ

 «

Победа

-2»: 

отклонение

 

значений

 

емкости

 

с

 13.07.17 

по

 04.09.17

27


background image

ская

» 

ф

. «

А

». 

В

 

данном

 

случае

 

видно

что

 

отклонение

 

емкости

 

находится

 

в

 

области

 

погрешности

 

измерений

.

Далее

 

был

 

проведен

 

теп

 

ловизионный

 

контроль

 

и

 

выяв

-

лены

 

локальные

 

нагревы

Следует

 

отметить

что

 

во

 

время

 

обработки