RU2638129C2 - Method for diagnosing power transformers - Google Patents

Method for diagnosing power transformers Download PDF

Info

Publication number
RU2638129C2
RU2638129C2 RU2016108527A RU2016108527A RU2638129C2 RU 2638129 C2 RU2638129 C2 RU 2638129C2 RU 2016108527 A RU2016108527 A RU 2016108527A RU 2016108527 A RU2016108527 A RU 2016108527A RU 2638129 C2 RU2638129 C2 RU 2638129C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
oil
partial discharge
analysis module
module
Prior art date
Application number
RU2016108527A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016108527A (en
Inventor
Рубин Аглямович Гимадиев
Иван Сергеевич Мухортов
Игорь Владимирович Ившин
Фирзар Фаридович Билалов
Ренат Раузович Валиуллин
Айрат Ильдусович Шайдуков
Рустем Рафаилович Бикчурин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Диагностика-Энергосервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Диагностика-Энергосервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Диагностика-Энергосервис"
Priority to RU2016108527A priority Critical patent/RU2638129C2/en
Publication of RU2016108527A publication Critical patent/RU2016108527A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638129C2 publication Critical patent/RU2638129C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Landscapes

  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method for diagnosing power transformers comprises an oil sample preparation unit, a chromatographic analysis module, a chromatograph, a chromatography data transmission unit, a digital data processing unit, a common bus, a data entry unit, a memory unit, a diagnostic results unit. It additionally comprises a transformer, a partial discharge module, a data acquisition unit, a partial discharge calibration unit, a partial discharge filtration unit, a unit of data transmission by partial discharge method, a chemical-physical analysis module, an oil sample preparation unit, an oil dielectric strength determination unit, an oil purity determination unit, an oil flash temperature measurement unit, an analytical unit, a database of reference data. The oil sample preparation unit, the chromatograph and the chromatography data transmission unit are combined into the chromatographic analysis module, and the module of diagnostics by partial discharge method consists of a data collection unit, a partial discharge calibration unit, a partial discharge filtration unit, a unit of data transmission by partial discharge method. The chemical-physical analysis module consists of an oil sample preparation unit, an oil dielectric strength determination unit, an oil purity determination unit, an oil flash temperature measurement unit.
EFFECT: increased accuracy of determining the power transformer state.
2 dwg, 1 tbl

Description

Способ диагностики силовых трансформаторов предназначен для определения состояния маслонаполненного силового трансформатора и принятия дальнейших мер в зависимости от его состояния.A method for diagnosing power transformers is intended to determine the state of an oil-filled power transformer and to take further measures depending on its condition.

Изобретение относится к методам диагностики высоковольтного оборудования и может быть использовано на предприятиях, эксплуатирующих подобное оборудование.The invention relates to methods for diagnosing high-voltage equipment and can be used in enterprises operating such equipment.

Вопрос определения состояния трансформаторного оборудования является чрезвычайно актуальным, т.к. более половины парка оборудования отслужили свой эксплуатационный срок, и в соответствии с регламентом требуют капитального ремонта. Правильная оценка возможности дальнейшей эксплуатации оборудования на основании проведенной диагностики позволяет избежать неоправданных финансовых затрат, а также потерь, связанных с аварийным отключением электроснабжения.The issue of determining the status of transformer equipment is extremely relevant, because more than half of the equipment fleet have served their operational life, and in accordance with the regulations require major repairs. A correct assessment of the possibility of further operation of the equipment on the basis of the diagnostics performed allows avoiding unjustified financial costs, as well as losses associated with an emergency power outage.

На данный момент существуют разнообразные методики проведения диагностики силовых трансформаторов.At the moment, there are a variety of methods for diagnosing power transformers.

Например, в «Способе диагностики силовых трехобмоточных трансформаторов» (патент РФ №2446406) диагностирование проводят регистрацией фазных и линейных напряжений в различных нагрузочных режимах. С помощью решения систем уравнений, на основе полученных значений, определяют состояние трансформатора.For example, in the "Method for the diagnosis of power three-winding transformers" (RF patent No. 2446406), the diagnosis is carried out by recording phase and line voltages in various load conditions. By solving systems of equations, based on the obtained values, the state of the transformer is determined.

Подобным образом в «Способе диагностики силовых трансформаторов» (патент РФ №2237254) измеряют величины и фазовые углы напряжений и токов всех обмоток трансформатора в двух различных режимах работы трансформатора, и, проводя последующие математические вычисления, решают уравнения состояния силового трансформатора на основе матрицы узловых проводимостей и узловых сопротивлений и определяют различные параметры обмотки трансформатора.Similarly, in the "Method for diagnosing power transformers" (RF patent No. 2237254), the magnitudes and phase angles of the voltages and currents of all transformer windings are measured in two different transformer operating modes, and, by performing the following mathematical calculations, they solve the state equations of the power transformer based on the nodal conductivity matrix and nodal resistances and determine the various parameters of the transformer winding.

