Введение к работе
Актуальность работы. Общая мощность силовых трансформаторов напряжением НО кВ и выше в настоящее время превышает генераторную мощность энергосистем в несколько раз. Наблюдается рост единичных мощностей и номинальных напряжений трансформаторов. Кроме того, основная часть электрооборудования электростанций (порядка 90%), действующего в настоящее время, отработает свой ресурс к 2005-2010 гг. Поэтому обеспечение надежной и бесперебойной работы силовых трансформаторов на данном этапе является важной задачей. Одним из направлений снижения ущерба от повреждений силовых трансформаторов является совершенствование их диагностики. Действия электродинамических сил при внешних к.з. ведут к накапливаемым деформациям обмоток силового трансформатора. Несвоевременный вывод в ремонт трансформатора может вызвать аварийный выход его из строя. Число аварий, к которым приводят эти повреждения, составляет 8,8* от общего количества аварий и отказов силовых трансформаторов. Наиболее информативным признаком деформации обмоток является изменение сопротивления к.з. трансформатора. Эксплуатационным циркуляром Минэнерго СССР № Ц-02-88О) от 28.12.1987г. предлагается выполнять измерения сопротивления к.з. отключенных от сети трансформаторов мощностью 63 МВА и более, класса напряжения НО кВ и выше: перед вводом в эксплуатацию, при капитальных ремонтах, после протекания тока 0,7 и более расчетного тока к.з. трансформатора. Подобные замеры желательно проводить и на трансформаторах меньшей мощности. Известны методы контроля деформации обмоток силовых трансформаторов без отключения от сети, но они или несовершенны, или имеют узкую область применения. Поэтому разработка методов и устройств выявления деформации обмоток силовых трансформаторов без отключения их от сети является актуальной задачей.
Целью настоящей работы является создание нового метода, устройств и алгоритмов диагностирования деформации обмоток, не требующих отключения силового трансформатора от сети.
Для достижения цели в работе решаются следующие задачи:
исследование состояния диагностики силовых трансформаторов в части контроля нарушения геометрии обмоток;
уточнение нормы признака деформации обмоток трансформатора;
получение модели для идентификации с целью диагностирования
- г -
деформации обмоток силового трансформатора;
- разработка метода выявления деформации обмоток силовых
трансформаторов, алгоритмов и устройств для его- реализации.
Поставленная цель достигается на базе использования методов теории электрических цепей, математического и физического моделирования, теории вероятностей,вычислительной математики, теории планирования эксперимента.
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:
-
Предложен метод пересчета нормы признака дефекта - деформации обмоток трансформатора в зависимости от относительных геометрических параметров неповрежденного трансформатора.
-
Разработана схема замещения нулевой последовательности несимметричного трансформатора как модель для идентификации с целью диагностирования деформации обмоток силового трансфер -матора.
-
Разработаны метод, алгоритмы и программы контроля изменения сопротивления к.з. трансформаторов НО кВ и выше без отключения их от сети.
4- Предложены методы компенсации погрешностей первичных измерительных преобразователей: восстановление первичного тока, меньшего 5* номинального тока трансформатора тока (ТТ) в нейтрали силового трансформатора, по вторичному току; восстановление напряжения нулевой последовательности на шинах ВН по вторичному напряжению несимметричного трансформатора напряжения (ТН).
Достоверность результатов подтверждена лабораторными исследованиями и промышленным применением на предприятиях АО "Ростовэнерго".
Практическая ценность работы состоит в том, что:
метод, устройство и программы контроля изменения сопротивления к.з. силового трансформатора позволяют с достаточной точностью диагностировать деформации и смещения обмоток трансформа-матора без отключения его от сети;
разработано схемотехническое решение микропроцессорного регистратора параметров нормального режима с возможностью широкого использования;
разработана методика нормирования признака деформации обмоток в зависимости от относительных геометрических размеров активной части трансформатора.
Результаты научных работ внедрены в учебный процесс НГТУ -используются при выполнении специальных разделов дипломных про-
ектов.
Экономический эффект от внедрения разработанного метода выявления деформации обмоток силового трансформатора по параг метрам нулевой последовательности нормального режима с использованием микропроцессорного регистратора на одном предприятии электрических сетей составляет в ценах декабря 1994г. 9300 тыс. руб в год.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях и семинарах: "Оптические сканирующие устройства и измерительные приборы на их основе"(г.Барнаул,1988г.), "Техническая диагностика устройств релейной защиты и автоматики электрических систем" (г.Мариуполь, 1990г.), "Кибернетика электрических систем" (г.Новочеркасск, І992-І994ГГ.) ; на ХЇІІІ конференции по итогам научно-исследовательской работы профес-сорско - преподавательского состава Ставропольского политехнического института за 1988г. .(Г.Ставрополь, 1988г.); на ХХШІ, ХХЗШІІ научных сессиях профессорско-преподавательского состава,научных работников и аспирантов Новочеркасского государственного технического университета ( г.Новочеркасск,1993,1994 гг.).
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 125 страницах машинописного текста, содержит 53 рисунка и 9 таблиц, список литературы из 86 наименований, 7 приложений на 40 страницах. Общий объем работы составляет 215 страниц.
