Что такое онлайн-мониторинг трансформаторных пробоек? Подробное объяснение мониторинга изоляции и частичных разрядов

• Объекты мониторинга: Высоковольтные проходники трансформатора — ключевые компоненты, соединяющие внутренние обмотки трансформатора с внешними шинами. Состояние изоляции проходников напрямую влияет на безопасность работы трансформатора, а износ изоляции является наиболее распространённой причиной выхода проходников из строя
• Принципы мониторинга: С помощью трансформатора тока с нулевым магнитным потоком регистрируется сигнал тока заземления на концевой оболочке изоляционной проходки, из которого извлекаются три основных параметра: ток утечки, диэлектрические потери и емкость; на основании динамики изменения этих параметров определяется состояние изоляции проходки
• Два аспекта мониторинга: Контроль изоляции позволяет оценить общее состояние изоляции букси через изменение диэлектрических потерь и емкости; контроль локальных разрядов позволяет выявлять ранние дефекты изоляции путем регистрации сигналов локальных разрядов внутри букси.
• Безостановочная установка: Датчик устанавливается на заземляющем проводе на конце изоляционной втулки и полностью изолирован от высоковольтной цепи; для его установки не требуется отключение электроэнергии

1. Почему необходимо осуществлять онлайн-мониторинг обсадных труб?

Высоковольтные проходники являются одним из наиболее важных компонентов трансформатора, на которые приходится все фазное напряжение и ток нагрузки. Изоляционная конструкция проходника состоит из внутреннего проводящего стержня, емкостного сердечника и внешней фарфоровой оболочки (или оболочки из композитной изоляции). В процессе эксплуатации емкостный сердечник постепенно изнашивается под воздействием электротермических нагрузок и факторов окружающей среды, что приводит к увеличению диэлектрических потерь и дрейфу емкости, а в серьезных случаях — к пробою изоляции.

Последствия неисправности изоляционных буртиков чрезвычайно серьезны — пробой даже одного буртика может привести к возгоранию трансформатора или даже к взрыву. Традиционный контроль изоляционных пробоек основан на периодических профилактических испытаниях, проводимых при отключении электроэнергии, причем между двумя испытаниями может проходить несколько лет, в течение которых изменения состояния изоляции остаются незамеченными. Онлайн-мониторинг изоляционных пробоек устраняет эту «слепую зону», обеспечивая непрерывный мониторинг и предоставляя данные о состоянии изоляции пробоек в режиме реального времени.

2. Основные контрольные параметры

3. Различие между мониторингом изоляции и мониторингом частичных разрядов

3.1 Контроль изоляции — оценка общего состояния

Мониторинг изоляции направлен на оценку общего состояния изоляции проходника. Постоянное измерение удельного потерь и емкости позволяет оценить степень старения изоляции проходника. Медленное увеличение удельных потерь свидетельствует о нормальном старении изоляции, тогда как ускоренное увеличение удельных потерь или внезапное изменение емкости являются признаками возникновения проблем с изоляцией. Мониторинг изоляции ориентирован на отслеживание тенденций в среднесрочной и долгосрочной перспективе.

3.2 Мониторинг частичных разрядов — выявление локальных дефектов

Мониторинг частичных разрядов направлен на выявление наличия частичных разрядов внутри изоляционных проборов. Даже при хорошем состоянии изоляции в целом, незначительные воздушные прослойки, примеси или механические повреждения внутри проборов могут вызывать частичные разряды. Мониторинг частичных разрядов позволяет улавливать сигналы о таких ранних дефектах и ориентирован на краткосрочное предупреждение о неисправностях.

3.3 Комплексное решение

Некоторые системы мониторинга изоляционных муфт объединяют в себе функции контроля изоляции и локальных разрядов, обеспечивая на одной платформе всестороннюю оценку состояния муфт — от общего до локального уровня. Для важных трансформаторов такое интегрированное решение обеспечивает наиболее полный охват мониторинга изоляционных муфт.

4. Часто задаваемые вопросы

4.1 Вопрос: В чём заключается разница между мониторингом обсадной трубы и мониторингом корпуса трансформатора?

Ответ: Проходные изоляторы представляют собой компоненты, независимые от корпуса трансформатора, и имеют собственную изоляционную конструкцию и характерные режимы неисправностей. Мониторинг масляного хроматографа или частичных разрядов трансформатора в основном охватывает неисправности внутри масляного бака трансформатора, в то время как проблемы с проходниками (такие как трещины в фарфоровых проходниках, попадание влаги в сердечники конденсаторов) могут остаться совершенно незамеченными системой мониторинга корпуса. Поэтому для проходников требуется специальная схема мониторинга.

4.2 Вопрос: Означает ли увеличение потерь на диэлектрические потери, что необходимо заменить оболочку?

Ответ: Не обязательно. Медленное увеличение диэлектрических потерь является нормальным процессом старения изоляции. Если темпы роста остаются стабильными, а их абсолютное значение находится в допустимых пределах, можно продолжать эксплуатацию. Если же диэлектрические потери начинают расти ускоренными темпами или резко скачут в течение короткого промежутка времени, необходимо как можно скорее организовать ремонт или замену.

4.3 Вопрос: Может ли система мониторинга обсадных труб измерять показатели других устройств?

Ответ: Технический принцип мониторинга обсадных труб (измерение тока заземления на концевой экране для определения параметров изоляции) применим и к другим емкостным устройствам, таким как трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, высоковольтные разрядники и т. д. Одна система позволяет одновременно контролировать состояние изоляции различных емкостных устройств на подстанции.

4.4 Вопрос: Насколько сильно на наружные кожухи влияют факторы окружающей среды?

Ответ: Влияние довольно значительное. Дождь, загрязнения и перепады температуры могут повлиять на поверхностный ток утечки и коэффициент диэлектрических потерь в оболочке. Качественная система мониторинга позволяет отличить колебания окружающих условий от реального износа изоляции с помощью алгоритмов компенсации влияния окружающей среды и анализа тенденций.

4.5 Вопрос: Требуется ли для установки системы мониторинга обсадной колонны вносить изменения в саму обсадную колонну?

Ответ: Нет, не требуется. Датчик устанавливается на заземляющий провод концевого экрана изолятора, не соприкасается с высоковольтными частями и не требует каких-либо изменений в конструкции самого изолятора. Однако перед установкой необходимо убедиться, что способ заземления концевого экрана изолятора подходит для установки датчика.

Отказ от ответственности: Содержание этой статьи предназначено только для технического обмена и ссылок, и не является какой-либо формой обязательств по закупкам или предложением контракта. Технические параметры, конфигурация и цена продукта определяются фактическим контрактом и техническим соглашением. Технические данные и примеры, приведенные в данной статье, взяты из публичной информации и инженерной практики, если они обновляются без уведомления.

Вам нужна система онлайн-мониторинга трансформаторных проходников? Обращайтесь в компанию «Иннотунда» для получения информации о продукции и помощи в выборе оборудования. Горячая линия: 13959168359 (также в WeChat).