Аннотация
Общепринятой точкой зрения является то, что «жизнь» трансформатора в основном определяется тепловым старением, электроизоляционным износом, механическим износом. В большинстве случаев в плановые ремонты или при повреждениях данный подход подтверждается. Однако в ряде повреждений мощных трансформаторов при вскрытии обнаруживались признаки дефектов в электромагнитной системе КЗ-контур в системе заземления элементов крепления активной части. Все элементы (ярмовые балки, полубандажи, бандажные полосы стержней и т.д.) имеют заземление, причем система выполнена так, чтобы не было контуров. Чаще всего система заземления разделена на сторону НН и ВН и выведена через изоляторы наружу, но проверить, есть ли в ней непроектные контуры, невозможно. Внимательный осмотр и анализ повреждений показывают на то, что в системе заземления сердечника трансформатора возможно образование замкнутого контура, в котором наводятся токи до десяти килоампер. Токи были посчитаны по перегоранию медных шинок, соединяющих вертикальные и горизонтальные элементы крепления магнитопровода. Дуга в момент разрыва контакта (отгорания последней медной пластинки) образует ионизированную плазму, которую затягивает магнитным полем или дутьем масла при резком разложении в обмотку и она повреждает бумажную изоляцию. Механизм образования контура понятен и коренной причиной является вибрация. Причины появления вибрации – близкие КЗ, часто-переменная нагрузка, несвоевременная подпрессовка. Констатировать факт повреждения и искать причину при вскрытии трансформатора интересно, но нужны методы и средства, чтобы видеть развивающееся повреждение заранее и не допускать выхода из строя трансформаторов при их тотальном дефиците. В статье авторами описан опыт выявления подобных видов дефектов при плановых обследованиях трансформаторов. Предложены методы контроля и методика выявления дефектов.
Ключевые слова
КЗ-контур, сердечник трансформатора, спектральный анализ, электроразрядные явления, искрение, дуга
1. Зозуля Д.В. / Анализ опыта эксплуатации главных блочных трансформаторов ОРЦ-417000/750 блоков АЭС Украины // Проблеми безпеки атомних електростанций Чорнобиля. 2012. №18. С. 66-76.
2. Жуков А., Корнев М., Цветаев С. Повреждения силового трансформатора. Способы предотвращения // Новости электротехники. 2015. №1. С. 36-28.
3. Diagnostics Technology for Transformers: Methods Synergy and Double-Coordinate Location / Y.P. Aksenov, I.V. Yaroshenko, G. Noe, A.V. Andreev // IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives. IEEE, 2009. doi:10.1109/demped.2009.5292768
4. Анализ результатов измерений параметров изоляции силовых масляных трансформаторов / А.С. Серебряков, Д.А. Семенов, С.Е. Степанов // Вестник НГИЭИ. 2020. № 6 (109). С. 24-35.
5. Результаты длительной периодической диагностики силовых трансформаторов/ Ю.П. Аксенов, А.В. Голубев, В.И. Завидей, А.В. Юрин, И.В. Ярошенко // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2006. №1. С.28-35.
6. Petrova V.V. Results of long-term periodic diagnostics of power transformers // 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. Pp. 34-37.
7. Aksenov Y.P., Proshletsov A.P. Two Independent Methods for Power Transformers Vibration Control // IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics & Drives. IEEE, 2011. Pp. 487-495. doi: 10.1109/DEMPED.2011.6063668
8. МУ 1.3.3.99.0038-2009. Диагностика силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и их вводов. URL:https://gisprofi.com/gd/documents/mu-1-3-3-99-0038-2009-diagnostika-silovyh-transformatorov.html (дата обращения: 17.03.2025).
9. Бахарев В.Д., Атрашенко О.С. Частичные разряды в изоляции электрооборудования и их диагностика // России –творческую молодёжь: материалы XV Всероссийской научно-практической студенческой конференции. В 4-х т. Волгоград: ВГТУ, 2022. Т. 4. С. 18-20.
10. 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-otsenka-sostoyaniya-i-prodlenie-sroka-sluzhby.html (дата обращения: 22.08.2024)
11. 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).
12. Терёхина П.Е., Поляков Д.А. Разработка способа безопасного мониторинга и диагностики силового электрооборудования под рабочим напряжением // Актуальные вопросы энергетики. 2023. Т. 5. № 1. С. 37-40.
13. Коныс Е.М., Смородинов А.В., Чернов К.В. Практические аспекты диагностики изоляции электрооборудования. // Наука. Технология. Производство-2019: Моделирование и автоматизация технологических процессов и производств, энергообеспечение промышленных предприятий. Уфа: УГНТУ, 2019. С. 269-273.
14. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 13 октября 2017 г. №429. Об утверждении руководства по безопасности при использовании атомной энергии "Установление и методы мониторинга ресурсных характеристик электротехнического оборудования атомных станций". URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71699220/ (дата обращения: 18.08.2024).
Ярошенко И.В., Носенко В.В., Алтунина М.С. Определение повреждений металлоконструкций магнитных систем трансформаторов с образованием КЗ-контуров // Электротехнические системы и комплексы. 2025. № 1(66). С. 67-73. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2025-1(66)-67-73