По данным одной из ведущих инжиниринговых компаний электрической отрасли ОРГРЭС на долю РПН отведено 13,5% согласно анализу повреждаемости трансформаторов 35-750 кВ. На основании данных филиала МРСК «Сибири» «Красноярскэнерго» более 23% всех повреждений трансформаторов 35 кВ связанны с устройством РПН. Одной из причин повреждения РПН являются нарушения в работе контакторов и переключателей, подгары контактов контакторных устройств, заклинивания механизмов контакторов, утрата механической прочности стальными деталями и бумажно-бакелитовым валом.
Для выявления причины неисправности устройства РПН и автоматизации процесса диагностики компания ООО «СКВ ЭП» выпустила на электротехнический рынок приборы контроля устройств РПН трансформаторов ПКР-2 и ПКР-2М, основополагающей функцией которых является возможность снятия осциллограмм работы контакторов и снятие круговой диаграммы одновременно по всем фазам. Результаты выдаются в графическом или табличном виде. Приборы оборудованы большими цветными графическими дисплеями с высокой яркостью и контрастностью, облегчающими обработку графиков (рис. 1).
Прибор ПКР-2 предназначен для регистрации круговой диаграммы и осциллографирования устройств РПН. Благодаря удобным выносным щупам упрощается процесс подключение прибора к контактам котактора без слива масла. Снятие круговой диаграммы и осциллограммы с отвода на отвод прибором ПКР-2 производится за одно переключение в течении отведенного времени — 10 минут. После каждого измерения прибором автоматически вычисляются и отображаются на дисплее результаты в трех видах:
- развернутая круговая диаграмма (рис. 2);
- круговая диаграмма построенная по графикам исходных данных переключения (рис. 3);
- приведенная таблица значений круговой диаграммы (рис. 4).
В таблице приводятся расчетные значения состояния контактов переключающего устройства при вращении приводного вала:
- К1/К2 размыкание — угол поворота выходного вала привода до момента первого вибрационного размыкания контакта первого и второго контакта контактора;
- К1/К2 смыкание — угол поворота выходного вала привода до момента первого вибрационного смыкания первого и второго контакта контактора;
- И1/И2 отход — угол поворота выходного вала привода до момента первого вибрационного размыкания первого и второго контактов избирателя от отводов трансформатора;
- И1/И2 останов — угол поворота выходного вала привода до момента первого вибрационного смыкания контактом избирателя И1 с отводом трансформатора.
По измеренным этим характеристикам уже можно составить картину о состоянии РПН. Круговая диаграмма после выполнения измерения, как в нашем случае, построена некорректно, а полученные результаты в таблице параметров не рассчитаны по фазе А (рис. 2). На данный результат повлияло превышение допустимых значений при расчете, например, превышение дребезга контактов, что видно в исходных графиках (рис. 3). Это наблюдается на графике фаза А (рис. 3), где имеется значительный дребезг, что отразилось на расчете круговой диаграммы. В данном случае необходимо произвести повторное и дополнительное измерение на последующие отводы. Если круговая диаграмма некорректно проявляется при повторных, а также при дополнительных измерениях, то следует проверить измерительную схему подключения прибора к устройству РПН и все ее соединения.
При рассмотрении графиков исходных данных в формате компьютерной программы ПКР-2 обе ветви (U1 и U2) будут наложены друг на друга (рис. 5).
В связи с возможными неисправностями контролируемых переключающих устройств — неправильными подсоединениями отводов реакторных устройств РПН, рекомендуется проводить проверку после каждых монтажных и наладочных работ. При выявлении этой неисправности круговые диаграммы при помощи ПКР-2 могут быть не построены, и для выявления причины рассматриваются графики исходных данных следующего вида (рис. 6).
В данном случае рассмотрен пример переключеия устройства РПН вольтдобавочного автотрансформатора (бустера) с неправильными подключенными отводами. Перепутано подключение «Общего» отвода с одним из отводов регулировочной обмотки. Как видно, исходные графики данного типа неисправности имеют явные отличия от типового графика, представленного выше. При дальнейшем рассмотрении графиков можно определить какие отводы были перепутаны при монтаже РПН.
ПКР-2 выполняет функцию осциллографирования контактора резисторных устройств РПН. Следует учитывать, что осциллографирование производится на отключенном от рабочего напряжения переключающем устройстве, при небольших измерительных токах и напряжениях, характер вибрации контактов может быть различен, и он не регламентируется, а значит, не является браковочным фактором. Наличие разрыва цепи тока означает неправильное чередование работы контактов контактора и чрезмерное отклонение интервалов переключения от нормы, что указывает на их износ или о нарушении их регулировки. В данном случае контактор бракуется и подвергается ревизии и ремонту (рис. 7).
На следующем рис. 8 приведен вид осциллограммы контактора устройства РПН типа PC с обнаружением обрыва цепи на одном из участков работы дугогасительных контактов в результате имеющегося нагара.
Главное отличие данного обрыва на осциллограмме определяющий именно износ контактов, а не обрыв токоограничивающей катушки указывают следующие факты:
а) при прямом переключении обрыв появляется слева, при переключении в обратное положение — справа;
б) можно наблюдать положение «мост», что возможно только при целостности цепи катушек;
в) во время обрыва наблюдается дребезг, скачки достигают значений нормального уровня.
Одной отличительной функцией прибора ПКР-2М является безразборная проверка и диагностика состояния устройств РПН без снятия крышки бака контакторов, используя метод DRM. Анализ полученных графиков измерения сопротивления обмотки при переключении отводов позволяет не только отбраковывать по критерию исправен/неисправен, но зачастую и указывать характер дефекта, что как минимум, дает возможность исключить ненужные вскрытия и проверки исправных устройств РПН. А по мере накопления банка графиков с известными дефектами конкретных устройств РПН, можно будет проводить их точную безразборную диагностику:
- экспресс-диагностика состояния устройств РПН трансформатора при любых погодных условиях;
- построение оценочной диаграммы работы контакторов, не вскрывая бак РПН;
- анализ графиков измеряемого объекта непосредственно на приборе;
- определение места проблемы РПН, например, обнаружение обрыва токоограничивающих резисторов, плохого контакта избирателя и другое.
На (рис. 9) представлены осциллограммы переключения контактора. Причем, на (рис. 9а) приведены исходные результаты измерения сопротивления при переключении, а на (рис. 9б) результаты измерений после математической обработки. Как видно из представленных рисунков в ПКР-2М значительно улучшена аппаратная реализация DRM — метода, а за счет математической обработки полученная осциллограмма фактически приблизилась к результатам, которые можно получить только при непосредственном подключении к контактам контактора. Таким образом, в связи с тем, что безразборная проверка состояния контактора устройств РПН требует очень небольших трудозатрат, рекомендуется выполнять такую диагностику при любой плановой и внеплановой проверке силового трансформатора.
Использование приборов ПКР-2 и ПКР-2М позволит значительно сократить финансовые и ресурсные затраты организации, а также повысить качество диагностики трансформаторов и избежать незапланированного ремонта объектов.
Отдел маркетинга
ООО «ОКБ электротехнического
приборостроения»
тел.: (3952) 719-148, 755-607
факс: (3952) 42-89-21
