Автоматизація аналізу теплового стану електрообладнання

Abstract

Розглянуто основні проблеми, що виникають під час аналізу теплового стану електрообладнання 0,4...750 кВ та запропоновані загальні підходи до побудови автоматизованої підсистеми аналізу теплового стану електрообладнання. Розвиток ефективної системи діагностики та прийняття рішення щодо доцільності подальшої експлуатації електроустаткування є актуальним, враховуючи значний термін служби більшості електричного обладнання електростанцій та підстанцій України. Система діагностики повинна мати можливість автоматичного або автоматизованого збору та обробки результатів періодичних електричних випробувань та вимірювань, контролю рівня часткових розрядів, контролю рівня вільних газів, розчинених в трансформаторному маслі, контролю за тепловим станом електричного обладнання; отримувати дані про режим навантаження контрольованого обладнання, погодні умови, паспортні дані обладнання; містити бази знань та алгоритми для аналізу даних поточних вимірювань контрольованих параметрів та набору значень вимірювань для комплексного визначення технічного стану обладнання. Рекомендується використовувати порівняння температури елементів електричного обладнання, представленого у відносних одиницях, для порівняння результатів теплових обстежень, які проводились в різних умовах навколишнього середовища та в різні сезони. Як базову температуру пропонується використовувати: для потужного маслонаповненого електрообладнаня (силових трансформаторів, автотрансформаторів, реакторів) максимальну температуру, визначену термодатчиками, що встановлені до найгарячішої точки обладнання, а для електрообладнання з фарфоровою ізоляцією та малопотужного силового маслонаповненого обладнання — температуру навколишнього середовища на момент вимірювання.

The paper considers the main problems arising in the analysis of the thermal state of electrical equipment 0, 4...750 kV and proposes general approaches for the construction of an automated subsystem of the analysis of the thermal state of electrical equipment.

Development of an effective system for diagnosing and making decisions on the expediency of further exploitation of electrical equipment is relevant, given the significant lifetime of most electric power equipment of power plants and substations of Ukraine.

Diagnostic system should have the capability of automatic or automated collection and processing of the results of periodic electrical tests and measurements, the control of the level of partial discharges, the control of the level of free gases dissolved in the transformer oil, the control of the thermal state of the electrical equipment; to receive data on the mode of loading of the controlled equipment, weather conditions, passport data of the equipment; contain knowledge bases and algorithms for analysis of data of current measurements of controlled parameters and a set of measurements for the comprehensive determination of technical state of equipment.

It is advisable to use a comparison of the temperature of elements of the electrical equipment presented in relative units to compare the results of thermal imaging tests that were performed under different ambient conditions and in different seasons.

As the base temperature, it is proposed to use: for a powerful oil-filled electrical equipment (power transformers, autotransformers, reactors), the maximum temperature indicated by the thermosensors is laid down to the most hot spot of equipment, and for electrical equipment with porcelain insulation and low-strength power oil-filled equipment - the ambient temperature on measurement moment.

Рассмотрены основные проблемы, возникающие при анализе теплового состояния электрооборудования 0,4...750 кВ и предложены общие подходы к построению автоматизированной подсистемы анализа теплового состояния электрооборудования. Развитие эффективной системы диагностики и принятия решения о целесообразности дальнейшей эксплуатации электрооборудования является актуальным, учитывая значительный срок службы большинства электрооборудования электростанций и подстанций Украины. Система диагностики должна иметь возможность автоматического или автоматического сбора и обработки результатов периодических электрических испытаний и измерений, контроля уровня частичных сбросов, контроля уровня свободных газов, растворенных в трансформаторном масле, контроля за тепловым состоянием электрооборудования; получать данные о режиме загрузки контролируемого оборудования, погодные условия, паспортные данные оборудования; содержать базы знаний и алгоритмы для анализа данных текущих измерений управляемых параметров и набора измерений для комплексного определения технического состояния оборудования. Рекомендовано использовать сравнения температуры элементов электрического оборудования, представленного в относительных единицах, для сравнения результатов тепловых обследований электрооборудования, которые проводились в различных условиях окружающей среды и в разные сезоны. В качестве базовой температуры предложено использовать: для мощного маслонаполненного электрооборудования (силовых трансформаторов, автотрансформаторов, реакторов) максимальную температуру, определенную термодатчиками, установленными в наиболее горячей точке оборудования, а для электрооборудования с фарфоровой изоляцией и маломощного силового маслонаполненного оборудования — температуру окружающей среды на момент измерения.