Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям

На правах рукописи


СУЛЕЙМАНОВА Лолита Меджидовна


Увеличение ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ

Электрической Сопоставимости

ПО ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯМ


Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Самара – 2006

Работа выполнена в Муниципальном образовательном учреждении высшего проф образования Самарском Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям муниципальном техническом институте на кафедре “Автоматические электроэнергетические системы”.



Научный управляющий:



доктор технических наук, доцент

^ Салтыков Валентин Михайлович










Официальные оппоненты:



доктор технических наук, доктор

^ Кузнецов Анатолий Викторович















кандидат технических наук, доцент

^ Масляницын Александр Петрович










Ведущее предприятие:



Пензенский муниципальный институт




Защита Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям состоится 25 декабря 2006 г. в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.217.04 при Самарском муниципальном техническом институте (СамГТУ) по адресу: г. Самара, Молодогвардейская ул., д. 244, Главный корпус, ауд. 200.


С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям в библиотеке

СамГТУ либо на веб-сайте www.samgtu.ru/disertac/index.html


Отзывы по данной работе в 2-ух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: Наша родина, 443100, г. Самара, Молодогвардейская ул. 244, Главный корпус, Самарский Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям муниципальный технический институт, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.217.04,

тел.: (846) 278-44-96, факс (846) 278-44-00, e-mail: aees@rambler.ru.


Автореферат разослан 24 ноября 2006 г.


Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.217.04,

кандидат технических наук, доцент Е.А. Кротков

^ ОБЩАЯ Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям Черта ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ


Актуальность темы. В текущее время в электроэнергетике и электротехнике огромное внимание уделяется согласованию критерий обычной безаварийной и действенной работы электроустановок (ЭУ), производящих, передающих, модифицирующих и потребляющих электроэнергию при её соответствующем Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям качестве. В процессе работы ЭУ подвергаются бессчетным наружным и внутренним электрическим воздействиям (ЭМВ), также сами действуют на окружающие объекты и среду. Такими более массовыми электроустановками являются силовые трансформаторы (СТ), которые в процессе использования Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям работают, обычно, в различных критериях под воздействием электрических, механических, термических и других стационарных и ударных нагрузок, во мокроватых, грязных и брутальных средах. Это приводит со временем к ухудшению электронных, механических, тепловых черт и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям других технико–экономических характеристик. Потому силовые трансформаторы, хотя и являются в эксплуатации очень надёжными аппаратами благодаря отсутствию крутящихся частей, но, все же, неисправности и аварии для их не являются редкостью и оказывают огромное Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям воздействие на надёжность работы энергосистемы.

Вследствие возрастающей суммарной мощности СТ одним из многообещающих направлений увеличения надежности, понижения издержек от недоотпуска электроэнергии потребителям и увеличения эффективности работы электросетевых компаний, основных понизительных подстанций, систем Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям электроснабжения промышленных компаний является создание критерий для неотказного функционирования силовых трансформаторов. Для этого нужно увеличение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов с учётом насыщенных электрических воздействий. Сначала, это относится к грозовым и коммутационным Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям перенапряжениям, как более значимым ЭМВ, требующим пристального внимания.

Актуальность решения данной задачки определяется значимым ростом количества морально и на физическом уровне устаревшего силового электрического оборудования. Старение и износ основного электрического оборудования Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ЭС и СЭС (~60%) вызваны наметившейся тенденцией к сокращению объёмов финансирования текущих и серьезных ремонтов, также его реновации. Потому при помощи наружных и внутренних средств и мероприятий интенсивность и энерго свойства взаимодействия среды и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям силового электрического оборудования электронных сетей должны быть сбалансированы до уровней их технологической, био и других видов стойкости к обоюдным ЭМВ, другими словами обоюдной сопоставимости, когда их воздействие друг на друга по энергетическим Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям характеристикам не превосходит границ совместного обычного функционирования.

