Niezawodność systemów elektroenergetycznych ma we współczesnym świecie priorytetowe znaczenie i w ciągu ostatnich dziesięcioleci znacznie wzrosła. Elementy tej infrastruktury również od wielu lat służą uprzemysłowieniu i wzrostowi gospodarczemu świata. Jednak praca w trudnych warunkach - zarówno elektrycznych jak i środowiskowych powoduje, że ulegają one naturalnym procesom starzenia. Mimo tego oczekuje się, że do momentu całkowitego zużycia będą w stanie sprostać stawianym im wymaganiom eksploatacyjnym. Powszechnie bowiem wiadomo, że zakłady energetyczne szukając oszczędności, maksymalnie wykorzystują istniejący majątek.
W takich warunkach prawidłowa praca wszystkich elementów systemu możliwa jest, gdy objęte są one szczególną opieką, która powinna przekładać się na szeroko pojętą profilaktykę. Z pomocą przychodzą tu nowoczesne techniki pomiarowe i diagnostyczne, a także systemy monitoringu pracujące w czasie rzeczywistym Online. Na podstawie odpowiednich kryteriów mają potwierdzić, w jakim stanie urządzenie się znajduje oraz określić jego dalszą przydatność eksploatacyjną.
Transformator ze względu na swoją skomplikowaną pod względem technicznym budowę oraz jako jeden z głównych i istotnych elementów systemu elektroenergetycznego powinien być właściwie diagnozowany, co w efekcie może przełożyć się na jego bezawaryjną pracę a dodatkowo na wydłużenie czasu jego funkcjonowania - nawet o kilkanaście lat. Obecnie diagnostyka transformatorów będących w eksploatacji, staje się coraz ważniejsza dla właściciela majątku, ponieważ większy odsetek tych urządzeń przekroczył przewidziany przez konstruktorów czas eksploatacji. Zarówno w krajowej jak i światowej energetyce znaczna część jednostek pracuje już ponad 30 lat i pomimo braku uszkodzeń wewnętrznych zbliża się do kresu swojej żywotności, natomiast o dalszym utrzymywaniu ich w eksploatacji będzie decydować stan techniczny i rachunek ekonomiczny. W artykule zostaną przedstawione wyniki specjalistycznych badań diagnostycznych przeprowadzonych na ośmiu transformatorach mocy, zainstalowanych w stacjach o górnym napięciu 110 kV oraz wnioski wynikające z tych badań.
Badania diagnostyczne transformatorów mają na celu wykrywanie zagrożeń eksploatacyjnych, czynników które sprzyjają awarii, a także dokonanie oceny wytrzymałości transformatora poprzez określenie jego stanu technicznego. Zakres programu badań powinien być dostosowany do przewidywanych zagrożeń występujących w pracy transformatorów i wykorzystywać sprawdzone kryteria ujęte m.in. w ramowej instrukcji eksploatacji transformatorów. Dodatkowym efektem przyjętego programu badań jest:
W PGE Dystrybucja SA Oddział Łódź-Miasto, program badań diagnostycznych uwzględnia:
Przy pomiarze wyładowań niezupełnych skupiono się na stwierdzeniu, czy występują w transformatorze i jaka jest ich intensywność, natomiast nie ustalano miejsca ich występowania. Wybór metody podyktowany był koniecznością wyeliminowania zakłóceń elektromagnetycznych, ponieważ wszystkie pomiary były przeprowadzane na obiekcie czynnym. Wyniki pomiarów umieszczono w tabelach oraz pokazano na rysunkach.
