Схемы организации мониторинга локальных разрядов в трансформаторах при различных уровнях напряжения

• Уровень напряжения определяет степень риска: Чем выше уровень напряжения, тем больше вреда наносит частичное разряжение, тем выше требования к точности и надежности системы мониторинга, а стратегия конфигурации должна разрабатываться с учетом уровня напряжения
• Распределительный трансформатор 10 кВ/35 кВ: их количество наибольшее, но значимость отдельных устройств относительно невысока; рекомендуется использовать экономичные решения с одним или двумя датчиками, уделяя особое внимание объектам с высокой частотой отказов или сложной эксплуатацией и техническим обслуживанием
• Городской главный трансформатор 110 кВ: Степень важности — выше средней; рекомендуется использовать 4-канальную схему с двумя датчиками (ультразвуковым и высокочастотным током) для обеспечения баланса между производительностью и инвестициями
• Главный трансформатор узловой подстанции 220 кВ/500 кВ: Узловые точки энергосистемы, где последствия сбоев могут иметь широкий масштаб, должны контролироваться с помощью комбинированного решения, объединяющего ультразвук, высокочастотный ток и сверхвысокие частоты, чтобы исключить «слепые зоны» в мониторинге

1. Стратегия многоуровневой настройки

2. Подробное описание конфигураций для различных уровней напряжения

2.1 Распределительный трансформатор (10 кВ/35 кВ)

Распределительные трансформаторы отличаются большим количеством и разбросанным расположением, поэтому проведение онлайн-мониторинга частичных разрядов на каждом из них невозможно и не требуется. Стратегия внедрения должна основываться на выборочном развертывании — приоритет следует отдавать установке на трансформаторах, обеспечивающих электроснабжение важных потребителей, на старых трансформаторах и на трансформаторах, в которых ранее происходили сбои. В основе решения лежит использование ультразвукового одиночного датчика, который отличается максимальной простотой установки и экономичностью. Для особо важных распределительных трансформаторов можно перейти на схему с двумя датчиками.

2.2 Городская подстанция (110 кВ)

Подстанции 110 кВ обычно расположены в центрах городской нагрузки, поэтому отключение электроэнергии затрагивает обширную территорию. 4-канальная схема с двумя датчиками (ультразвуковыми и высокочастотными токовыми) является оптимальным выбором с точки зрения соотношения цены и качества. Два ультразвуковых датчика, расположенные в разных точках трансформатора, служат ориентиром для определения места разряда, а два высокочастотных токовых датчика отслеживают импульсы частичных разрядов в цепях заземления сердечника и зажимных элементов.

2.3 Узловая подстанция (220 кВ)

Подстанции напряжением 220 кВ являются ключевыми узлами региональных энергосистем, что предъявляет значительно более высокие требования к полноте и надежности мониторинга. Решение на основе интеграции трех датчиков использует ультразвук для определения местоположения, высокочастотный ток для высокочувствительного сбора данных и сверхвысокую частоту для подтверждения данных с учетом помех, при этом данные от всех трех датчиков подвергаются перекрестной проверке. 6-канальная конфигурация позволяет размещать датчики в каждой цепи заземления и в нескольких точках масляных баков.

2.4 Магистральная подстанция (500 кВ)

Важность подстанций напряжением 500 кВ не вызывает сомнений — отключение даже одного главного трансформатора может поставить под угрозу безопасность всей региональной энергосистемы. Помимо схемы интеграции данных с трех датчиков, следует также предусмотреть резервирование ключевых датчиков, интеграцию данных мониторинга частичных разрядов в комплексную платформу мониторинга на уровне подстанции, а также обеспечить многомерную совместную диагностику с системами масляного хроматографического анализа и мониторинга температуры.

3. Часто задаваемые вопросы

3.1 Вопрос: Целесообразно ли устанавливать систему мониторинга локальных разрядов на распределительном трансформаторе?

Ответ: Если говорить об установке оборудования на всех распределительных трансформаторах, то это действительно неэкономично. Рекомендуется применять выборочный подход: сначала провести пробную установку на ключевых объектах, а затем, исходя из фактических результатов, принять решение о дальнейшем внедрении. Легкие решения с одним датчиком уже обеспечивают базовые возможности раннего предупреждения о частичных разрядах, при этом соотношение затрат и результатов является разумным.

3.2 Вопрос: Достаточно ли двух датчиков для трансформатора 110 кВ? Нужно ли использовать сверхвысокую частоту?

Ответ: Для большинства городских подстанций напряжением 110 кВ электромагнитная обстановка находится в допустимых пределах, поэтому достаточно использовать схему с двумя датчиками. Только в том случае, если подстанция расположена вблизи источников сильных электромагнитных помех, таких как радиостанции или радиолокационные станции, необходимо рассмотреть возможность перехода на схему с использованием сверхвысоких частот.

3.3 Вопрос: Существуют ли различия в стратегиях настройки для новых сайтов и модернизации старых?

Ответ: На этапе проектирования новых объектов встроенные СВЧ-датчики можно устанавливать непосредственно при изготовлении трансформатора, что позволяет обеспечить их оптимальное расположение. При модернизации существующих подстанций в основном используются внешние датчики, которые можно устанавливать без отключения электропитания; при этом ультразвуковые и высокочастотные токовые датчики не подпадают под это ограничение.

3.4 Вопрос: Можно ли единообразно управлять данными систем с разными уровнями напряжения?

Ответ: Да. С помощью единой комплексной платформы мониторинга и стандартизированного протокола передачи данных можно объединять данные мониторинга частичных разрядов с различных станций в региональном диагностическом центре, что позволяет обеспечить централизованный мониторинг и единое управление.

3.5 Вопрос: Есть ли какие-либо рекомендации по универсальной конфигурации, подходящей для разных диапазонов напряжения?

Ответ: Если говорить о конфигурации с наиболее широким спектром применения, то 4-канальная система с двумя датчиками (ультразвуковым и высокочастотным) является наиболее универсальным вариантом — она обеспечивает эффективный мониторинг частичных разрядов в трансформаторах напряжением от 35 кВ до 220 кВ и отличается оптимальным соотношением цены и качества.

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 схема мониторинга локальных разрядов для трансформаторов разных уровней напряжения? Обращайтесь в компанию «Иннотунда» за профессиональными рекомендациями по поэтапному внедрению. Горячая линия: 13959168359 (также в WeChat).