Для решения заморочек смещения граничных значений критериев электрической сопоставимости (ЭМС) в сторону сокращения областей обычного функционирования СТ и взаимодействующих систем и объектов нужно создать Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям методику определения технологического ресурса силовых трансформаторов и методику обеспечения их ЭМС для продления срока эксплуатации, в виде защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Это является составной частью программки ресурсосбережения РФ. Произнесенное выше определяет актуальность Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям диссертационной работы.

Цель и задачки исследования. Целью диссертации является увеличение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов распределительных сетей при обеспечении электрической сопоставимости по перенапряжениям и разработка советов по управлению ресурсами трансформаторного парка.

Для заслуги Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям поставленной цели в работе формулируются и решаются последующие задачки.

Научные:

- выполнение анализа аварийности силовых трансформаторов 0,22 – 35 кВ и построение структурной схемы повреждений силовых трансформаторов на базе систематизации ЭМВ и, а именно, обстоятельств появления Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям перенапряжений;

- разработка многостадийной модели отказов СТ на базе анализа причин массива силовых трансформаторов распределительных устройств электронных сетей и систем электроснабжения;

- разработка математической модели обеспечения электрической сопоставимости силовых трансформаторов по интенсивности отказов и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям электрическому воздействию перенапряжений.

Практические:

- разработка методики оценки ресурсов силовых трансформаторов по ЭМВ в виде перенапряжений;

- разработка структурной схемы принятия технических решений при использовании парка устаревших трансформаторов;

- разработка методики внедрения ОПН для ограничения Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям перенапряжений при обеспечении ЭМС силовых трансформаторов.

Объектом исследования являются силовые трансформаторы, также нелинейные ограничители перенапряжений, как более действенные устройства защиты от перенапряжений в электронных сетях.

Главные способы исследований. При проведении работы Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям применены способы математического анализа, математического моделирования, теории вероятностей и статистической обработки инфы. Теоретические исследования сопровождались разработкой математических моделей и методик. Экспериментальные исследования проводились в реальных критериях эксплуатации.

Достоверность приобретенных результатов Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям исследовательских работ определяется корректным внедрением соответственного математического аппарата, вычислительных программных комплексов, обоснованностью принятых допущений и подтверждается удовлетворительным совпадением результатов расчетов и экспериментальных данных.

Главные положения, выносимые на защиту.

Научная новизна.

Практическая ценность.

Апробация работы. Главные положения диссертации Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям и отдельные ее разделы докладывались и дискуссировались на X-ой и XI-ой Интернациональных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва 2004, 2005); IV-ой Всероссийской научно- практической конференции "Трудности Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям электрической сопоставимости и контроля свойства электронной энергии" (Пенза, 2004); на V-ой Интернациональной научно-технической конференции «Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий» (Мариуполь, 2005); I-ой Интернациональной научно – практической конференции «Энергетика, вещественные и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям природные ресурсы. Действенное внедрение. Собственные источники энергии» (Диплом лауреата в номинации «Лучший доклад») (Пермь, 2005).

Реализация результатов работы. Результаты диссертации применяются при составлении планов технического обслуживания и ремонтов СТ в критериях их эксплуатации на Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям предприятиях электронных сетей ЗАО «Проект - Электро» и ОАО НК «Роснефть».

Разработанные способы прогнозирования и расчета эксплуатационного ресурса силовых трансформаторов электронных сетей употребляются в учебном процессе на кафедре “Автоматические электроэнергетические системы” Самарского муниципального Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям технического института.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 6 печатных работах, размещенных создателем лично и в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, перечня литературы и 3 приложений, содержит 141 стр Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям. основного текста, перечня использованной литературы из 113 наименований.


^ Короткое СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Во внедрении приводится анализ современного состояния вопросов обеспечения ЭМС силового электрического оборудования при электрических воздействиях. Обусловлена актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы и главные Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям задачки исследовательских работ. Показана научная новизна и практическая значимость работы, приводятся главные положения, выносимые на защиту, сведения об апробации и внедрении результатов работы.


