16
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(32),
март
2024
О
дним
из
методов
диагностики
высоковольтного
маслонаполненного
оборудования
является
хро
-
матографический
анализ
растворенных
в
масле
газов
(
ХАРГ
).
С
его
помощью
можно
не
просто
установить
факт
наличия
дефекта
,
но
и
определить
харак
-
тер
,
стадию
развития
повреждения
.
Все
это
позволяет
спро
-
гнозировать
риски
,
которые
могут
возникнуть
в
процессе
экс
-
плуатации
,
и
в
дальнейшем
принять
меры
,
препятствующие
выходу
из
строя
электрооборудования
.
Дефекты
,
обнаруживаемые
в
трансформаторах
с
помо
-
щью
ХАРГ
:
–
выгорание
контактов
переключающих
устройств
;
–
ослабление
и
(
или
)
обрыв
места
крепления
электроста
-
тического
экрана
;
–
ослабление
контактных
соединений
отвода
НН
и
шпиль
-
ки
проходного
изолятора
;
–
нарушение
изоляции
листов
электротехнической
стали
,
обмоток
,
стяжных
шпилек
или
накладок
,
ярмовых
балок
с
образованием
короткозамкнутого
контура
и
др
.;
–
неправильное
заземление
магнитопровода
;
–
общие
и
местные
перегревы
различных
частей
транс
-
форматора
и
т
.
д
.
Проведем
анализ
результатов
ХАРГ
,
полученных
в
ходе
эксплуатации
одного
из
трансформаторов
подстанции
Чу
-
вашской
республики
.
18
июля
2022
года
в
результате
срабатывания
газовой
защиты
отключился
трансформатор
ТДН
-16000/110
У
1,
тип
масла
—
ВГ
(
ТУ
38.401.978-93).
В
этот
же
день
был
про
-
веден
ХАРГ
масла
,
результаты
которого
приведены
в
таб
-
лице
1.
Как
видно
из
таблицы
,
в
результате
ХАРГ
были
выявлены
превышения
предельной
концентрации
газов
(
ПДЗ
, %
об
.)
Ксения
ТУКТАРЕВА
,
ведущий
инженер
службы
технического
перевооружения
и
реконструкции
,
обслуживания
и
ремонта
объектов
электросетевого
хозяйства
филиала
ПАО
«
Россети
Волга
» —
«
Чувашэнерго
»
Выявление
дефектов
силовых
трансформаторов
на
основе
результатов
хроматографического
анализа
растворенных
в
масле
газов
Методы
и
средства
контроля
В
статье
приводится
анализ
результатов
ХАРГ
масла
трансформатора
одной
из
подстанций
Чувашской
Респуб
-
лики
.
В
ходе
анализа
прогнозируется
дефект
оборудова
-
ния
и
определяются
меры
по
его
устранению
.
Табл
. 1.
Значения
концентраций
газов
,
растворенных
в
масле
трансформатора
ТДН
-16000/110
У
1,
после
срабатывания
газовой
защиты
H
2
CH
4
C
2
H
2
C
2
H
4
C
2
H
6
CO
CO
2
Дата
ПДЗ
, %
об
.
0,008
0,005
0,006
0,025
0,004
0,05
0,51
1
2
3
4
5
6
7
8
0,01031
0,00485
0,07737
0,01602
0,00115
0,00593
0,05797
18.07.2022
17
Табл
. 2.
Значения
концентраций
газов
,
растворенных
в
масле
трансформатора
ТДН
-16000/110
У
1,
в
результате
повторных
анализов
H
2
CH
4
C
2
H
2
C
2
H
4
C
2
H
6
CO
CO
2
Дата
ПДЗ
, %
об
.
0,008
0,005
0,006
0,025
0,004
0,05
0,51
1
2
3
4
5
6
7
8
0,03479
0,00649
0,12464
0,0184
0,0012
0,0066
0,04672
20.07.2022
0,04111
0,00752
0,12975
0,01851
0,00125
0,00826
0,05837
22.07.2022
водородом
(H
2
),
ацетиленом
(C
2
H
2
),
оксидом
углерода
(CO)
и
диоксидом
углерода
(CO
2
).
Для
определения
характера
дефекта
рассчитаны
отно
-
шения
концентрации
пар
газов
:
C
2
H
2
/ C
2
H
4
= 0,07737 / 0,01602 = 4,83 > 3;
CH
4
/ H
2
= 0,00485 / 0,01031 = 0,47 < 1;
C
2
H
4
/ C
2
H
6
= 0,01602 / 0,00115 = 13,93
≥
3.
Согласно
[2]
по
рассчитанным
отношениям
концентра
-
ций
пар
газов
в
трансформаторе
прогнозируется
наличие
разрядов
большой
мощности
—
дуговых
разрядов
,
искрения
или
пробоя
масла
между
обмотками
или
катушками
,
или
между
катушками
на
землю
.
Для
подтверждения
результатов
повторный
анализ
был
проведен
20.07.2022
и
22.07.2022.
Результаты
приведены
в
таблице
2.
Наглядно
динамика
концентрации
газов
пред
-
ставлена
на
рисунках
1–5.
Повторные
анализы
растворенных
газов
доказали
наличие
дефекта
,
а
также
показали
значительную
ско
-
рость
его
развития
.
Поэтому
трансформатор
незамедли
-
Рис
. 3.
Концентрация
С
2
H
2
, %
об
.
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
22.07.2022
21.07.2022
20.07.2022
19.07.2022
18.07.2022
Рис
. 1.
Концентрация
H
2
, %
об
.
0,045
0,04
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
22.07.2022
21.07.2022
20.07.2022
19.07.2022
18.07.2022
Рис
. 2.
Концентрация
С
H
4
, %
об
.
0,008
0,007
0,006
0,005
0,004
0,003
0,002
0,001
0
22.07.2022
21.07.2022
20.07.2022
19.07.2022
18.07.2022
Рис
. 5.
Концентрация
С
2
Н
6
, %
об
.
22.07.2022
21.07.2022
20.07.2022
0,00126
0,00124
0,00122
0,0012
0,00118
0,00116
0,00114
0,00122
0,0011
19.07.2022
18.07.2022
Рис
. 4.
Концентрация
С
2
Н
4
, %
об
.
0,045
0,04
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
22.07.2022
21.07.2022
20.07.2022
19.07.2022
18.07.2022
18
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(32),
март
2024
тельно
был
выведен
в
ремонт
,
в
ходе
которого
обнару
-
жили
обрыв
заземляющей
шинки
ярма
трансформатора
(
рисунок
6).
Вероятно
,
именно
в
месте
обрыва
,
между
закрепляю
-
щим
болтом
и
концом
шинки
,
происходило
искрение
(
то
есть
предполагаемые
разряды
большой
мощности
).
После
устранения
повреждения
был
установлен
уча
-
щенный
контроль
за
состоянием
трансформаторного
масла
,
который
продолжается
в
настоящее
время
.
Ре
-
зультаты
отображены
в
таблице
3,
динамика
—
на
ри
-
сунках
7–11.
Заметим
,
что
концентрация
газов
постепенно
снижа
-
ется
,
значит
,
характер
повреждения
определен
верно
,
а
меры
по
его
устранению
эффективны
.
Рис
. 6.
Обрыв
заземляющей
шинки
ярма
трансформатора
Рис
. 7.
Концентрация
СН
2
после
устранения
дефекта
, %
об
.
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Табл
. 3.
Значения
концентраций
газов
,
растворенных
в
масле
трансформатора
ТДН
-16000/110
У
1,
после
устранения
дефекта
H
2
CH
4
C
2
H
2
C
2
H
4
C
2
H
6
CO
CO
2
Дата
ПДЗ
, %
об
.
