Системы мониторинга

Согласно стандарту СТО 56947007-29.200.10.011-2008 существуют следующие параметры работы трансформатора, которые необходимо контролировать:

1) Временные превышения напряжения на стороне ВН

Анализ и регистрация в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.3 при длительности превышений 20 с;

2) Мощность контролируемого оборудования

Постоянный расчет активной и реактивной мощности, cos ф по сторонам контролируемого объекта;

3) Температура наиболее нагретой точки обмотки

Постоянный расчет температуры наиболее нагретой точки обмотки по данным температуры верхних слоев масла (измеренной датчиком) и нагрузки в соответствии МЭК 60076 – 7;

4) Содержание влаги в изоляции. Температура образования пузырьков пара Преобразование данных относительного влагосодержания масла в абсолютное. Расчет влагосодержания твердой изоляции в местах перегрева. Определение температуры закипания, запас по температуре закипания;

5) Старение изоляции

Расчет старения изоляции по температуре наиболее нагретой точки обмотки и расчетному влагосодержанию твердой изоляции. Прогноз старения и общего износа (МЭК 60076-7)

6) Состояние и эффективность системы охлаждения

Расчет температуры верхних слоев масла по МЭК 60076-7 и сравнение ее с фактической.

Непрерывный контроль режима работы системы охлаждения (уровней охлаждения), электродвигателей маслонасосов и вентиляторов

7) Состояние устройства РПН (при наличии)

Расчет перепада температур масла в основном баке и баке контактора РПН. Определение механического и электрического износа контактов

8) Оценка состояния основной изоляции высоковольтных вводов

Расчет параметров основной изоляции высоковольтных вводов (тангенс угла диэлектрических потерь, емкость и их изменения).

9) Внутренние потери в трансформаторе

Расчет внутренних потерь активной части трансформатора

10) Характеристики разрядной активности ЧР

Расчет кажущегося заряда и энергии единичного ЧР. Построение амплитудно-фазных, амплитудно-временных диаграмм с определением степени опасности типа дефекта источников ЧР

11) Нагрузочная способность трансформатора

Расчет нагрузочной способности трансформатора по МЭК 60076-7, МЭК 60076-2 в том числе выдача времени возможной работы до достижения предельных параметров при текущей нагрузке и режима работы системы охлаждения. Допустимые величины и время перегрузки без ущерба для общего срока службы.

12) Комплексная оценка состояния оборудования в «текущий» момент эксплуатации

Комплексная оценка технического состояния силового оборудования на «текущий» момент эксплуатации. Расчет индекса технического состояния контролируемого оборудования с учетом критериев оценки, определенных Приказом Минэнерго России от 26.07.2017 № 676

Для контроля всех этих параметров завод «Автотрансформатор» разработал трехуровневую систему мониторинга:

Уровень I включает в себя первичные датчики и измерительные системы (датчики температуры, газосодержания масла, влагосодержания масла и т.д.).

Уровень II — блок мониторинга является совокупностью контроллеров, обеспечивающих сбор и обработку сигналов, полученных от первичных датчиков уровня I. Блок мониторинга осуществляет вычисление, преобразование данных и информационный обмен с уровнем III подсистемы. Допускается аппаратное совмещение уровней I и II.

Уровень III выполняется в виде единого централизованного программно-технического комплекса для всего трансформаторного оборудования подстанции и предназначен для:

— математической обработки;

— расчетно-аналитических задач;

— дистанционного конфигурирования и проверки исправности аппаратуры нижних уровней;

— шлюзовые функции;

— связи с верхним уровнем управления (АСУ ТП), если эти функции не обеспечены ресурсами АСУ ТП.

Для подстанций, не оснащенных АСУ ТП, уровень III также обеспечивает визуализацию состояния контролируемых и рассчитываемых параметров трансформаторного оборудования, отображает сигналы срабатывания аварийной и предупредительной сигнализации, накапливает базу данных параметров, обеспечивает работу с накопленными архивами и журналами и передачу информации на удаленные верхние уровни управления.

Связь между устройствами уровней II и III выполнена с помощью цифровых каналов с использованием проводных (витая пара в экране) и волоконно-оптических линий связи.

Структурная схема автоматической системы мониторинга и диагностики: