In diesem Artikel besprechen wir spezielle Aspekte der Diagnosebewertung von Transformatoren und konzentrieren uns auf Online-Überwachungssysteme für Transformatoren. Das Vorhandensein solcher Systeme macht Transformatorwartung einfacher, bequemer und kostengünstiger.
Ansätze zur Klassifizierung von Methoden zur Überwachung des Transformatorstatus
Es gibt verschiedene Ansätze zur Klassifizierung von Methoden zur Statusüberwachung von Transformatoren, die durch das der Klassifizierung zugrunde liegende Attribut bestimmt werden. Wir beleuchten direkte und indirekte sowie Offline- und Online-Diagnoseauswertungsmethoden.
Direkte Methoden werden auf die Transformatorkomponente angewendet, deren Status diagnostiziert werden muss. Um beispielsweise den Isolationszustand der Wicklungen zu ermitteln, wird der Isolationswiderstand mit einem Megaohmmeter gemessen. Indirekte diagnostische Auswertungsverfahren nutzen Zwischenkomponenten eines Transformators bzw. eines Zwischeninformationsmediums. Typischerweise wird Isolieröl als Informationsträger verwendet. In diesem Fall zunächst Diagnosebewertung von Transformatoröl durchgeführt und anschließend wird auf der Grundlage der Ergebnisse eine Schlussfolgerung über das Vorhandensein bestimmter Defekte im Transformator gezogen.
Online-Diagnoseauswertungsmethoden werden mithilfe der direkt an den Transformator angeschlossenen Instrumente und Geräte implementiert, die Informationen „lesen“ und an den Endbenutzer übertragen. Offline-Methoden werden mithilfe von Laborgeräten umgesetzt, die zuvor entnommene Isolierölproben oder andere Proben (Papierisolierstücke usw.) verarbeiten.
Chromatographische Analyse von Transformatorenöl
Die chromatographische Analyse ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur diagnostischen Beurteilung des Transformatorstatus. In diesem Fall ist Öl ein Träger nützlicher Informationen, dargestellt durch Konzentrationen gelöster Gase, die sich mit der Entstehung von Defekten zu entwickeln beginnen. Zur diagnostischen Auswertung werden die Konzentrationen von Wasserstoff, Acetylen, Ethylen, Methan, Ethan, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid herangezogen.
Es gibt viele Techniken zur Interpretation von Mess- und Fehlererkennungsergebnissen, die entweder durch Berechnung und Analyse oder durch Grafiken implementiert werden. Im ersten Fall werden die Zahlenverhältnisse verschiedener Gaspaare ermittelt und anhand der erhaltenen Werte Rückschlüsse auf das Vorliegen und die Art des Defekts gezogen. Die klassische grafische Technik ist das Duval-Dreieck, nach dem zunächst ein Dreieck konstruiert wird; Anschließend wird es in mehrere Sektoren unterteilt, und die Art des Defekts wird anhand des Sektors bestimmt, in den der auf der Grundlage der gemessenen Gaskonzentrationen aufgetragene Punkt eintritt.
Die chromatographische Analyse gelöster Gase ist eine leistungsstarke diagnostische Bewertungstechnik, für deren Umsetzung sind jedoch spezielle Laborgeräte erforderlich, die die Extraktion von Gasen aus Öl ermöglichen (Analysatoren).
Überwachung des Transformatorenöls auf Basis der Ergebnisse von Laboranalysen
Neben der Informationsfunktion übernimmt Öl in einem Transformator zwei weitere systembildende Funktionen; Dazu gehören die Wärmeabfuhr von Heizteilen und die Isolierung stromführender Elemente. Daher ist es auch wichtig, den Zustand des Öls zu überwachen. Zu diesem Zweck werden meist Labormethoden eingesetzt.
Zunächst werden Ölproben aus dem Transformator entnommen; Anschließend werden die Proben an das Labor geliefert, wo sie mit speziellen Instrumenten untersucht werden. Um den Zustand des Öls zu verstehen, werden seine Durchbruchspannung, der dielektrische Verlustfaktor, die Säurezahl, die Grenzflächenspannung, der Feuchtigkeitsgehalt und der Gehalt an mechanischen Verunreinigungen, die Farbe und andere Parameter bestimmt.