0,008
0,005
0,006
0,025
0,004
0,05
0,51
1
2
3
4
5
6
7
8
0,03573
0,00704
0,09297
0,01891
0,00127
0,00788
0,07093
25.07.2022
0,02864
0,0068
0,11527
0,01794
0,00123
0,00773
0,06935
28.07.2022
0,02513
0,00619
0,11899
0,0178
0,00122
0,00779
0,06187
04.08.2022
0,01828
0,00618
0,08848
0,01796
0,00124
0,00793
0,07485
09.08.2022
0,01831
0,00626
0,0927
0,01847
0,00127
0,00831
0,06247
12.08.2022
0,01031
0,00485
0,07737
0,01602
0,00115
0,00593
0,05797
16.08.2022
0,0622
0,0041
0,07658
0,01413
0,001
0,00476
0,04697
19.08.2022
0,03479
0,00649
0,12464
0,0184
0,0012
0,0066
0,04672
23.08.2022
0,04111
0,00752
0,12975
0,01851
0,00125
0,00826
0,05837
26.08.2022
0,03573
0,00704
0,09297
0,01891
0,00127
0,00788
0,07093
16.09.2022
0,02864
0,0068
0,11527
0,01794
0,00123
0,00773
0,06935
27.09.2022
0,02513
0,00619
0,11899
0,0178
0,00122
0,00779
0,06187
03.10.2022
0,01828
0,00618
0,008848
0,01796
0,001244
0,00793
0,07485
11.10.2022
0,01831
0,00626
0,09270
0,01847
0,00127
0,00831
0,06247
20.10.2022
0,01031
0,00485
0,07737
0,01602
0,00115
0,00593
0,05797
17.11.2022
0,00622
0,00410
0,07658
0,01413
0,00100
0,00476
0,04697
16.12.2022
0,00366
0,00392
0,06655
0,0148
0,00104
0,00525
0,05721
27.01.2023
Методы
и
средства
контроля
19
Рис
. 8.
Концентрация
С
H
4
после
устранения
дефекта
, %
об
.
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Рис
. 9.
Концентрация
С
2
Н
2
после
устранения
дефекта
, %
об
.
0,014
0,012
0,01
0,08
0,06
0,04
0,02
0
Рис
. 10.
Концентрация
С
2
Н
4
после
устранения
дефекта
, %
об
.
0,02
0,018
0,016
0,014
0,012
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
0
Рис
. 11.
Концентрация
С
2
Н
6
после
устранения
дефекта
, %
об
.
0,0014
0,0012
0,001
0,0008
0,0006
0,0004
0,0002
0
ЛИТЕРАТУРА
1.
СТО
34.01-23.1-001-2017.
Объем
и
нормы
испытаний
электрооборудования
. URL: https://svel.ru/tekhnicheskaya-
dokumentaciya/otraslevye-standarty/sto-34-01-23-1-001-2017/.
2.
РД
153-34.0-46.302-00 (
СО
34.46.302-00).
Методические
указания
по
диагностике
развивающихся
дефектов
транс
-
форматорного
оборудования
по
результатам
хроматографического
анализа
газов
,
растворенных
в
масле
. URL:
https://docs.cntd.ru/document/1200053728.
3.
РД
34.46.502 (
СО
34.35.518-2001).
Инструкция
по
определению
характера
внутренних
повреждений
трансформато
-
ров
по
анализу
газа
из
газового
реле
. URL: https://svarak.ru/document/rd-3446502.
4.
Михеев
Г
.
М
.
Трансформаторное
масло
.
Учеб
.
пособие
. 2-
е
изд
.,
испр
.
и
доп
.
Чебоксары
:
Изд
-
во
Чувашского
универ
-
ситета
, 2012. 156
с
.
Видеозаписи
и презентации
докладов:
Оригинал статьи: Выявление дефектов силовых трансформаторов на основе результатов хроматографического анализа растворенных в масле газов
В статье приводится анализ результатов ХАРГ масла трансформатора одной из подстанций Чувашской Республики. В ходе анализа прогнозируется дефект оборудования и определяются меры по его устранению.
