|
|
 |
|
|
|
Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika
|
|
|
|
|
|
|
Stan obwodów elektrycznych i magnetycznych można określić na podstawie standardowych, elektrycznych prób okresowych oraz analizy chromatograficznej gazów rozpuszczonych w oleju, która jest najważniejszym badaniem. Z analizy można określić ilość tzw. gazów kluczowych oraz związków pochodnych furami, a zwłaszcza 2-furfuralu (2FAL), które są podstawą oceny występowania niepożądanych procesów fizykochemicznych w izolacji oraz stopnia zestarzenia celulozy.
Wyznaczając zawartość gazów w oleju oraz wzajemne relacje między nimi, można zdefiniować intensywność i rodzaj wyładowań niezupełnych oraz lokalnego, nadmiernego przyrostu temperatury. W tabeli V pokazano główny podział gazów w zależności od rodzaju materiału i rodzaju usterki.
Metodologia wyznaczania ilości gazów i sposób pobierania próbek mają duże znaczenie w diagnozie stanu izolacji. Przy niewłaściwym poborze oleju do badań lotne gazy (np. wodór) mogą odparować z naczynia lub też mogą być poddane promieniowaniu słonecznemu lub innym zanieczyszczeniom. Wówczas jakościowa ocena zaawansowania niepożądanych procesów fizykochemicznych będzie znacząco odbiegać od stanu faktycznego.
TABELA V. Podział gazów wytwarzanych w zależności od rodzajn materiału, otoczenia i rodzaju usterki
Wyładowanie niezupełne | Rodzaj gazu |
| olej | H2 |
| celuloza | H2, CO, CO2 |
| Przegrzanie | |
| olej | |
| - niska temperatura | CH4, C2H6 |
| - wysoka temperatura | C2H4, H2, (CH4, C2H6) |
| celuloza | |
| - niska temperatura | CO2 (CO) |
| - wysoka temperatura | CO (CO2) |
| Iskrzenie lub łuk | H2, C2H2, (CH4, C2H6, C2H4) |
(pomiar odpowiedzi częstotliwościowej SFRA)
Aktualnie nie ma normy dotyczącej badań diagnostycznych transformatorów. Istnieją natomiast instrukcje opracowane przez instytucje naukowo-techniczne i przedsiębiorstwa energetyczne, które określają zakres i częstość wykonywania badań, sposób interpretacji wyników oraz zawierają wskazówki dotyczące podejmowania działań w zależności od wyników badań. W Polsce istotną rolę w tym zakresie odgrywa ramowa instrukcja eksploatacji transformatorów (wydanie z 2012 r.) [1], która kładzie nacisk m.in. na nowoczesne techniki pomiarów oraz systemy monitoringu pracy transformatora działające w czasie rzeczywistym (on-line).
W PGE Dystrybucja SA Oddział Łódź-Miasto jako działanie profilaktyczne dla wszystkich transformatorów grupy n co roku przeprowadza się analizę chromatograficzną gazów rozpuszczonych w oleju (DGA), zgodnie ze wspomnianą instrukcją ramową - co najmniej raz na 2 lata. Jeśli badanie wykazuje tendencje wzrostowe gazów - powtarza się ją po okresie zalecanym przez ośrodek dokonujący analizy. Badanie to wykorzystuje się jako wykładnię do podjęcia kolejnych kroków zaradczych. Należy jednak zwrócić uwagę na wyniki badań DGA wykonywane przez dwa różne ośrodki.
W roku 2009 i 2011 analizy dokonał ośrodek A, zaś w roku 2010 i 2012 - ośrodek B (tab. I-IV). Wyniki nie są tożsame. Brakuje w nich możliwości monitorowania tendencji zmian zawartości poszczególnych gazów rozpuszczonych w oleju. Być może chodzi tylko o kalibrację chromatografów.
Jeśli chodzi o badanie odpowiedzi częstotliwościowej uzwojeń - SFRA, wszystkie nowe jednostki dostarczane są z fabrycznie wykonanymi pomiarami. Stanowią one załącznik do dokumentacji techniczno-ruchowej jako krzywe wzorcowe, ułatwiające późniejszą interpretację pomiarów wykonanych po wielu latach eksploatacji. Dodatkowo o powyższe pomiary sukcesywnie jest uzupełniana dokumentacja transformatorów pracujących już dłuższy czas, choć najlepsze byłyby charakterystyki z początku eksploatacji urządzenia.
