Диагностика трансформаторов, вибродиагностика силовых трансформаторов - копия

Вибродиагностика трансформаторов

Автор admin в 6 февраля, 2017. Опубликовано Pages

Силовые трансформаторы являются одними из главных элементов систем распределения электроэнергии и их надежная работа является залогом бесперебойной работы производственного оборудования. Вибродиагностика силовых трансформаторов позволяет своевременно обнаружить развитие опасных дефектов трансформаторов и предотвратить возникновение аварийных ситуаций. В настоящее время вибродиагностика трансформаторов по месту установки проводится измерением общего уровня вибрации на баке трансформатора или с помощью анализа частотных спектров. Физическая основа данных методов заключается в количественной и качественной зависимости параметров и спектров вибрации от состояния опрессовки обмотки и магнитопровода. Все дело в том, что в процессе эксплуатации трансформатора степень опрессовки обмоток уменьшается, что приводит к увеличению общего уровня вибрации и изменению частотного спектра.

Метод 1– Измерение общего уровня вибрации на стенке бака трансформатора

Данный метод достаточно прост в реализации и проводится с помощью любого виброметра, способного измерять виброскорость, виброускорение или СКЗ виброперемещения. Несмотря на простоту реализации, данный метод достаточно трудоемок, так как предусматривает проведение серии последовательных измерений более, чем в 50-80 точках измерений и графические построения. Перед началом измерений весь бак трансформатора размечается по высоте – на несколько уровней и на секторы – по периметру. Каждую «ячейку» бака нумеруют и последовательно проводят серию измерений выбранного параметра вибрации на каждом уровне с последовательным обходом «ячеек» по периметру. Результаты измерений общего уровня вибрации сводятся в таблицу, где отмечаются цветом «ячейки» со значением измеряемого параметра, превышающим предельно допустимое, и параллельно строится эпюра измеряемого параметра (см. рис 1 и 2).

Рис.1 Таблица СКЗ виброперемещения на баке реактора трансформатора

Рис.2 Эпюра СКЗ виброперемещения на баке реактора трансформатора

Несмотря на то, что для силовых трансформаторов отсутствует нормирование по ГОСТ, принято считать прессовку обмоток и магнитопровода приемлемой, если параметры вибрации не превышают следующих значений:

виброускорение – 10 м/с2;
виброскорость – 10 мм/с;
виброперемещение – 100мкм.

Метод 2 – Спектральная вибродиагностика трансформаторов

Полезная диагностическая информация в спектре трансформатора находится в диапазоне от 100 до 700 Гц. В более низкочастотной части спектра сосредоточены компоненты вибрации, вызванные маслонасосами и вентиляторами охлаждения, там же расположены пики собственного резонанса элементов бака. Компоненты вибрации с частотами выше 700 Гц быстро затухают в масле и также не несут никакой полезной информации. Если рассматривать спектр идеального трансформатора, то в нем обнаружатся всего три пика – на частотах 100, 300 и 500 Гц. Первый пик с частотой 100 Гц, равной удвоенной частоте напряжения сети, обусловлен магнитострикцией магнитопровода и электродинамическими процессами в обмотке. Третья и пятая гармоника с частотами 300 и 500 Гц являются следствием насыщения ферромагнитного сердечника. В реальном же трансформаторе спектр значительно сложнее и включает гармоники вплоть до седьмой, с соотношением амплитуд, существенно меняющимся в зависимости от точки измерения (см. рис.3).

Контроль трансформаторов, диагностика трансформатора, проверка трансформаторов

Рис.3 Спектры трансформатора, измеренные в различных точках.

Сами же точки измерения располагают на верхнем и нижнем краях обмотки, чтобы воспринимать сигнал и от обмотки, и от магнитопровода (см. рис.4).

Проверка трансформаторов, котроль и диагностика состояния трансформатора

Рис.4 Точки измерения со стороны «высокого» напряжения (а) и со стороны «низкого» напряжения (б).

В идеальном варианте измерения спектров необходимо проводить одновременно во всех точках, но, по вполне понятным причинам это практически невозможно, и на практике проводится ряд последовательных измерений обходом каждой точки. Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ» рекомендуют использовать как для метода 1, так и для данного метода вибродиагности трансформаторов простой и доступный по цене виброанализатор BALTECH VP-3470 или анализатор вибрации CSI 2140. Полученные результаты измерений анализируются специальной экспертной программой, рассчитывающей коэффициенты прессовки элементов трансформатора (см. рис. 5).

Диагностика прессовки обмоток трансформатора, проверка трансформаторов, контроль состояния

Рис.5 Коэффициенты прессовки обмоток трансформатора

Большее значение коэффициента соответствует лучшему качеству прессовки обмоток и приняты следующие градации коэффициента:

от 0,9 до 1,0 – хорошее состояние прессовки, соответствующее нормальной эксплуатации трансформатора;
от 0,8 до 0,9 – «тревожное» состояния трансформатора;
меньше 0,8 – неудовлетворительное состояние трансформатора, требующее проведения регламентных или ремонтных работ.

Вибродиагностика силовых трансформаторов подразумевает измерения под высоким напряжением и должна проводится только специалистами, имеющими допуск по ТБ. Если таковые отсутствуют в вашей компании, то воспользуйтесь услугами Отдела Технического Сервиса компании «БАЛТЕХ», специалисты которого неукоснительно соблюдают межотраслевые правила безопасности при эксплуатации электроустановок и «Правила эксплуатации электрических станций и сетей. Дополнительно для диагностики всех видов электрооборудования и в частности всех видов и типов трансформаторов, мы рекомендуем применять тепловизоры серии BALTECH TR-0180 Zorro с диагностическим программным обеспечением для анализа термограмм BALTECH-Expert.

Тепловизор для диагностики трансформаторов, проверка трансформаторов, контроль