В «Способе диагностики состояния твердой изоляции силовых трансформаторов» (заявка №93027023) о состоянии трансформатора судят по степени разложения твердой изоляции, и по содержанию в масле продуктов ее термической деструкции.In the "Method for diagnosing the state of solid insulation of power transformers" (application No. 93027023), the condition of the transformer is judged by the degree of decomposition of the solid insulation, and by the content of thermal decomposition products in the oil.

«Способ диагностики трансформатора» (патент РФ №2117955) включает вибрационное воздействие на трансформатор, в ходе которого измеряют основные параметры, анализируя которые выносят оценку соответствия конструкции эксплуатационным требованиям.The “Transformer Diagnostic Method” (RF patent No. 21117955) includes vibrational impact on the transformer, during which the main parameters are measured, analyzing which they make an assessment of the design's compliance with operational requirements.

В качестве прототипа выбрана «Система диагностики маслонаполненных измерительных трансформаторов» (патент РФ на полезную модель №82867) предназначенную для диагностики маслонаполненного высоковольтного оборудования по результатам хроматографического анализа растворенных в масле газов. Система после взятия пробы масла формирует вектор измеренных концентраций газов, растворенных в масле, координатами которого служат величины концентраций указанных семи газов, растворенных в трансформаторном масле. Затем строится вектор граничных допустимых значений и проводится анализ на превышение вектором измеренных концентраций выбранного вектора граничных концентраций.The “Diagnostic system for oil-filled measuring transformers” (RF patent for utility model No. 82867) intended for the diagnosis of oil-filled high-voltage equipment based on the results of chromatographic analysis of gases dissolved in oil was selected as a prototype. After taking an oil sample, the system forms a vector of measured concentrations of gases dissolved in oil, the coordinates of which are the concentrations of these seven gases dissolved in transformer oil. Then, a vector of boundary permissible values is constructed and an analysis is carried out for the vector exceeding the measured concentrations of the selected vector of boundary concentrations.

Однако судить о состоянии дорогостоящего и трудоемкого в монтаже и ремонте силового трансформатора только по одному методу бывает недостаточным, приводящим в случае некорректных выводов к значительным эксплуатационным затратам, т.к. порой на точность испытаний влияют, например, даже ошибки при отборе масла.However, judging the state of an expensive and time-consuming installation and repair of a power transformer by only one method is insufficient, which leads to significant operational costs in the case of incorrect conclusions, because sometimes the accuracy of tests is influenced, for example, even by errors in the selection of oil.

Данное изобретение направлено на совместное применение различных по сути методик с целью повышения точности определения состояния силового трансформатора.This invention is directed to the joint application of essentially different techniques in order to improve the accuracy of determining the status of a power transformer.

Технический результат изобретения состоит в повышении достоверности диагностики трансформаторов, прогнозировании его работоспособности и определении срока следующего испытания. Предлагаемый способ диагностики позволяет более достоверно выявлять наличие в трансформаторе развивающегося дефекта и определять его вид.The technical result of the invention consists in increasing the reliability of the diagnosis of transformers, predicting its performance and determining the duration of the next test. The proposed diagnostic method allows you to more reliably detect the presence of a developing defect in the transformer and determine its type.

Поставленная задача достигается тем, что способ диагностики силовых трансформаторов, включающий блок подготовки пробы масла, модуль хроматографического анализа, хроматограф, блок передачи данных хроматографии, блок цифровой обработки данных, общую шину, блок ввода данных, блок памяти, блок результатов диагностики, согласно изобретению дополнительно содержит трансформатор, модуль частичных разрядов, блок сбора данных, блок калибровки частичных разрядов, блок фильтрации частичных разрядов, блок передачи данных метода частичных разрядов, модуль химико-физического анализа, блок подготовки пробы масла, блок определения диэлектрической прочности масла, блок определения чистоты масла, блок измерения температуры вспышки масла, аналитический блок, базу данных нормативно-справочной информации, причем блок подготовки пробы масла, хроматограф и блок передачи данных хроматографии объединены в модуль хроматографического анализа, а модуль диагностики методом частичных разрядов состоит из блока сбора данных, блока калибровки частичных разрядов, блока фильтрации частичных разрядов, блока передачи данных метода частичных разрядов, модуль химико-физического анализа состоит из блока подготовки пробы масла, блока определения диэлектрической прочности масла, блока определения чистоты масла, блока измерения температуры вспышки масла, при этом трансформатор односторонними связями соединен с модулем частичных разрядов, модулем хроматографического анализа, модулем химико-физического анализа, модуль частичных разрядов односторонней связью соединен с блоком цифровой обработки данных, модуль хроматографического анализа односторонней связью соединен с блоком цифровой обработки данных, блок цифровой обработки данных односторонней связью соединен с общей шиной, общая шина односторонней связью соединена с блоком памяти, модуль химико-физического анализа односторонней связью соединен с блоком ввода данных, блок ввода данных односторонней связью соединен с блоком памяти, блок памяти односторонней связью соединен с аналитическим блоком, аналитический блок односторонней связью соединен с блоком результатов диагностики, аналитический блок двусторонней связью соединен с базой данных нормативно-справочной информации.The problem is achieved in that the method for diagnosing power transformers, including an oil sample preparation unit, a chromatographic analysis module, a chromatograph, a chromatography data transmission unit, a digital data processing unit, a common bus, a data input unit, a memory unit, a diagnostic result unit, according to the invention, is additionally contains a transformer, a partial discharge module, a data collection unit, a partial discharge calibration unit, a partial discharge filtering unit, a partial discharge method data transmission unit c, a chemical-physical analysis module, an oil sample preparation unit, an oil dielectric strength determination unit, an oil purity determination unit, an oil flash temperature measuring unit, an analytical unit, a reference information database, an oil sample preparation unit, a chromatograph and a transmission unit chromatography data are combined into a chromatographic analysis module, and the partial discharge diagnostic module consists of a data collection unit, a partial discharge calibration unit, a partial discharge filtering unit poisons, a partial discharge method data transmission unit, a chemical-physical analysis module consists of an oil sample preparation unit, an oil dielectric strength determination unit, an oil purity determination unit, an oil flash temperature measuring unit, and the transformer is connected by one-way connections to the partial discharge module, module chromatographic analysis, a module of chemical-physical analysis, a partial discharge module by one-way communication is connected to a digital data processing unit, a chromatographic module is one-way analysis is connected to a digital data processing unit, one-way digital data processing unit is connected to a common bus, one-way common bus is connected to a memory unit, one-way chemical-physical analysis module is connected to data input unit, one-way communication data input unit is connected to a memory unit, a memory unit with a one-way communication connected to the analytical unit, an analytical unit with a one-way communication connected to a diagnostic results unit, an analytical unit two-way it is connected by a connection to a database of reference information.

