Система мониторинга трансформатора предназначена для непрерывного оперативного контроля параметров трансформатора, управления системой охлаждения и контроля ее работы. Она позволяет выявлять развивающиеся в трансформаторе дефекты или опасные режимы работы до того, как они вызовут повреждение, тем самым способствует предотвращению аварийных ситуаций, а также изменению стратегии периодически проводимых профилактических работ.
Для сухих трансформаторов эффективным является мониторинг температуры магнитопровода и наиболее нагретой точки обмоток.
В частности, температура магнитопровода значительно повышается при «пожаре в железе», а сверхнормативное повышение температуры обмотки свидетельствует о перегрузке трансформатора или о дефектах изоляции. Длительная работа трансформатора при температуре, превышающей номинальную температуру изоляции, значительно сокращает ресурс изоляции. Измерение и мониторинг температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора позволяет обеспечить срок его службы при оптимальной загрузке трансформатора.
Приборы температурного мониторинга должны обеспечивать:
- соответствие конструкции прибора требованиям механических и климатических условий эксплуатации;
- высокую точность и достоверность измерений, надежность функционирования;
- легкую установку прибора на трансформатор, простоту эксплуатационного обслуживания;
- снижение затрат на эксплуатацию за счет мониторинга тепловых режимов трансформатора и сокращения визуальных осмотром трансформатора персоналом.
На рынке имеется большой выбор современных микропроцессорных устройств с близкими техническими характеристиками в полной мере решающих задачи температурного мониторинга сухих трансформаторов. В таблице приведены характеристики некоторых из них, нашедших применение на сухих трансформаторах (см. таблицу ниже).
По данным таблицы можно отметить, что по месту установки приборы делятся на щитовые, размещаемые на щитах управления энергообъектов и приборы, устанавливаемые на контролируемом трансформаторе. Каждое исполнение имеет определенные особенности.
Приборы щитового исполнения размещаются в легких климатических условиях помещений пультов управлений, могут выполняться на дешевой элементной базе и в недорогих пластмассовых корпусах. Изготовитель трансформатора вводит прибор в комплект поставки и предоставляет потребителю своей продукции самостоятельно решать вопросы его применения. В это число входят вопросы, которые касаются установки прибора на пульте управления, прокладки измерительных цепей, длина которых достигает сотен метров. Прокладка измерительных цепей не допускает совмещение их с силовыми кабелями в одном кабель-канале. Для надежной работы требуются высококачественные специализированные кабели (например, кабель CTES фирмы Tecsystem (Италия)), имеющие высокую стоимость. Пренебрежение этими требованиями не способствует надежной работе прибора.
Щитовые приборы работают при предельной температуре окружающего воздуха 55-60 градусов. Установка такого прибора на трансформаторе увеличивает вероятность отказа прибора из-за перегрева его элементов теплом, выделяемым трансформатором. Температура воздуха возле трансформатора достигает и длительно удерживается на уровне 70 градусов.
К приборам, устанавливаемым на трансформаторе, предъявляются жесткие требования по климатическим и механическим условиям эксплуатации, что заставляет тщательно выбирать элементную базу и размещать приборы в прочных металлических герметичных корпусах при рабочих температурах до 70° С, а для работы в условиях предельно низких температур (от минус 45 — минус 60° С) — встраивать подогреватель.
Экранированные измерительные цепи, сигналы в которых измеряются миллиамперами и милливольтами, имеют предельно малую длину, прокладываются и проверяются изготовителем трансформатора, что обеспечивает высокую готовность трансформатора к эксплуатации и надежную его работу. Выходные исполнительные релейные и интерфейсные связи не предъявляют высоких требований к качеству кабеля. Дисплей, расположенный на приборе, обеспечивает визуальный контроль температуры обмоток и магнитопровода в процессе визуального осмотра работающего трансформатора.
Размещение прибора мониторинга на трансформаторе в непосредственной близости от места измерения температуры обмоток и магнитопровода обеспечивает высокую помехоустойчивость, точность измерения, высокую надежность и достоверность информации. В то же время такое размещение предъявляет высокие требования к конструкции прибора в части соответствия их механическим и климатическим требованиям места эксплуатации.
Из анализа таблицы следует, что в наибольшей степени перечисленным выше критериям соответствуют приборы БКТ-2, БКТ-3, которые в отличие от аналогов имеют следующие преимущества:
- Установка приборов непосредственно на трансформаторе, обеспечивает высокую помехозащищенность при эксплуатации и исключают дополнительные мероприятия и затраты, связанные с установкой приборов на щите управления, приобретением и прокладкой специального кабеля в кабельных каналах, проложенных отдельно от силовых цепей;
- Приборы программируются в процессе изготовления, имеют стандартные фиксированные уставки сигнализации и исключают необходимость программирования в условиях эксплуатации, не допускают несанкционированное изменение уставок, что упрощает ввод прибора в работу и его эксплуатацию и не требует наличия специального персонала для программирования прибора.
Приборы поставляются в комплекте с присоединительными и проверочными кабелями. В комплект входят четыре датчика температуры с длинами подводящих проводов от 1 до 6 метров.
Приборы сертифицированы.
Гарантия составляет 3 года.
Использование БКТ-2, БКТ-3 в сухих трансформаторах производства ОАО «Энергомаш (ЮК) Лимитед» позволило повысить эксплуатационные качества трансформаторов.
ООО НПЦ «Мирономика» с 2000 г. по 2008 г. изготовила и поставила «Энергомаш (ЮК) Лимитед» более 3000 устройств. В составе трансформаторного оборудования компании «Энергомаш (ЮК) Лимитед» приборы БКТ-2, БКТ-3 эксплуатируются во всех климатических поясах России, в странах с тропическим и субтропическим климатом (Ангола, Иран, Мексика, Греция).
Компания ООО «НПЦ Мирономика»
Статья ранее опубликована в журнале «Электротехнический рынок» №6 (24) ноябрь-декабрь 2008