TABELA I. Analiza chromatograficzna przeprowadzona na stacji 110 kV - nr 1
Rodzaj gazu | Wartość dopuszczalna wg RIET 2006 [ppm] | Wartość zmierzona | |||||||
Stacja 110 kV nr 1 - TR-1 | Stacja 110 kV nr 1 - TR-2 | ||||||||
2012 | 2011 | 2010 | 2009 | 2012 | 2011 | 2010 | 2009 | ||
H2 - wodór | 500 | 19,0 | 30,9 | 11,4 | 6,5 | 1,0 | — | 1,8 | — |
C2H2 - acetylen | 70 | — | — | 0,2 | — | 0,6 | — | 1,0 | — |
C2H4 - etylen | 260 | 2,0 | 10,7 | 0,8 | 1,2 | 15,0 | 20,2 | 10,2 | 5,7 |
C2H8 - etan | 170 | 10,0 | 91,3 | 3,5 | 8,8 | 0,2 | — | 0,2 | — |
C3H6 - propylen | 40 | 1,0 | 14,5 | 0,3 | 4,3 | — | 2,0 | — | 1,0 |
C3H8 - propan | 40 | 2,0 | 27,2 | 0,8 | 8,8 | — | 0,2 | — | — |
CH4 - metan | 200 | 6,0 | 14,6 | 1,5 | 2,6 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,5 |
CO - tlenek węgla | 260* | 10,0 | 115,9 | 10,0 | 40,9 | 10,0 | 53,9 | 10,0 | 35,2 |
CO2 - dwutlenek węgla | 4000 | 1707,0 | 5301,0 | 209,6 | 1372,3 | 642 | 1584,4 | 410,7 | 643,5 |
Powietrze | * dopuszcza się wyższą wartość CO tylko w przypadku, gdy stosunek CO/CO2 nie przekracza 0,30 | 25222 | 22852 | 32209 | 26703 | 64469,2 | 20999 | 64612,2 | 21040 |
Suma gazów palnych | 40,0 | 305,1 | 18,4 | 73,1 | 17,8 | 77,2 | 14,1 | 42,4 | |
Procentowa ilość gazów w oleju | 2,9 | 2,8 | 2,2 | 2 |
TABELA II. Analiza chromatograficzna przeprowadzona na stacji 110 kV - nr 2
Rodzaj gazu | Wartość dopuszczalna wg RIET 2006 [ppm] | Wartość zmierzona | |||||||
Stacja 110 kV nr 2 - TR-1 | Stacja 110 kV nr 2 - TR-2 | ||||||||
2012 | 2011 | 2010 | 2009 | 2012 | 2011 | 2010 | 2009 | ||
H2 - wodór | 500 | 6,0 | 4,1 | 10,2 | 1,6 | 34,0 | 15,9 | 22,7 | 6,3 |
C2H2 - acetylen | 70 | 20,0 | 38,3 | 21,7 | 11,3 | 32,0 | 46,7 | 24,4 | 12,6 |
C2H4 - etylen | 260 | 3,0 | 5,0 | 3,0 | 2,3 | 5,0 | 7,3 | 3,4 | 3,5 |
C2H8 - etan | 170 | 1,0 | 3,7 | 1,3 | 1,4 | 1,0 | 1,3 | 0,5 | 0,9 |
C3H6 - propylen | 40 | 1,0 | 4,6 | 0,9 | 3,0 | 4,0 | 13,5 | 1,8 | 10,6 |
C3H8 - propan | 40 | 1,0 | 1,8 | 0,5 | 2,0 | 1,0 | 0,8 | 0,4 | 1,8 |
CH4 - metan | 200 | 2,0 | 1,8 | 2,1 | 1,0 | 3,0 | 2,3 | 2,6 | 1,5 |
CO - tlenek węgla | 260* | 22,0 | 46,5 | 12,3 | 30,2 | 14,0 | 105,0 | 10,8 | 64,7 |
CO2 - dwutlenek węgla | 4000 | 565,0 | 1823,1 | 396,2 | 999 | 425,0 | 1809,8 | 262,5 | 761,4 |
Powietrze | * dopuszcza się wyższą wartość CO tylko w przypadku, gdy stosunek CO/CO2 nie przekracza 0,30 | 59279,0 | 22016 | 61351,7 | 19875 | 51394 | 22155 | 49509,8 | 23777 |
Suma gazów palnych | 56 | 105,8 | 52,1 | 52,8 | 94,0 | 192,8 | 66,7 | 101,9 | |
Procentowa ilość gazów w oleju | 2,4 | 2 | 2,4 | 2,4 |
Rys. 1. Wyniki specjalistycznych badań przeprowadzonych na stacji 110 kV - nr 2 TR-1
(pomiar współczynnika tgδ<5 oraz pojemności uzwojeń)
Rys. 2. Wyniki specjalistycznych badań przeprowadzonych na stacji 110 kV - nr 2 TR-1
(pomiar wyładowań niezupełnych metodą UHF)
Rys. 3. Wyniki specjalistycznych badań przeprowadzonych na stacji 110 kV - nr 2 TR-1
(pomiar odpowiedzi częstotliwościowej SFRA)
|
REKLAMA |
REKLAMA |