Der Hauptnachteil von Labormethoden besteht darin, dass die Ergebnisse lange auf sich warten lassen. In modernen Transformatoren können innerhalb von Tagen oder Stunden schwere Schäden entstehen; Daher ist es nach Erhalt eines Laboranalyseberichts nicht in jedem Fall möglich, die erforderliche Wartung des Transformators durchzuführen. Auch das Prinzip der periodischen Probenahme, bei der Analysen unabhängig vom Zustand des Öls durchgeführt werden, bewährt sich nicht. Jeder Besitzer ist daran interessiert günstige Transformatorwartung Und Kostenreduzierung bei der Transformatorenölanalyse; Daher ist es ratsam, auf Online-Diagnosebewertungssysteme zu achten.
TOR-5-Transformatorüberwachungs systeme
Online-Überwachung von Transformatoren ist eine hervorragende Alternative zum Langzeit-Transformatoröl Analyse. Die Vorteile dieser Art der Überwachung liegen auf der Hand:
- umfassendere Einblicke in den Status des Transformators, die allein durch Labortests nur schwer zu gewinnen sind;
- Die Entnahme von Proben ist nicht erforderlich, was den manuellen Arbeitsaufwand reduziert.
- Sparen Sie Geld bei Bestellungen von Analysen, die bei privaten Laboren aufgegeben werden.
GlobeCore hat sich entwickelt TOR-5-System zur Online-Überwachung des Leistungstransformatorstatus. Es dient der Transformatorüberwachung für Spezialtransformatoren (Traktions-, Bergwerks-, Schiffs-, Elektroofen-, Windturbinen- und andere) Transformatoren sowie für Transformatoren mit langer Lebensdauer.
GlobeCore Das TOR-5-System führt die folgenden Funktionen aus:
- Online-Transformatorölanalyse.
- Komfortable Information der Benutzer über den Stromwandlerstatus über ein Web-Interface.
- Trocknen von Transformatoröl, wenn der Feuchtigkeitsgehalt die angegebenen Grenzwerte überschreitet.
Das TOR-5-System bleibt in der Nähe des Transformators und ist über Rohrleitungen mit diesem verbunden. Alle wichtigen Komponenten des Systems, einschließlich der Sensoren, befinden sich im Inneren des Gehäuses; Die IP-Schutzart des Gehäuses ermöglicht den Betrieb die Transformator-Online-Überwachungsausrüstung draußen.
Transformatorparameter werden vom TOR-5-System überwacht
Mithilfe von Sensoren misst das TOR-5-System einmal pro Minute die folgenden Parameter:
- Temperatur des oberen und unteren Öls des Transformators;
- aktives Wasser im oberen und unteren Öl des Transformators;
- relative Luftfeuchtigkeit des oberen und unteren Öls des Transformators;
- Umgebungslufttemperatur;
- relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft.
Offensichtlich wird die Messung der Luftfeuchtigkeit als Basisparameter akzeptiert. Es hängt damit zusammen, dass Verhinderung nasser Transformatoren ist eine der Hauptaufgaben im Service.
Vom TOR-5-System ausgewertete Parameter
Alle gemessenen Daten werden über das Internet an einen Cloud-Server übertragen, wo weitere Parameter berechnet werden:
- Wassergehalt im oberen und unteren Öl des Transformators;
- Wassergehalt in der Feststoffisolierung oben und unten am Transformator;
- Durchschlagsspannung von Öl;
- Ölqualitätsindex.
Aufgrund der Anwendung von Berechnungsalgorithmen ist die Menge der im TOR-5-System verfügbaren Informationsparameter größer als die Menge der installierten Sensoren.
Der Ölqualitätsindex ist ein umfassender Indikator, der den Gesamtzustand von Transformatorenöl charakterisiert. Dieser Indikator korreliert gut mit dem Grad der Ölalterung; daher kann es als angesehen werden eine Alternative zur Online-Säuremessung. Der Ölqualitätsindex reicht von null bis eins. Ein Bereichswert von 0,8–1 entspricht einem guten Zustand des Transformatoröls und ein Bereichswert von 0–0,2 entspricht einem schlechten, gealterten Öl.
Funktionen der Webschnittstelle des TOR-5-Systems
Alle Mess- und Berechnungsergebnisse werden auf einer mit einem Passwort zugänglichen Webseite angezeigt. Die Anzahl der Benutzer mit Zugriff ist unbegrenzt. Das System ist zusätzlich durch Verschlüsselung vor Hackerangriffen geschützt, sodass der Empfang von Informationen durch Dritte verhindert wird.
