Опыт определения технического состояния и оценка ресурса трансформаторов по результатам комплексного диагностического обследования

В статье рассмотрен комплексный подход к оценке остаточного ресурса для трансформаторов со значительным сроком эксплуатации более 30 лет. На примере комплексного диагностического обследования двух трансформаторов продемонстрировано, что трансформаторы имеют различные варианты старения активной части и подход к оценке ресурса должен быть различным. Первый вариант — это равномерное общее «старение» активной части, факт старения на надежности сказывается через 50–60 лет. Второй вариант — это возникновение локального дефектного узла с вибрацией (ВИБРО) и электроразрядными явлениями (ЭРА), дефект появляется спонтанно через 15–25 лет.
Появление критических дефектов может быть зафиксировано в режиме on-line с применением инновационных методик. Процессами, определяющими старение узлов активной части, являются явления «ВИБРО»–«ЭРА»– «ТЕРМО»–«ХАРГ». По анализу параметров и динамике явлений можно оценить техническое состояние и ресурс. Данный подход подтверждается анализом технического состояния по типичным вариантам возникновения дефектов в трансформаторах.

1. СТО 34.01-23.1-001–2017. Объем и нормы испытаний электрооборудования. URL: https://stds.ru/document/СТО%2034.01-23.1-001-2017.pdf (дата обращения: 14.08.2024).

2. Об утверждении методики оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей: приказ Министра энергетики РФ от 26 июля 2017 г. № 676. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

3. СТО РусГидро 02.03.77–2015. Гидроэлектростанции. Правила продления срока службы основного оборудования в процессе эксплуатации. Нормы и требования. URL: https://standartgost.ru/g/СТО_РусГидро_02.03.77-2011 (дата обращения: 14.08.2024).

4. МУ 1.2.1.16.0220–2014. Оценка состояния и продление срока службы силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и их вводов. URL: https://gisprofi.com/gd/documents/mu-1-2-1-16-0220-2014-otsenkasostoyaniya-i-prodlenie-sroka-sluzhby.html (дата обращения: 14.08.2024).

5. Аксенов Ю. П., Голубев А. В., Завидей В. И., [и др.]. Результаты длительной периодической диагностики силовых трансформаторов // Электро. 2006. № 1. С. 28–35. EDN: KVHYPH.

6. Жуков А., Корнев М., Цветаев С. Повреждения силового трансформатора. Способы предотвращения // Новости электротехники. 2015. № 1. С. 36–28.

7. Львова М. М., Львов М. Ю., Комаров В. Б., [и др.]. О снижении риска повреждения силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, сопровождающихся внутренними КЗ // Электрические станции. 2014. № 9. С. 41–48. EDN: SVVBOT.

8. Петрова В. В. Результаты длительной периодической диагностики силовых трансформаторов // International scientific review of the problems and prospects of modern science and education. Collection of scientific articles XLVII International Correspondence Scientific and Practical Conference. Boston, USA. 2018. С. 34–37.

9. Ердяков М. А., Михайлов П. М. Методы диагностики силовых трансформаторов // Развитие научной, творческой и инновационной деятельности молодёжи: материалы IX Всерос. науч.-практ. конф. молодых учёных. 29 ноября 2017 г. Лесниково: Изд-во КГСА им. Т. С. Мальцева, 2017. С. 48–51. EDN: YROLUL.

10. Молчанов М. В., Толкачев В. М., Толкачев Я. М., Кошелев Ю. И. Прогнозирование остаточного срока службы силовых масляных трансформаторов на основании данных мониторинга // Энергетика. Технологии, аппараты и машины жизнеобеспечения: cб. ст. III Научн.-техн. конф. Анапа: Военный инновационный технополис «ЭРА», 2021. С. 184–198. EDN: DNFBKV.

11. Овчинников В. К., Хальясмаа А. И. Методы интерпретации результатов хроматографического анализа масла трансформаторного оборудования // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2021. Т. 13, № 1 (49). С. 177–190. EDN: XUGCJT.

12. Серебряков А. С., Семенов Д. А., Степанов С. Е. Анализ результатов измерений параметров изоляции силовых масляных трансформаторов // Вестник НГИЭИ. 2020. № 6 (109). С. 24–35. EDN: IOMTBE.

13. Власенко С. А. Диагностика силового оборудования электроэнергетических систем. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2019. 98 с. EDN: JGMSWT.

14. Гомазков Д. С., Кирносов М. С., Зенина Е. Г. Анализ критериев оценки остаточного ресурса обмоток силовых трансформаторов // Наукоемкие инновационные технологии и экологическая безопасность в энергетике: материалы междунар. науч.-практ. конф. 15–17 мая 2018 г. Волжский: Изд-во НИУ «МЭИ» (филиал), 2019. С. 59–64.

15. Бабицкий А. Применение метода оценки состояния и управления парком силовых трансформаторов // Вести в электроэнергетике. 2018. № 5 (97). С. 66–71. EDN: REMIIN.

16. Об утверждении руководства по безопасности при использовании атомной энергии «Установление и методы мониторинга ресурсных характеристик электротехнического оборудования»: приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 13 октября 2017 г. № 429. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

17. Виноградова Л. В., Игнатьев Е. Б., Попов Г. В. [и др.]. К вопросу продления ресурса силовых трансформаторов электрических станций на примере КГРЭС // Повышение эффективности работы ТЭС. Труды ИГЭУ. Т. 3. Иваново, 1999. С. 147–157. EDN: RCKRBF.

18. Хренников А. Ю., Вахнина В. В., Кувшинов А. А., Александров Н. М. Силовые трансформаторы в электрических сетях: испытания, нормативные документы. Часть 1 // Библиотечка электротехника. 2021. № 6 (270). С. 1–99. EDN: HBBUCX.

19. Николаева С. И., Корчагин Д. А. Анализ систем измерения частичных разрядов в изоляции трансформатора // Мировые научно-технологические тенденции социально-экономического развития АПК и сельских территорий: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 75-летию окончания Сталинградской битвы 31 января–02 февраля 2018 г. В 2 т. Волгоград: Изд-во ВГАУ, 2018. Т. 2. С. 464–469. EDN: XVTMJV.

20. Aksenov Y. P., Yaroshenko I. V., Andreev A. V., Noé G. Online transformer diagnostic methods synergy based on discharge and vibration events measurements and location // Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics & Drives (SDEMPED). 2011. P. 437–443. DOI: 10.1109/DEMPED.2011.6063660.

21. Монастырский А. Силовые трансформаторы. Современные принципы построения систем непрерывного контроля // Новости электротехники. 2014. № 6. С. 42–43.

22. Губарев В. А. Современные методы вибрационного контроля высоковольтных трансформаторов // Инновационный путь развития как ответ на вызовы нового времени: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. (10 апреля 2021 г., г. Таганрог). Уфа: ООО «Аэтерна», 2021. С. 23–26. EDN: RCJFUE.

23. Михайлов Д. Н. Процесс проведения тепловизионного контроля силовых трансформаторов 35–110 Кв и анализ полученных результатов // Информационные технологии, энергетика и экономика: cб. тр. XVI Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. В 3 т. Смоленск: Универсум, 2019. Т. 1. С. 47–51. ISBN 978-5-91412-413-4. EDN: DYWTSI.

24. СТО 34.01-23-003–2019. Методические указания по техническому диагностированию развивающихся дефектов маслонаполненного высоковольтного электрооборудования по результатам анализа газов, растворенных в минеральном трансформаторном масле. URL: https://sibenedia.ru/assets/images/STO_34.01-23-003-2019.pdf (дата обращения: 01.08.2024).