Обследование отключенного трансформатора (традиционные методы контроля).

Измерение электрических характеристик отключенного трансформатора позволяет определить наличие неоднородностей в изоляции, наличие грубых дефектов типа увлажнения, загрязнения масла и твердой изоляции, общего старения. Эти измерения включают в первую очередь [5]:

1. Измерение сопротивления изоляции, выявляющее грубые дефекты изоляции. Измерение проводят обычно мегаомметром на напряжении 2500 В.Значение сопротивления изоляции может дать представление о среднем состоянии изоляции, о явных повреждениях (если значение сопротивления изоляции менее 100 Мом), а в некоторых случаях помогает определить место дефекта. Главным образом, сопротивление зависит от токов утечки по изоляции из-за ее увлажнения и загрязнения (в пределе образование проводящего канала между электродами - пробой изоляции). Сопротивление зависит от температуры обмотки, стабильности напряжения прибора. Показания мегаомметра отсчитываются дважды, через 15 (R₁₅) и 60(R₆₀) секунд после приложения напряжения. Полученные значения R₆₀ и отношение R₆₀/R₁₅ сравниваются с допустимыми для электрооборудования (R₆₀ не должно быть менее 50% от заводского). Одним из косвенных методов оценки увлажнения изоляции является коэффициент абсорбции (К_абс=R₆₀/R₁₅). Методика измерения и рекомендуемые приборы приведены в сборнике методических пособий по контролю состояния электрооборудования [5].

В соответствии с ОиНИЭ, абсолютное значение сопротивления изоляции менее 300 Мом является браковочным критерием для трансформаторов до 35 кВ, вводимых после ремонта. Для более высоких классов напряжения за критерий принято снижение сопротивления до 50% от исходных (заводских или приемо-сдаточных)значений.

2. Тангенс угла диэлектрических потерь позволяет выявить увлажнение и загрязнение изоляции на более ранних стадиях, нежели изменение сопротивления. Эта характеристика зависит как от увлажнения изоляции, так и от свойств залитого масла, соотношения объемов масла и твердой изоляции, температуры измерения и т.д. Местные (локальные) дефекты измерением диэлектрических потерь не выявляются. Множество факторов, влияющих на тангенс угла диэлектрических потерь, делает эту характеристику “размытой” и она, в основном, служит для оценки динамики изменения изоляционной характеристики [6]. ОиНИЭ [3] устанавливают браковочный критерий для тангенса угла диэлектрических потерь: превышение его значения на 50% по сравнению с исходным. Если величина тангенса угла диэлектрических потерь не превышает 1%, то сравнение с заводскими данными не требуется.

Диагностическая ценность этой характеристики возрастает при измерениях на рабочем напряжении [7].

Для измерения tgd используются мостовые схемы (отечественные мосты МД-16, Р5026). В последние годы налажено производство автоматических мостов типа ТАНГЕНС-2000, ВЕКТОР –2М, СА7100-1, в которых процесс измерения автоматизирован, используются системы защиты от помех. В современных приборах обмен информацией между высоковольтным блоком и блоком управления осуществляется по беспроводному каналу для исключения гальванической связи, что повышает безопасность работы оператора.

3. Измерение тока и потерь холостого хода выявляет возможные дефекты магнитной системы трансформатора, наличие к.з. контуров, витковых замыканий и повреждение межлистовой изоляции. В отечественной практике измерения потерь холостого хода проводятся при подаче напряжений по схемам, применяемым на заводе. При комплексных испытаниях в процессе эксплуатации отличие измеренных потерь от исходных не должно превышать 30%. Методика измерения, необходимые приборы и способы регулирования напряжения изложены в [2]. В эксплуатации необходимость оценки состояния магнитопровода возникает при обнаружении в масле работающего трансформатора растворенных газов (ХАРГ), превышающих граничные значения, или при появлении скорости их роста более 10%.

4.Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Назначение этого испытания состоит в том, чтобы проверить: качество соединения паек, качество контактов, отсутствие обрывов, удельное сопротивление проводников.

Измерения производят мостовым методом или методом падения напряжения на обмотке. Необходимо, чтобы температура во время измерения была точно зафиксирована, так как сопротивление зависит от температуры, а различие в сопротивлениях на доли процента уже является диагностическим признаком. Метод является одним из наиболее ранних и действенных методов контроля состояния обмотки трансформаторного оборудования, его устройств ПБВ, РПН. С их помощью на практике надежно выявляется значительная часть дефектов типа ослабления контактов, паек отводов обмоток, витковых замыканий и т.д., особенно в сочетании с ХАРГ. Методика измерений хорошо известна. Измеренные значения сравниваются с полученными ранее и исходными данными. При комплексных испытаниях измеренные значения сопротивлений не должны отличаться более, чем на 5%, от заводских, а разница в измерениях по фазам не должна отличаться более, чем на 2%, по отпайкам (при отсутствии заводских данных).

5. Измерение полного сопротивления короткого замыкания является наиболее освоенным методом выявления деформации обмоток на отключенном трансформаторе. При деформации обмоток возрастают индуктивность обмоток и растет Z_к. Критерием отбраковки, по ОиНИЭ, является отклонение на 3% от измеренных до К.З. величин, а также отличие по фазам на 3% на основном и крайнем ответвлениях.

3. Автоматизированные и экспертно-диагностические системы диагностики маслонаполненного оборудования