Die Datenvisualisierung wurde benutzerfreundlich gestaltet: Auf der Webseite wird eine Liste der Umspannwerke und Transformatoren jedes Umspannwerks angezeigt. Das Programm umfasst auch die Anzeige von Transformatoren auf der Karte mit Darstellung von Messungen und Berechnungen in Form von Grafiken und Diagrammen. Nachdem Sie ein Objekt ausgewählt haben, können Sie vollständige Informationen über den Ölzustand für den gesamten Zeitraum nach der Installation des TOR-5-Systems in der Nähe des Transformators oder für einen ausgewählten Zeitraum erhalten.
Auch im Urlaub kann sich der Direktor des Energieversorgungsunternehmens oder ein Mitarbeiter der Serviceabteilung von jedem Arbeitsplatz aus in das System einloggen und sich über den Zustand der Transformatorenflotte informieren, ohne auf das Laborergebnis warten und sich zum Einsatzort der Anlage begeben zu müssen. Aufgrund der fortlaufenden Datenerfassung kann die Dynamik der Statusänderungen des Transformators beurteilt werden, was das TOR-5-System im Vergleich zu periodischen Laboranalysen aussagekräftiger macht. Und selbst wenn aus irgendeinem Grund keine Internetverbindung besteht, geht keine einzige Messung verloren: Alle Daten werden gespeichert und bei Wiederherstellung der Verbindung im Batch-Modus an den Server übertragen.
Online-Trocknung des Transformators mittels TOR-5-System
Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Öls den angegebenen Wert erreicht, wechselt das TOR-5-System automatisch von der Diagnoseauswertung in den Ölverarbeitungsmodus.
Die Ölverarbeitung umfasst:
- Filtration – ein Filter mit einer Filterfeinheit von 10 Mikrometern ist installiert;
- Öltrocknung – das Wasser wird von einem Sorptionsmittel absorbiert, während das Öl nacheinander durch Adsorber gepumpt wird.
Nachdem die Parameter wiederhergestellt wurden, schaltet die TOR-5-Einheit automatisch zwischen den Ölverarbeitungs- und Diagnoseauswertungsmodi um.
Als Ölverarbeitung kann das Pumpen des Öls durch mit Sorptionsmittel gefüllte Adsorber angesehen werden Alternative Transformatortrocknung. In diesem Fall wird das Öl vom TOR-5-System vom unteren Punkt entnommen und getrocknet zum oberen Punkt des Transformators zurückgeführt. Aufgrund der Tatsache, dass das Transformatorwasser ständig vom Öl zur Papierisolierung und umgekehrt wandert, ermöglicht die Ölzirkulation durch Adsorber die Entfernung des Wassers nicht nur aus dem Öl, sondern auch aus der Papierisolierung. Daher, Kontinuierliche Transformatortrocknung Ist erreicht.Das TOR-5-System hält einen Transformator während seiner gesamten Lebensdauer trocken.
Zusätzliche Funktionen – Wasserstoffstrom-Gasanalysator
Im Gegensatz zur thermischen Vakuumtrocknung hat die Trocknung auf Sorptionsmittelbasis keinen Einfluss auf die Zusammensetzung und Menge des gelösten Gases im Öl. Daher sind Sensoren, die beispielsweise zur Bestimmung von Wasserstoffgehalt im Öl Kann optional zum TOR-5-System hinzugefügt werden.
Kontinuierliche Online-Gasanalyse ermöglicht die Erweiterung der Fähigkeiten des TOR-5-Systems und macht die diagnostische Bewertung des Transformatorstatus vollständiger und informativer.
Vorteile der Verwendung des TOR-5-Systems
- verlängerte Lebensdauer von Transformatoren durch kontinuierliche Überwachung wichtiger Parameter und rechtzeitige Online-Verarbeitung des Öls;
- längere Zeitspanne zwischen Wartungsarbeiten an Transformatoren aufgrund der regelmäßigen Ölverarbeitung im automatischen Modus;
- Geld gespart durch den Verzicht auf Laboranalysen;
- geringere Kosten für die Versicherung von Transformatoren;
- verringerte Zahl der beteiligten qualifizierten Mitarbeiter;
- Umweltschutz durch Vermeidung von Transformatornotfällen, die durch das Verspritzen von Isolieröl entstehen.
Wenn Sie Fragen zur Nutzung und zum Betrieb des TOR-5-Systems haben, senden Sie diese bitte an unsere E-Mail-Adresse im entsprechenden Abschnitt der Website.