Спосіб оцінки ступеня старіння трансформаторних масел в баках силових високовольтних маслонаповнених трансформаторів

Спосіб оцінки ступеня старіння трансформаторних масел в баках силових високовольтних маслонаповнених трансформаторів, який полягає в тому, що проводять відбір проб масла з бака трансформатора, визначають значення показників якості масла, які порівнюють з відповідними грани 3 коли значення показників знаходяться в межах допустимих значень. В основу корисної моделі поставлена задача розробити такий спосіб оцінки ступеня старіння масел, який би дозволяв виявляти трансформатори з прискореним старінням масел на ранній стадії, коли значення показників знаходяться в межах граничних значень, з урахуванням режимів завантаження трансформаторів, сорту та якості масел, залитих в бак трансформаторів, а також особливостей дрейфу показників масел в умовах тривалої експлуатації. Поставлена задача розв'язується тим, що в запропонованому способі оцінки ступеня старіння трансформаторних масел в баках силових високовольтних маслонаповнених трансформаторів, який полягає в тому, що проводять відбір проб масла з баку трансформатору, визначають значення показників якості масла, які порівнюють з відповідними граничними значеннями визначають тривалість експлуатації трансформаторів, середнє завантаження трансформаторів, враховують стан масел на момент заливки в бак трансформатора, оцінюють ступінь старіння трансформаторних масел, шляхом розрахунку діагностичної відстані між результатами виміряних показників та центрами еталонних траєкторій показників, які є функцією тривалості експлуатації, завантаження трансформаторів, сорту та якості масел і змінюються з урахуванням основних закономірностей дрейфу показників масел, для визначення ступеня старіння масла виконують порівняння діагностичних відстаней до центрів трьох найближчих траєкторій. За результатами аналізу результатів періодичних випробувань стану трансформаторних масел по 249 трансформаторів з 6 областей України, встановлено [4], що на протязі тривалої експлуатації значення показників трансформаторних масел змінюються нелінійно: після періоду індукції (прихованого протікання процесів старіння) настає період самоприскорення, протягом якого відбувається погіршення показників масел внаслідок накопичення продуктів старіння. На Фіг.2,а проілюстровано складний характер залежностей показників масел від тривалості експлуатації. При цьому, встановлено [5], що швидкість дрейфу показників масел відрізняється в різких трансформаторах і залежить від їх середньої загрузки. Наявність функціонального зв'язку між показниками якості масла, тривалістю експлуатації і струмами завантаження трансформаторів дозволяє використовувати детерміністичні методи для оцінки ступеня старіння масла. Підмножини показників масел з однаковою швидкістю старіння (М1М6 на Фіг.2,а,б,в) можна розглядати як функції часу, які є еталонними траєкторіями, що описують зміни цих показників з часом. При такому підході оцінка ступеня старіння масла зводиться до порівняння дійсних траєкторій з еталонними, що дозволяє встановити, до якого з класів відноситься об'єкт за своїм станом. Для кожної з підмножин показників були розраховані діаметри і центри траєкторій [6], яки наведені на Фіг.3. D(i)=DB(i), (1) 56429 4 2 DB   i i i  N  Smr   Sm  k m 1 1 N 2 , (2) r 1 2 де B - множина; DB i - міра множини B в і-й момент часу, N - кількість траєкторій, які належать В, Sm - центр множини В і по m-му показнику: 1 N  mr . N r 1 Враховуючи жорсткий зв'язок між траєкторіями показників і завантаженням трансформаторів (Фіг.2,б,в), загальну процедуру оцінки ступеня старіння масла можна сформулювати таким чином: часовий ряд показника перевіряється на приналежність одночасно трьом траєкторіям даних. При цьому перша траєкторія має середнє завантаження рівне середньому завантаженню діагностуємого трансформатора; друга - найближче більше; третя - найближче - менше. Якщо ряд належить першій підмножині, то темп старіння масла вважається нормальним. Якщо часовий ряд належить підмножині з вищим значенням завантаження, то незалежно від того перевищило значення показника граничне значення чи ні, старіння вважається за аномальне і рекомендується застосувати заходи по уповільненню процесів старіння. Якщо часовий ряд показника належить підмножині з меншим завантаженням, то з'ясовуються причини, за яких сталося зниження значення показника. Вирішення про приналежність тимчасового ряду до i-тої траєкторії проводиться згідно виразу Li=min, то хDi, (3) Sm  1 N v v де L v  x, a     x j  a j  - діагностична ві j 1    дстань між центром еталонної траєкторії і часовим рядом в j-й момент часу. Таким чином, запропонований спосіб оцінки ступеня старіння трансформаторних масел на відміну від існуючих методів, дозволяє виявляти трансформатори з аномальним старінням масел на ранній стадії, коли значення показників масел знаходяться в межах граничних, й тим самим підвищити експлуатаційну надійність високовольтних маслонаповнених трансформаторів та подовжити їх строк експлуатації, виявити похибки результатів вимірювання значень показників й тим самим підвищити достовірність контролю. Джерела інформації: 1. Норми випробування електрообладнання: СОУ - Н ЕЕ 20.302:2007 - Офіц. вид. - К.: ОЕП ГРІФРЕ: М-во палива та енергетики України, 2007. - 262с. 2. Объѐм и нормы испытаний электрооборудования: РД 34.45-51.300-97. Изд. 6-е. - М: ЭНАС, 1998. - 296с. 3. Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов. М. «Издательство НЦ ЭНАС» 2002. - 216с. 4. Шутенко О.В. Особенности дрейфа показателей качества трансформаторного масла в течении длительной эксплуатации // Інтегровані техно 5 логії та енергозбереження. - Харків: НТУ «ХПІ», 2007. - №4. - С.26-30. 5. Шутенко О.В. Исследование влияния режимов работы трансформаторов на интенсивность старения масла // Енергетика та електрифікація. Київ. - 2008 - №8. - С.54-59. 56429 6 6. Д.В. Гаскаров, Т.А. Голинкевич, А.В. Мозгалевский Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры - М: Советское Радио, 1974. - 224с. 7 56429 8 9 Комп’ютерна верстка О. Рябко 56429 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601