Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов (стр. 1 из 8)
Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Государственное предприятие
«Российский государственный концерн по производству электрической
и тепловой энергии на атомных станциях»
КОНЦЕРН «РОСЭНЕРГОАТОМ»
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ И ПРОДЛЕНИЮ
СРОКА СЛУЖБЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
РД ЭО 0410-02
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН государственным унитарным предприятием «Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ концерном «РОСЭНЕРГОАТОМ» с 01.01.2004
Приказ № 903 от 20.10.2003
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 область применения
Настоящий руководящий документ составлен на основе отечественного и мирового опыта по продлению срока службы силовых трансформаторов высокого напряжения. Руководящий документ распространяется на масляные силовые трансформаторы классов напряжения 35 кВ и выше, работающие в главных электрических схемах, в системах резервного электроснабжения и электроснабжения собственных нужд атомных электростанций.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:
ГОСТ 25438-82 Целлюлоза для химической переработки. Методы определения характеристической вязкости
РД 34.45-51.300-97 Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое. РАО «ЕЭС России»
РД 153-34.0-46.302-00 Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. РАО «ЕЭС России»
РД ЭО-0189-00 Методические рекомендации по диагностике силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и их вводов в эксплуатации на рабочем напряжении. Концерн «РОСЭНЕРГОАТОМ»
3 НАЗНАЧЕНИЕ
Методические указания предназначены для проведения с их помощью комплексного обследования трансформаторов, находящихся в эксплуатации.
Целью комплексного обследования трансформатора является выявление возможных дефектов (и повреждений) во всех его элементах, оценка его технического состояния после длительной эксплуатации, определение степени износа и остаточного ресурса его основных систем и комплектующих узлов, составление карты дефектов и заключения о его техническом состоянии. Результатом комплексного обследования трансформатора должна быть разработка рекомендации по объему ремонтных работ и режиму его дальнейшей эксплуатации, необходимых для продления срока службы трансформатора до 40 лет и более.
Обследование производят в несколько этапов. Оно включает в себя анализ конструкции трансформатора и условий его предшествующей эксплуатации, испытания и проверки трансформатора под нагрузкой и после его отключения.
4 ЭТАПЫ И ОБЪЕМ ОБСЛЕДОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Полный объем возможных испытаний и проверок трансформаторов, проводимых для оценки их состояния, приведен в п.п. 4.3, 4.4.
Объем испытаний и проверок обследуемого трансформатора, необходимый для заключения о возможности продления его срока службы, определяют на основании анализа, проводимого в соответствии с п.п. 4.1, 4.2.
Результаты обследования трансформаторов по каждому этапу с выводами и предложениями должны быть представлены в систематизированном виде (протоколы, таблицы и т. п.).
4.1 Этап 1. Анализ технических особенностей трансформаторов
Для проведения обследования трансформатора должны быть указаны следующие основные параметры и результаты испытаний (проверок).
4.1.1 Основные параметры трансформатора:
а) условное обозначение;
б) предприятие-изготовитель, заводской номер, номер технических условий (ТУ);
в) год выпуска;
г) дата ввода трансформатора в эксплуатацию;
д) тип масла трансформатора;
е) система защиты масла;
ж) система охлаждения трансформатора;
и) тип масляных насосов; предприятие-изготовитель.
4.1.2 Результаты приемосдаточных испытаний трансформатора на предприятии-изготовителе:
- потери и ток холостого хода при номинальном и пониженном напряжениях;
- потери короткого замыкания;
- полное сопротивление короткого замыкания пары обмоток;
- сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь (tg d) изоляции обмоток;
- tg d масла;
- сопротивление обмоток постоянному току;
- интенсивность частичных разрядов (ЧР).
4.1.3 Основные параметры и результаты испытаний РПН:
а) тип устройства;
б) предприятие-изготовитель, номер ТУ;
в) год выпуска РПН;
г) результаты приемосдаточных испытаний РПН на предприятии-изготовителе:
- круговая диаграмма;
- сопротивление контактов.
