Тепловизорный контроль за состоянием трансформатора


Статус статьи

Не проверено экспертами


Назначение

Термография производится в процессе эксплуатации, когда обнаруживается та или иная аномалия и делаются предположения о возможных неисправностях.


Общие сведения

Тепловизор — устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Тепловизионный контроль применительно к силовым трансформаторам является вспомогательным методом диагностики, обеспечивающим наряду с традиционными методами (измерение изоляционных характеристик, тока холостого хода, хроматографического анализа состава газов в масле и др.) получение дополнительной информации о состоянии объекта. Опыт проведения ИК-диагностики силовых трансформаторов показал, что с ее помощью можно выявить следующие неисправности:

  • возникновение магнитных полей рассеивания в трансформаторе за счет нарушения изоляции отдельных элементов магнитопровода (консоли, шпильки и т.п.);
  • нарушение в работе охлаждающих систем (маслонасосов, фильтров, вентиляторов и т.п.) и оценка их эффективности;
  • изменение внутренней циркуляции масла в баке трансформатора (образование застойных зон) в результате шламмообразования, конструктивных просчетов, разбухания или смещения изоляции обмоток (особенно у трансформаторов с большим сроком службы);
  • нагревы внутренних контактных соединений обмоток НИ с выводами трансформатора;
  • витковое замыкание в обмотках встроенных ТТ; ухудшение контактной системы некоторых исполнений РПН.

Термограмма масляного трансформатора показана на рисунке 1.

TMG R2.gif

Рисунок 1. Термограмма масляного трансформатора


Актуальность использования

Снятие термограмм устройств системы охлаждения трансформаторов (дутьевых вентиляторов, маслонасосов, фильтров, радиаторов трансформаторов с естественной циркуляцией масла и т.п.) позволяет оценить их работоспособность и при необходимости принять оперативные меры по устранению неполадок.


Эффекты от внедрения (использования)

Опыт проведения инфракрасной диагностики силовых трансформаторов показал, что с ее помощью можно выявить следующие неисправности:

  • возникновение магнитных полей рассеивания в трансформаторе за счет нарушения изоляции отдельных элементов магнитопровода (консоли, шпильки и т.п.);
  • нарушение в работе охлаждающих систем (маслонасосов, фильтров, вентиляторов и т.п.) и оценка их эффективности;
  • изменение внутренней циркуляции масла в баке трансформатора (образование застойных зон) в результате шламмообразования, конструктивных просчетов, разбухания или смещения изоляции обмоток (особенно у трансформаторов с большим сроком службы);
  • нагревы внутренних контактных соединений обмоток НИ с выводами трансформатора;
  • витковое замыкание в обмотках встроенных ТТ; ухудшение контактной системы некоторых исполнений РПН и т.п.


Принцип функционирования

В основе работы устройства лежит технология инфракрасной термографии. Тепловизор позволяет обнаруживать излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра (примерно 900-14000 нанометров или 0,9-14 µм) и на основе этого излучения создаёт изображения, позволяющие определить перегретые или переохлаждённые места. Как известно, состояние магнитопровода трансформатора весьма эффективно оценивается по результатам хроматографического анализа состава газов в масле. По составу и содержанию газов в масле определяется вид дефекта. При наличии повреждения в магнитопроводе трансформатора, обусловленного перегревом, основными при анализе растворенных в масле газов являются этилен (С2Н5) или ацетилен (С2Н2) при нагреве масла. Характерные газы: водород (Н2), метан (СН4) и этан (С2Н6). Образование указанных газов в масле может быть обусловлено: нарушением изоляции стяжных шпилек, ярмовых балок, амортизаторов, прессующих колец, местными нагревами от магнитных полей рассеяния в ярмовых балках, бандажах, прессующих кольцах, неправильным заземлением магнитопровода и др. Инфракрасное обследование трансформаторов, проведенное лабораторией ИКТ показало, что, являясь вспомогательным средством контроля, оно позволяет при наличии газообразования в трансформаторе оценить зону образования дефекта в магнитопроводе, а при наличии заводской технологической документации сузить место поиска дефекта.


Опыт применения



Ссылки


Архитектурные кейсы, связанные с технологией