1-ая глава посвящена разработке положений и способов анализа ЭМВ на Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям силовые трансформаторы, возникающих в ЭС и СЭС 0,22 – 35 кВ в составе структурной схемы повреждений и конфигураций сроков службы парка силовых трансформаторов энергетических компаний.

Главные положения анализа ЭМВ базируются на базе Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям бессчетных исследовательских работ таких российских и забугорных учёных как: И.А. Биргер, П.П. Вагин, И.А. Глебов, В.Г. Гольдштейн, Я.Б. Данилевич, Г.А. Евдокунин, В.В. Клюев, Ф.Л. Коган Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, Б.И. Кудрин, Г.С.Кучинский, Ю.Н. Львов, А.В. Мозгалевский, А.Г. Овсянников, Г.Я. Пархоменко, Л.М. Рыбаков, В.А. Савельев, В.М. Салтыков, В.П. Степанов, А.И. Таджибаев, Н Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям.Н. Тиходеев, Ф.Х. Халилов, А.К. Черновец, и др. Важную роль в становлении и развитии систем технического обслуживания и ремонта, неотъемлемой частью которых является оценка технического состояния ЭУ Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, с учётом старения СТ, сыграли работы Ф. Байхельта, Е.Ю. Барзиловича, В.Ф. Воскобоева, Е.К. Иноземцева, В. Смита, Р.И. Соколова и других. Развитию теории и способов обеспечения надежности, связи



Рис. 1. Структурная схема видов Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям повреждений СТ, включая ЭМВ выставленные перенапряжениями

заморочек обеспечения надежности с системами оценки технических и режимных состояний ЭУ посвящены работы Н.И. Воропая, Ю.Б. Гука, В.А. Непомнящего, Ю.H. Руденко Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, М.Н. Розанова, Ю.А. Фокина и других.

Потому что повреждаемость трансформаторов конкретно оказывает влияние на надежность энергосистемы в целом, понятно повышенное внимание к поддержанию их работоспособности. Этого просит и статистика повреждений: аварии Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям по вине трансформаторов в электронных сетях вызывают 80 – 90 % недоотпуска электроэнергии.

Надежность работы трансформаторного оборудования конкретно связана с его сроком службы. От длительности эксплуатации трансформатора зависят допустимые значения воздействующих режимных причин и их Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям количество.

Установлено, что ЭМВ появляются в итоге случайного либо запланированного электрического взаимодействия СТ с наружными источниками энергии либо при перераспределении её внутренних припасов в ЭС и СЭС, что нередко нарушает условия Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям обычной работы и функционирования, как электрического оборудования, так и среды, другими словами электрическую сопоставимость.

С целью решения вопросов обеспечения ЭМС СТ получена структурная схема видов повреждений силовых трансформаторов, представленная на рис.1. Схема позволяет выявить Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям главные и косвенные предпосылки повреждений, обозначить технические мероприятия по достижению требуемого уровня ЭМС и, соответственно, повысить наработку на отказ. Увеличение надежности и экономичности используемого оборудования нужно не только лишь из-за Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям возрастающей мощности энергообъединений и усиления конкурентноспособной борьбы меж энергокомпаниями, да и вследствие спада темпов ввода в эксплуатацию нового электрического оборудования за последние 10 лет, что, а именно, отражается в структуре обновления парка СТ в ЗАО Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям «СГЭС» (рис.2).



Рис. 2. Обновление парка трансформаторов в ЗАО «СГЭС» с 1930 года


Определяющим понижение надёжности эксплуатируемых ЭУ является повышение срока эксплуатации («возрастного состава»), подтверждаемого анализом к примеру, анализом рассредотачивания по срокам Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям службы СТ энергетических компаний ОАО «Волжская межрегиональная распределительная компания» и ЗАО «Самарские городские электронные сети» как показано на рис. 3.