4.1.4 Основные параметры и результаты испытаний вводов:
а) тип вводов;
б) заводские номера и номера чертежей (или ТУ);
в) год выпуска;
д) тип масла во вводах;
е) результаты приемосдаточных испытаний вводов на предприятии-изготовителе:
- значения электрических емкостей;
- tg d изоляции;
- интенсивность ЧР.
4.1.5 Определение участков с минимальными запасами электрической прочности изоляции.
4.1.6 Оценка механической стойкости обмоток при коротком замыкании.
4.1.7 Оценка распределения температур при эксплуатационных режимах работы и выявление наиболее нагретых зон.
4.1.8 Анализ опыта эксплуатации трансформаторов данного типа и трансформаторов аналогичной конструкции.
4.2 Этап 2. Анализ условий эксплуатации трансформатора
4.2.1 Анализ режимов работы:
- средняя нагрузка и превышение температуры обмоток и масла;
- наибольшая нагрузка и превышение температуры обмоток и масла;
- количество включений, в т. ч. при низких (до минус 20 °С) температурах;
- длительность и величины перевозбуждений магнитной системы;
- количество повышений напряжения, их длительность и значения;
- минимальное и наибольшее давление масла во вводах;
- количество срабатываний РПН;
- короткие замыкания в питаемой системе, их число и значения токов короткого замыкания;
- количество грозовых перенапряжений;
- количество коммутационных перенапряжений, их значения и длительность.
4.2.2 Результаты профилактических испытаний и определение характеристик, имеющих отличия от норм:
- характеристики изоляции;
- хроматографический анализ растворенных газов (ХАРГ);
- физико-химические анализы масла из бака трансформатора, устройства РПН и вводов за период эксплуатации.
4.2.3 Анализ неисправностей, выявленных в процессе эксплуатации, их характер и способы устранения.
4.2.4 Внешний осмотр трансформатора:
- комплектность;
- наличие течей масла и определение вероятных причин их появления;
- уровень масла в расширителях;
- значение давления во вводах;
- температура масла и окружающего воздуха;
- степень загрязнения трубок охладителей;
- характер шумов при работе маслонасосов, вентиляторов и их вибрации.
4.2.5 Разработка карты дефектов по результатам внешнего осмотра и определение необходимого объема дополнительных испытаний.
Карта возможных износовых и развивающихся дефектов (и повреждений) и методов их определения приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Карта возможных дефектов трансформатора
| Подсистема (узел) | Дефекты (и повреждения) | Метод определения дефекта |
| 1 Активная часть | 1.1 Развивающиеся дефекты (и повреждения) | |
| Повышенный нагрев элементов конструкции (наличие короткозамкнутых контуров, ухудшение контактов обтекаемых рабочим током) | ХАРГ на работающем трансформаторе - согласно этапу 31. Измерение омических сопротивлений обмоток после отключения и расшиновки трансформатора - согласно этапу 4 | |
| Перегревы в магнитопроводе | ХАРГ и определение фурановых соединений на работающем трансформаторе - согласно этапу 3 | |
| Распрессовка магнитопровода | Измерение вибрационных характеристик на работающем трансформаторе - согласно этапу 3 | |
| Деформация обмоток | Измерение сопротивления короткого замыкания zk - согласно этапу 4. Прецизионное измерение электрической емкости на участках - согласно этапу 4 | |
| Наличие источников разрядов и нагревов на электромагнитных шунтах | ХАРГ на работающем трансформаторе - согласно этапу 3. Локация источника ЧР на работающем трансформаторе - согласно этапу 3 | |
| 1.2 Износовые дефекты | ||
| Увлажнение изоляции | По изменению влагосодержания масла при прогреве трансформатора до температуры 65±5 °C - согласно этапу 3. Расчетным путем по результатам измерений R60/R120 и tg d изоляции по зонам при 2-х температурах - согласно этапу 4. Проверка герметичности пространства над зеркалом масла после отключения и расшиновки - согласно этапу 4 | |
| Загрязнение поверхности изоляции | Измерение уровня частичных разрядов - согласно этапу 3. Температурная зависимость tg d изоляции по участкам - согласно этапу 4 | |
| Старение изоляции | ХАРГ (определение СО, CO2, фурановых соединений) - согласно этапу 3 | |
| Загрязнение масла | Наличие механических примесей в масле при работающей системе охлаждения - согласно этапу 3. | |
| Измерение tg d изоляции после отключения и расшиновки при двух температурах - согласно этапу 4 | ||
| Старение масла | Комплексный анализ масла - согласно этапу 3 | |
| Механическое ослабление крепления обмоток | Измерение вибрационных характеристик под нагрузкой - согласно этапу 3 | |
| 2 Вводы | Развивающиеся дефекты (и повреждения) во внутренней изоляции | |
| Частичные разряды, перегревы | Измерение tg d и емкости изоляции остова - согласно этапу 4. ХАРГ - согласно этапу 4 | |
| Старение и загрязнение масла | Комплексный анализ масла - согласно этапу 4 | |
| 3 Система охлаждения | Загрязнение трубок охладителей | Измерение перепада температуры масла на охладителе - согласно этапу 3 |
| Износ подшипников электронасосов | Прослушивание и измерение уровней шумов и вибраций - согласно этапу 3. Измерение тока, потребляемого электродвигателями насосов - согласно этапу 3 | |
| Повреждение изоляции обмотки статора двигателя электронасоса | Измерение сопротивления изоляции после отключения - согласно этапу 4. Внешний осмотр - согласно этапам 3, 4 | |
| Окисление контактов электроаппаратуры в шкафах управления охлаждением | Тепловизионный контроль | |
| Повышенный шум при работе пускателей в шкафах управления охлаждением | Прослушивание - согласно этапу 3 | |
| 4 Бак трансформатора, расширитель, маслопроводы | Наличие течей масла по сварным швам и уплотнениям | Внешний осмотр. Проверка маслоплотности при прогреве трансформатора - согласно этапу 3 |
| Повышенный нагрев составных частей | Тепловизионный контроль - согласно этапу 3 | |
| Наличие короткозамкнутых контуров | Измерение сопротивления изоляции между составными частями и баком - согласно этапу 4 | |
| Коррозия, нарушение лакокрасочного покрытия | Внешний осмотр - согласно этапу 4 | |
| 5 Контрольно-измерительная аппаратура и кабели | Ухудшение условий работы газового реле, манометров, термосигнализаторов | Измерение вибраций в зонах установки газового реле, манометров, термосигнализаторов - согласно этапу 3 |
| Неправильное функционирование манометров и термосигнализаторов | Снятие показаний при прогреве трансформа тора - согласно этапу 3 | |
| Окисление контактов в клеммных коробках сигнализирующей аппаратуры | Внешний осмотр - согласно этапу 4 | |
| Повреждение защитной оболочки и изоляции контрольных кабелей | Внешний осмотр - согласно этапу 4 | |
| 6 Дыхание и компенсация температурного объема масла | Неправильный уровень масла в расширителе | Внешний осмотр, проверка уровня масла при прогреве трансформатора - согласно этапу 3 |
| Увлажнение силикагеля в дыхательном фильтре | Внешний осмотр, изменение цвета индикаторного силикагеля - согласно этапу 3 | |
| Отсутствие масла в гидрозатворе | Внешний осмотр - согласно этапу 3 | |
| 7 Устройство РПН | Ухудшение характеристик масла и увлажнение изоляции | Определение влагосодержания масла; определение пробивного напряжения масла - согласно этапу 4 |
| Перегрев контактов контактора | ХАРГ в масле из бака контактора устройства РПН - согласно этапу 4 | |
| Износ уплотнений контактора | ХАРГ в масле бака избирателя устройства РПН - согласно этапу 4 | |
| Износ (перегрев) контактов избирателя | ХАРГ в масле бака избирателя устройства РПН - согласно этапу 4 | |
| Механический износ устройств РПН | Измерение омических сопротивлений - согласно этапу 4 | |
| Дефекты привода: | ||
| - коррозия деталей кинематики и окисление контактом аппаратуры шкафа привода; | Снятие круговой диаграммы РПН - согласно этапу 4. | |
| - износ резиновых уплотнений двери шкафа привода | Визуальный осмотр - согласно этапу 4 |
___________