Również w miarę możliwości i środków staramy się przeprowadzać badania wyładowań niezupełnych w wytypowanych jednostkach. Skupiliśmy się na metodzie UHF, gdyż można ją stosować w czasie normalnej eksploatacji transformatora bez konieczności jego wyłączania, dobrze sprawdza się w warunkach zakłóceń elektromagnetycznych - jest metodą mało wrażliwą oraz stosunkowo bezpieczną dla obsługi i prostą w przeprowadzeniu.
Możliwość wykrywania i mierzenia aktywności wyładowań niezupełnych oraz monitorowania innych, istotnych parametrów w urządzeniach - bez konieczności ich odłączania - jest bardzo dobrą techniką wskazywania uszkodzeń we wczesnym stadium ich powstawania, zanim jeszcze spowodują awarię i odłączenie odbiorców.
Największą komercyjną zaletą pomiarów jest możliwość użycia dokładnych danych liczbowych w ocenie stanu urządzeń, które mają fundamentalny wpływ na metodę zarządzania nimi. Pomiary, zwłaszcza te wykonywane w czasie rzeczywistym on-line, powodują że zamiast okresowej analizy przeprowadzonych badań zasoby mogą być zarządzane wydajniej na podstawie ich aktualnej kondycji. Wynikiem tego jest zmniejszenie inwazyjnej obsługi, zmniejszenie liczby wyłączeń, polepszenie współczynników jakościowych, potencjalnie zwiększona żywotność urządzeń, zwiększone bezpieczeństwo i niższe koszty użytkowania. Dostępność danych o kondycji każdego urządzenia prowadzi do podejmowania trafniejszych decyzji o wymianie i remoncie tychże urządzeń.
Reasumując, warto trafnie diagnozować tak ważne dla systemu elektroenergetycznego urządzenia, jakimi są transformatory. Szczególną uwagę należy poświęcić wypracowaniu nowych metod badań w wyniku, których zostaną podjęte skuteczne działania zapobiegawcze. Każdy gospodarz majątku zdaje, a przynajmniej powinien zdawać sobie sprawę, że awaria jest przecież nie tylko poważną stratą finansową, ale również może być przyczyną zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego oraz skażenia środowiska. Dlatego kompleksowa, rzetelna ocena stanu technicznego transformatorów powinna być niezbędnym elementem procesu decyzyjnego w zarządzaniu majątkiem transformatorowym.
Składające się na kompleksową ocenę transformatorów badania i próby należą do nowoczesnych, zaawansowanych metod diagnostycznych. Część z nich jest w fazie intensywnego rozwoju (np. metoda SFRA). Dlatego koniecznym warunkiem rzetelnej oceny są wysokie kwalifikacje kadry, zespołu ekspertów oraz odpowiednia aparatura.
LITERATURA:
[1] Ramowa instrukcja eksploatacji transformatorów. Energopomiar-Elektryka, Gliwice 2012
[2] Buchacz T., Olech W., Olejniczak H.: Aktualne problemy dotyczące zagrożenia izolacji olejowo-papierowej transformatorów. Międzynarodowa Konferencja Transformatorowa, Toruń 2009
[3] Szrot M., Subocz J., Płowucha J.: Ekonomiczne aspekty oceny stanu technicznego transformatorów, http://www.energo-complex.pl/badania,transformatory-mocy,ocena-stanu-tcchniczncgo.php
[4] Laboratorium z inżynierii wysokonapięciowej. Cz. I. Zakład Wysokich Napięć Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Łódzkiej
[5] Szczepański Z.: Wyładowania niezupełne w izolacji urządzeń elektrycznych. WNT, Warszawa 1973
[6] Malewski R. i in.: Podstawy oceny opłacalności modernizacji transformatorów. Energetyka 2006 nr 12
[7] Wierzbicki J.: Ocena stanu transformatorów mocy metodą analizy funkcji przenoszenia (charakterystyki odpowiedzi częstotliwościowej). Energetyka 2007 nr XI
[8] http://www.mldt.pl/index.html
|
|
| REKLAMA |
|
|
| REKLAMA |
|
|
wstecz