Данная задача решена путем частичной автоматизации анализа и обработки данных диагностики с целью представления ее в удобном для проведения аналитической работы виде для определения состояния силового трансформатора.This problem was solved by partially automating the analysis and processing of diagnostic data in order to present it in a form convenient for conducting analytical work to determine the status of the power transformer.

Структура полезной модели представлена на фиг. 1, фиг. 2 и состоит из следующих модулей и блоков:The structure of the utility model is shown in FIG. 1, FIG. 2 and consists of the following modules and blocks:

1. Трансформатор.1. The transformer.

2. Модуль частичных разрядов (ЧР).2. The module of partial discharges (PD).

2.1. Блок сбора данных.2.1. Data collection unit.

2.2. Блок калибровки ЧР.2.2. CR calibration block.

2.3. Блок фильтрации ЧР.2.3. Filtration block of the Czech Republic.

2.4. Блок передачи данных ЧР.2.4. Block of data transmission of the Czech Republic.

3. Модуль хроматографического анализа.3. Chromatographic analysis module.

3.1. Блок подготовки пробы масла.3.1. Oil sample preparation unit.

3.2. Хромотограф.3.2. Chromatographer.

3.3. Блок передачи данных хроматографии.3.3. Chromatography data transfer unit.

4. Модуль химико-физического анализа масла.4. Module for chemical-physical analysis of oil.

4.1. Блок подготовки пробы масла.4.1. Oil sample preparation unit.

4.2. Блок определения диэлектрической прочности масла.4.2. Block for determining the dielectric strength of oil.

4.3. Блок определения класса чистоты масла.4.3. Block for determining the oil purity class.

4.4. Блок измерения температуры вспышки масла.4.4. Oil flash temperature measuring unit.

5. Блок цифровой обработки.5. Digital processing unit.

6. Общая шина.6. Common bus.

7. Блок ввода данных.7. The data input unit.

8. Блок памяти.8. The memory block.

9. Аналитический блок.9. The analytical unit.

10. Блок результатов диагностики.10. Block diagnostic results.

11. База данных нормативно-справочной информации (БД НСИ).11. Database of reference information (DB NSI).

Блок ввода данных (7), Блок памяти (8), Аналитический блок (9), Блок результатов диагностики (10) входят в состав специализированного программного обеспечения ПЭВМ как автоматизированное рабочее места (АРМ) специалиста.Data input unit (7), memory unit (8), analytical unit (9), diagnostic results unit (10) are part of the specialized PC software as an automated workstation (AWP) of a specialist.

Трансформатор (1) - объект диагностики, маслонаполненный силовой трансформатор.Transformer (1) - diagnostic object, oil-filled power transformer.

Модуль ЧP (2) - предназначен для диагностики Трансформатора (1) методом частичных разрядов.ChP module (2) - is intended for diagnostics of the Transformer (1) by the method of partial discharges.

Блок сбора данных (2.1) - предназначен для сбора данных испытаний.Data acquisition unit (2.1) - designed to collect test data.

Блок калибровки ЧР (2.2) - предназначен для получения истинного значения уровня заряда.PD calibration block (2.2) - designed to obtain the true value of the charge level.

Блок фильтрации ЧP (2.3) - функциями данного блока является фильтрация сигнала по трем параметрам: по времени прихода импульса, по амплитуде и по полярности импульса.PP filtering unit (2.3) - the functions of this unit are filtering the signal according to three parameters: by the time of arrival of the pulse, by amplitude and by polarity of the pulse.

Блок передачи данных ЧP (2.4.) - отвечает за передачу в систему результатов диагностики методом ЧP.PD data transmission unit (2.4.) - is responsible for the transmission of diagnostic results to the system using the PD method.

Модуль хроматографического анализа (3) предназначен для обнаружения повреждений и дефектов конструктивных узлов электрооборудования.The chromatographic analysis module (3) is designed to detect damage and defects in the structural components of electrical equipment.

Блок подготовки пробы масла (3.1) ответственен за правильный порядок отбора пробы масла в соответствие с рекомендациями по работе с прибором.The oil sample preparation unit (3.1) is responsible for the correct procedure for sampling the oil in accordance with the recommendations for working with the device.

Хромотограф (3.2) - прибор, который используется для хроматографического разделения и анализа смесей веществ.Chromatographer (3.2) is a device that is used for chromatographic separation and analysis of mixtures of substances.

В состав хроматографа входят:The chromatograph includes:

- система для ввода исследуемой смеси веществ (пробы);- a system for introducing a test mixture of substances (samples);

- хроматографическая колонка;- chromatographic column;

- детектирующее устройство (детектор);- detecting device (detector);

- системы регистрации и термостатирования.- registration and temperature control systems.

Блок передачи данных хроматографии (3.3.) - отвечает за передачу в систему результатов диагностики.Chromatography data transfer unit (3.3.) - is responsible for transmitting diagnostic results to the system.

Модуль химико-физического анализа (4) предназначен для лабораторного определения следующих свойств масла - диэлектрической прочности, температуры вспышки, а также на содержание механических примесей.The chemical-physical analysis module (4) is intended for laboratory determination of the following oil properties - dielectric strength, flash point, and also for the content of mechanical impurities.

Блок подготовки пробы масла (4.1) - ответственен за правильный порядок отбора пробы масла в соответствие устанавливаемое стандартом.Oil sample preparation unit (4.1) - is responsible for the correct procedure for sampling the oil in accordance with the standard.

В Блоке определения диэлектрической прочности масла (4.2) исследуются изоляционные свойства трансформаторного масла.In the Block for determining the dielectric strength of oil (4.2), the insulating properties of transformer oil are studied.

В Блоке определения класса чистоты масла (4.3) производится определение содержания механических примесей в трансформаторном масле в результате разрушения красок, изоляции.In the Block for determining the oil purity class (4.3), the content of mechanical impurities in the transformer oil is determined as a result of the destruction of paints, insulation.

Блок измерения температуры вспышки масла (4.4). Результаты работы блока характеризует степень чистоты масла, что позволяет оценить наличие в нем потенциально опасных легколетучих примесей.Oil flash point (4.4). The results of the unit are characterized by the degree of purity of the oil, which makes it possible to assess the presence of potentially dangerous volatile impurities in it.

Блок цифровой обработки данных (5) переводит аналоговые сигналы Модулей (2) и (3) в цифровой формат ЭВМ. Данный блок имеет быть место, т.к. еще на многих предприятиях используют хорошо зарекомендовавшие себя приборы с аналоговой обработкой сигнала.The digital data processing unit (5) converts the analog signals of Modules (2) and (3) into a digital computer format. This block has a place, because many more enterprises use well-proven instruments with analog signal processing.

Общая шина (6) представляет собой общий кабель, через которую осуществляется передача данных из Модулей (2) и (3) в Блок памяти (8).The common bus (6) is a common cable through which data is transferred from Modules (2) and (3) to the Memory Block (8).

Блок ввода данных (7) служит для ручного ввода данных диагностики Трансформатора (1) методом химико-физического анализа масла (Модуль (4)), а также иной дополнительной информации, необходимой для проведения аналитической работы.The data input unit (7) is used to manually enter the diagnostic data of the Transformer (1) by the method of chemical-physical analysis of oil (Module (4)), as well as other additional information necessary for conducting analytical work.

Блок памяти (8) - место сбора и временного хранения результатов диагностики.The memory block (8) is the place of collection and temporary storage of diagnostic results.

Аналитический блок (9) является центральным блоком аналитический системы по диагностики трансформатора. В нем сравниваются полученные результаты с нормативными данными, с результатами прежних диагностических исследований, выносится решение об общем состоянии Трансформатора (1) и его отдельных узлов, строится прогноз работоспособности.The analytical unit (9) is the central unit of the analytical system for the diagnosis of the transformer. It compares the results obtained with regulatory data, with the results of previous diagnostic studies, makes a decision on the general condition of the Transformer (1) and its individual nodes, and makes a health forecast.

Блок результатов диагностики (10) - данные диагностики подготавливаются в удобном для анализа как графическом, так и бумажном видах.Block of diagnostic results (10) - diagnostic data is prepared in a convenient way for analysis, both graphical and paper.

База данных НСИ (11) - корпоративная база нормативно-справочной информации предприятия с данными по каждому оборудованию с историей эксплуатации, диагностики и ремонта.Database of NSI (11) - a corporate database of regulatory and reference information of the enterprise with data on each equipment with a history of operation, diagnostics and repair.

Диагностика трансформатора происходит в три последовательных этапа.The transformer is diagnosed in three consecutive stages.

По методу частичных разрядов (Модуль 2) можно измерить не только уровень частичных разрядов в обмотке трансформатора, но и определить их местонахождение. Измерение характеристик частичных разрядов проводится с целью определения на отсутствие в изоляции испытываемого трансформатора при испытании нормированным напряжением частичных разрядов, интенсивность которых превышает значение, устанавливаемое стандартом или техническими условиями на трансформатор.By the method of partial discharges (Module 2), it is possible to measure not only the level of partial discharges in the transformer winding, but also to determine their location. The measurement of the characteristics of partial discharges is carried out in order to determine the absence of insulation of the transformer under test during testing with normalized voltage of partial discharges, the intensity of which exceeds the value established by the standard or technical specifications for the transformer.

Испытания проводятся следующим образом. Трансформатор отключается от сети и от нагрузки. Емкостные датчики прибора для регистрации и анализа сигналов частичных разрядов в изоляции крепятся на нижнюю часть ввода трансформатора. В Блоке (2.1) происходит калибровка путем инжекции импульса сигнала поочередно на каждый ввод трансформатора и одновременной фиксацией сигнала с каждого ввода в блоке сбора данных. Затем на ввода трансформатора подается рабочее напряжение, и емкостные датчики фиксируют реальный уровень разрядов. Полученные значения разрядов попадают в блок фильтрации, где происходит фильтрация сигнала от помех по трем параметрам: по времени прихода импульса, по амплитуде, и по полярности импульса. Затем после цифровой обработки в Блоке (5) через Общую шину (6), и Блок памяти (8) данные попадают в Аналитический блок (9), где подвергаются анализу на предмет опасности дефекта в обмотке трансформатора, а именно определяется тип дефекта и степень его опасности в зависимости от образа (изображение, получаемое при регистрации частичных разрядов) полученных сигналов на фазо-частотном распределении, определении амплитуды сигналов, построения частотного спектра и анализа тренда развития дефекта.Tests are carried out as follows. The transformer is disconnected from the network and from the load. Capacitive sensors of the device for recording and analyzing signals of partial discharges in isolation are mounted on the lower part of the transformer input. In Block (2.1), calibration is performed by injecting a signal pulse alternately at each input of the transformer and simultaneously fixing the signal from each input in the data acquisition unit. Then, the operating voltage is supplied to the input of the transformer, and capacitive sensors record the actual level of discharges. The obtained values of the discharges fall into the filtering unit, where the signal is filtered from interference according to three parameters: by the time of arrival of the pulse, by amplitude, and by the polarity of the pulse. Then, after digital processing in Block (5) through the Common Bus (6) and Memory Block (8), the data goes to the Analytical block (9), where they are analyzed for the danger of a defect in the transformer winding, namely, the type of defect and its degree are determined hazard depending on the image (the image obtained when registering partial discharges) of the received signals on the phase-frequency distribution, determining the amplitude of the signals, constructing the frequency spectrum and analyzing the trend of the defect.

Хроматографический анализ (Модуль 3) газов, растворенных в масле, является специальным методом, служащим для обнаружения повреждений и дефектов конструктивных узлов электрооборудования и позволяет:Chromatographic analysis (Module 3) of gases dissolved in oil is a special method used to detect damage and defects in the structural components of electrical equipment and allows:

- отслеживать развитие процессов в оборудовании;- track the development of processes in equipment;

- выявлять дефекты на ранней стадии их развития, не обнаруживаемые традиционными способами;- identify defects at an early stage of their development, not detected by traditional methods;

- определять предполагаемый характер дефекта и степень имеющегося повреждения;- determine the alleged nature of the defect and the degree of damage;

- ориентироваться при определении места повреждения.- navigate when determining the location of damage.

Состояние оборудования оценивается сопоставлением полученных при анализе количественных данных с граничными значениями концентрации газов и по скорости роста концентрации газов в масле. Важно различать нормальные и чрезмерные объемы газа. Нормальное старение или газовая генерация изменяется в зависимости от конструкции трансформатора, нагрузки и типа изоляционных материалов.The condition of the equipment is evaluated by comparing the quantitative data obtained in the analysis with the boundary values of the gas concentration and the rate of increase in the concentration of gases in oil. It is important to distinguish between normal and excessive volumes of gas. Normal aging or gas generation varies depending on the design of the transformer, the load and the type of insulation material.

Отбор пробоотборником шприцевого типа (V=10-100 мл) необходимого объема масла и подготовка происходят в Блоке подготовки пробы масла (3.1). Подготовленное масло помещается в Хроматограф (3.2), который посредством метода разделения смесей веществ или частиц, основанный на различии скоростей их перемещения по колонке в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз, определяет отношение концентраций характерных газов: С2Н22Н4, СН42, С2Н4/H2Н6. Прогнозируемый дефект определяется на основании отношения данных значений, занесенных в таблицу.The sampling device of the syringe type (V = 10-100 ml) of the required oil volume and preparation take place in the Oil sample preparation unit (3.1). The prepared oil is placed in a Chromatograph (3.2), which, using the method of separation of mixtures of substances or particles, based on the difference in the speeds of their movement along the column in a system of immiscible and moving relative to each other phases, determines the ratio of the concentrations of characteristic gases: C 2 H 2 / C 2 N 4 , CH 4 / H 2 , C 2 H 4 / H 2 H 6 . The predicted defect is determined based on the relationship of these values listed in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

На основании данной таблицы происходит определение дефекта. Полученное аналоговое значение преобразуется в цифровое и заносится в Блок памяти (8) для дальнейшего анализа.Based on this table, a defect is determined. The obtained analog value is converted to digital and entered in the memory unit (8) for further analysis.

Надо отметить, что хроматографический анализ газов, растворенных в масле, практически не информирует о качестве и состоянии самого масла.It should be noted that the chromatographic analysis of gases dissolved in oil practically does not inform about the quality and condition of the oil itself.

В Модуле (4) происходит лабораторное исследование трансформаторного масла по следующим свойствам - диэлектрической прочности, температуры вспышки, определения класса чистоты.In the Module (4), a laboratory study of transformer oil is carried out according to the following properties - dielectric strength, flash point, determination of purity class.

Во всех маслонаполненных электрических аппаратах масло используется как основной диэлектрик для повышения электрической прочности.In all oil-filled electrical appliances, oil is used as the main dielectric to increase electrical strength.

Отбор пробоотборником шприцевого типа (V=10-100 мл) необходимого объема масла и подготовка происходят в блоке подготовки пробы масла. Отобранные пробы масла проходят измерение в Блоке определения диэлектрической прочности масла (4.2), Блоке определения класса чистоты масла (4.3), а также в Блоке определения температуры вспышки масла (4.4).The sampler takes the syringe type (V = 10-100 ml) of the required volume of oil and the preparation takes place in the oil sample preparation unit. Oil samples taken are measured in the Block for determining the dielectric strength of oil (4.2), Block for determining the class of oil purity (4.3), as well as in the Block for determining the flash point of oil (4.4).

Испытание диэлектрической прочности масла проводят следующим образом: в измерительную емкость с отобранным маслом помещают два электрода. Емкость устанавливают в измерительный прибор. На электроды подают напряжение в тех границах, при котором возможно пробитие масла. Вольтметр включается на стороне низшего напряжения, а градуируется с учетом коэффициента трансформации испытательного трансформатора, т.е. показывает испытательное напряжение. Испытание проводится 5-6 раз с интервалом 1-10 мин. За пробивное напряжение принимают среднее из шести (n=6) значений и фиксируют его значение.The dielectric strength test of the oil is carried out as follows: two electrodes are placed in a measuring container with selected oil. The capacity is installed in the measuring device. A voltage is applied to the electrodes at those limits at which a breakdown of the oil is possible. The voltmeter is turned on on the low voltage side, and is graduated taking into account the transformation coefficient of the test transformer, i.e. shows test voltage. The test is carried out 5-6 times with an interval of 1-10 minutes. For breakdown voltage, the average of six (n = 6) values is taken and its value is fixed.

Uпр=(U1+U2+…+Un)/n.Upr = (U1 + U2 + ... + Un) / n.

В Блоке определения класса чистоты масла (4.2) происходит определение содержания механических примесей в трансформаторном масле и производится с целью выявления загрязнений и примесей, попавших в масло в результате разрушения красок, изоляции. Через пробу масла пропускается световой луч и посредством измерения световых потоков, рассеянных частицами механических примесей (размеры 2-200 мкм), происходит определение класса чистоты масла в соответствии с ГОСТ 17216-2001. Также определяется концентрация и дисперсный состав частиц механических примесей.In the Block for determining the oil purity class (4.2), the content of mechanical impurities in the transformer oil is determined and is made in order to identify contaminants and impurities that have entered the oil as a result of the destruction of paints and insulation. A light beam is passed through an oil sample and by measuring light fluxes scattered by particles of mechanical impurities (sizes 2-200 μm), the class of oil purity is determined in accordance with GOST 17216-2001. The concentration and dispersed composition of particles of mechanical impurities is also determined.

Отобранное в Блоке подготовки пробы (4.1) масло в Блоке определения температуры вспышки масла (4.4) заливается в закрытый сосуд (тигель) и нагревается. Выделяемые пары масла, смешиваясь с воздухом, образуют смесь, которая вспыхивает при определенной температуре при поднесении к ней пламени или от электрической искры. При разложении масла, сопровождаемом снижением температуры вспышки, выделяются газы. При этом срабатывает газовая защита (на сигнал или на отключение). Полученное значение температуры вспышки фиксируется.The oil taken in the Sample preparation unit (4.1) in the Oil flash point determination unit (4.4) is poured into a closed vessel (crucible) and heated. The emitted oil vapors, mixed with air, form a mixture that flares up at a certain temperature when a flame is brought to it or from an electric spark. When oil decomposes, accompanied by a decrease in flash point, gases are released. In this case, gas protection is triggered (for signal or shutdown). The resulting flash temperature is fixed.

Полученные значения исследований Модуля (4) вводятся в Блоке ввода данных (7) и сохраняются на время диагностики в Блоке памяти (8).The obtained values of the studies of Module (4) are entered in the Data Input Unit (7) and stored for the duration of the diagnosis in the Memory Unit (8).

В Аналитическом блоке (9) проводится анализ полученных данных со всех трех модулей на предмет соответствия рабочему состоянию трансформатора, и в случае их совпадении делается вывод о рабочем состояние трансформатора, намечается дата следующей диагностики, либо решение о выводе в ремонт.In the Analytical unit (9), the analysis of the received data from all three modules is carried out for compliance with the working state of the transformer, and if they coincide, a conclusion is made about the working state of the transformer, the next diagnostic date is scheduled, or a decision on repair is made.

Данное изобретение с высокой долей уверенности позволяет утверждать о работоспособности трансформатора. В то же время, не являясь затратным для предприятия, подобный способ проведения диагностики позволяет избежать незапланированных расходов на дорогостоящий и трудоемкий ремонт оборудования из-за недостаточной информированности о его состоянии.This invention with a high degree of certainty allows us to state the operability of the transformer. At the same time, while not being costly for the enterprise, this method of diagnostics helps to avoid unplanned expenses for expensive and time-consuming equipment repairs due to insufficient information about its condition.

Claims (1)

Способ диагностики силовых трансформаторов, включающий блок подготовки пробы масла, модуль хроматографического анализа, хроматограф, блок передачи данных хроматографии, блок цифровой обработки данных, общую шину, блок ввода данных, блок памяти, блок результатов диагностики, отличающийся тем, что дополнительно содержит трансформатор, модуль частичных разрядов, блок сбора данных, блок калибровки частичных разрядов, блок фильтрации частичных разрядов, блок передачи данных метода частичных разрядов, модуль химико-физического анализа, блок подготовки пробы масла, блок определения диэлектрической прочности масла, блок определения чистоты масла, блок измерения температуры вспышки масла, аналитический блок, базу данных нормативно-справочной информации, причем блок подготовки пробы масла, хроматограф и блок передачи данных хроматографии объединены в модуль хроматографического анализа, а модуль диагностики методом частичных разрядов состоит из блока сбора данных, блока калибровки частичных разрядов, блока фильтрации частичных разрядов, блока передачи данных метода частичных разрядов, модуль химико-физического анализа состоит из блока подготовки пробы масла, блока определения диэлектрической прочности масла, блока определения чистоты масла, блока измерения температуры вспышки масла, при этом трансформатор односторонними связями соединен с модулем частичных разрядов, модулем хроматографического анализа, модулем химико-физического анализа, модуль частичных разрядов односторонней связью соединен с блоком цифровой обработки данных, модуль хроматографического анализа односторонней связью соединен с блоком цифровой обработки данных, блок цифровой обработки данных односторонней связью соединен с общей шиной, общая шина односторонней связью соединена с блоком памяти, модуль химико-физического анализа односторонней связью соединен с блоком ввода данных, блок ввода данных односторонней связью соединен с блоком памяти, блок памяти односторонней связью соединен с аналитическим блоком, аналитический блок односторонней связью соединен с блоком результатов диагностики, аналитический блок двусторонней связью соединен с базой данных нормативно-справочной информации.A method for diagnosing power transformers, including an oil sample preparation unit, a chromatographic analysis module, a chromatograph, a chromatography data transmission unit, a digital data processing unit, a common bus, a data input unit, a memory unit, a diagnostic results unit, characterized in that it further comprises a transformer, a module partial discharges, data acquisition unit, partial discharges calibration unit, partial discharges filtering unit, partial discharges data transmission unit, chemical-physical analysis module, block the preparation of the oil sample, the unit for determining the dielectric strength of the oil, the unit for determining the purity of the oil, the unit for measuring the flash point of the oil, the analytical unit, the database of normative and reference information, the unit for preparing the oil sample, the chromatograph, and the chromatography data transmission unit are combined into a chromatographic analysis module, and partial discharge diagnostic module consists of a data collection unit, a partial discharge calibration unit, a partial discharge filtering unit, a partial method data transmission unit discharges, the chemical-physical analysis module consists of an oil sample preparation unit, an oil dielectric strength determination unit, an oil purity determination unit, an oil flash temperature measuring unit, the transformer being connected by one-way connections to a partial discharge module, a chromatographic analysis module, and a chemical- physical analysis, the partial discharge module by one-way communication is connected to the digital data processing unit, the chromatographic analysis module by one-way communication is connected to the bl with a digital data processing interface, the digital data processing unit is connected by a one-way connection to a common bus, the common bus is connected by a one-way connection to a memory unit, the chemical-physical analysis module is connected by a one-way connection to a data input unit, the data input unit by a one-way communication is connected to a memory unit, a memory unit one-way communication connected to the analytical unit, one-way analytical unit connected to the diagnostic results unit, two-way analytical unit connected to the standard database ive reference information.
RU2016108527A 2016-03-09 2016-03-09 Method for diagnosing power transformers RU2638129C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108527A RU2638129C2 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method for diagnosing power transformers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108527A RU2638129C2 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method for diagnosing power transformers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016108527A RU2016108527A (en) 2017-09-14
RU2638129C2 true RU2638129C2 (en) 2017-12-11

Family

ID=59893545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108527A RU2638129C2 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method for diagnosing power transformers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638129C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756508C2 (en) * 2020-01-16 2021-10-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") System for monitoring technical condition of power transformer by condition of oil
RU2779269C1 (en) * 2021-11-08 2022-09-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Device for monitoring power transformers

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116631527A (en) * 2023-06-20 2023-08-22 齐丰科技股份有限公司 Method for predicting increment and trend of chromatographic gas component of transformer oil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU82867U1 (en) * 2008-12-19 2009-05-10 Ирина Васильевна Давиденко DIAGNOSTIC SYSTEM FOR OIL-FILLED MEASURING TRANSFORMERS
US20090187344A1 (en) * 2008-01-19 2009-07-23 Brancaccio Daniel S System, Method, and Computer Program Product for Analyzing Power Grid Data
CN102663535A (en) * 2012-03-01 2012-09-12 广东电网公司广州供电局 Method and device for managing both technical performance and financial information of transformers
CN102981084A (en) * 2012-12-07 2013-03-20 深圳市双合电气股份有限公司 Comprehensive monitoring system for electric power system transformers
RU2011149405A (en) * 2011-12-05 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) METHOD FOR MONITORING THERMAL AGING OF VITOK TRANSFORMER INSULATION FROM INFLUENCE OF DAILY DIFFERENCES OF THE ENVIRONMENT AND CHANGE OF TRACING LOAD
RU2536795C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) High-voltage diagnostic method against partial discharge parameters

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090187344A1 (en) * 2008-01-19 2009-07-23 Brancaccio Daniel S System, Method, and Computer Program Product for Analyzing Power Grid Data
RU82867U1 (en) * 2008-12-19 2009-05-10 Ирина Васильевна Давиденко DIAGNOSTIC SYSTEM FOR OIL-FILLED MEASURING TRANSFORMERS
RU2011149405A (en) * 2011-12-05 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) METHOD FOR MONITORING THERMAL AGING OF VITOK TRANSFORMER INSULATION FROM INFLUENCE OF DAILY DIFFERENCES OF THE ENVIRONMENT AND CHANGE OF TRACING LOAD
CN102663535A (en) * 2012-03-01 2012-09-12 广东电网公司广州供电局 Method and device for managing both technical performance and financial information of transformers
CN102981084A (en) * 2012-12-07 2013-03-20 深圳市双合电气股份有限公司 Comprehensive monitoring system for electric power system transformers
RU2536795C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) High-voltage diagnostic method against partial discharge parameters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756508C2 (en) * 2020-01-16 2021-10-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") System for monitoring technical condition of power transformer by condition of oil
RU2779269C1 (en) * 2021-11-08 2022-09-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Device for monitoring power transformers

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016108527A (en) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Duval Dissolved gas analysis: It can save your transformer
CN101915821B (en) Check method and system of SF6 gas catabolite detecting instrument
Skelly Photo-acoustic spectroscopy for dissolved gas analysis: Benefits and Experience
KR102198520B1 (en) Sensor module for diagnosis of gas insulation apparatus
CN110779966B (en) Light gas alarm characteristic gas detection method and device
RU2638129C2 (en) Method for diagnosing power transformers
CN107941862A (en) A kind of transformer oil Aging of Oil-paper Insulation in Oil diagnostic system based on frequency domain dielectric response
Tsukioka et al. Niew Apparatus for Detecting Transformer Faults
CN116539759A (en) Accelerated degradation test method and device for insulating oil dissolved gas on-line monitoring equipment
Shumaker et al. Cable condition monitoring for nuclear power plants
CN103512962A (en) Simulation system and method for chromatographic on-line detection of transformer oil gas
RU82867U1 (en) DIAGNOSTIC SYSTEM FOR OIL-FILLED MEASURING TRANSFORMERS
US3111388A (en) Method for testing electrical instrumentalities for incipient fault
Nurmanova et al. Distribution transformer frequency response analysis: behavior of different statistical indices during inter-disk fault
Lapworth et al. Condition assessment techniques for large power transformers
Quintella et al. Development of a spectrofluorimetry-based device for determining the acetylene content in the oils of power transformers
Pradhan et al. Diagnostic testing of oil-impregnated paper insulation in prorated power transformers under accelerated stress
CN118311363B (en) Defect detection method and system for substation equipment
CN109799293A (en) The detection method and its application of concentration of alcohol in a kind of transformer insulation oil
Zylka et al. Rapid dissolved gas analysis by means of electrochemical gas sensors
JPS6298262A (en) Reinspection processing system for clinical inspection system
CN106154122A (en) A kind of retrospective power cable detecting and controlling system
CN118519087B (en) Mutual inductor test system
CN117761419B (en) Operation state monitoring method for transformer
JPS61235753A (en) Real time data checking system for automatic analyzing instrument

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180310

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190709