Рис.3. Рассредотачивание по срокам службы силовых трансформаторов

энергетических компаний ОАО «ВоМРК»,

ЗАО «СГЭС» (на 2005 год Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям)


Приведенные числа демонстрируют, что срок службы около 70 % трансформаторов превысил 20 лет, а около 40 % трансформаторов – 30 лет. Если не будет проводиться подмена трансформаторов на новые, к 2007 г. около половины трансформаторов превзойдет 30-летний срок службы Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям.

Значимость решения задачки увеличения эксплуатационных ресурсов СТ определяется в ближайшее время значимым ростом количества морально и на физическом уровне устаревшего оборудования. Старение и износ трансформаторного электрического оборудования ЭС и систем ЭСН вызваны наметившейся тенденцией Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям к сокращению объёмов финансирования текущих и серьезных ремонтов, также его реновации. Общей закономерностью при анализе ЭМС является смещение граничных значений (критериев ЭМС) в сторону сокращения областей обычного функционирования ЭУ и взаимодействующих систем Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям и объектов.

Показано, что для увеличения ресурсов силовых трансформаторов при воздействии наружных и внутренних электрических помех нужно использовать комплекс мероприятий как технического, так и организационно – технического нрава, направленных на ограничение до применимого Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям уровня (с учетом требуемой надежности и экономической необходимости) характеристик рассматриваемых электрических помех, вызванных атмосферными и коммутационными процессами, также определение критерий внедрения ОПН, как более действенных устройств защиты СТ.

2-ая глава Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям посвящена анализу аварийности силовых трансформаторов компаний электронных сетей 0,22 – 35 кВ из-за воздействия на их внутренних и наружных перенапряжений. Главные предпосылки появления перенапряжений в электронных сетях можно представить в виде блок – схемы (рис. 4).

Анализ опыта Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям эксплуатации сетей 0,22 – 35 кВ указывает, что на подстанциях имеет место довольно высочайшая аварийность в итоге грозовых перенапряжений. Она приемущественно приходится на долю силовых трансформаторов. Для анализа этой аварийности обобщен опыт эксплуатации огромного числа Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям распределительных сетей Русской Федерации. Наблюдениями были окутаны более 5000 подстанций 6 кВ, 3000 подстанций 10 кВ и 1800 подстанций 35 кВ. Приведенный к 50 грозовым часам объем инфы составил 102700 лет – подстанций в сетях 6 кВ, 47000 лет – подстанций в сетях Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям 10 кВ и 13522 лет – подстанций в сетях 35 кВ. За этот период времени записанно 718, 270 и 23 варианта повреждения силовых трансформаторов 6, 10 и 35 кВ соответственно.





Рис.4. Блок – схема обстоятельств появления перенапряжений в электронных сетях


Большая часть Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям (до 85%) грозовых повреждений трансформаторов имеет место на подстанциях с отступлениями от обычных схем грозозащиты, рекомендуемых Руководящими указаниями по защите от перенапряжений и Правилами устройств электроустановок.

Получено, что из 100 установленных в среднем около Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям 10 трансформаторов 0,22 – 35 кВ повреждается из-за грозовых перенапряжений.

Проведён анализ грозовой активности по Поволжским АО-энерго в 2001 – 2005 г.г. Информация была собрана и обобщена по Самарской, Ульяновской, Саратовской областям, Татарстану, Мордовии и Чувашии. На местности Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям Поволжского региона в год в среднем метеослужбами и подразделениями АО-энерго фиксируется 53 – 67 грозовых часов. Грозовые повреждения силовых трансформаторов распределительных сетей 0,22 – 35 кВ имевшим место за 5 лет в виде обобщенных статистических данных приведены в табл Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям. 1.


Таблица 1

Грозовые повреждения силовых трансформаторов распределительных

сетей 0,22 – 35 кВ Поволжского региона за 5 лет


Регионы Поволжья

Повреждения от числа установленных трансформаторов, %

Самарская область

7,5

Ульяновская область

10,8

Саратовская область

9,5

Татарстан

11,2

Мордовия

10,9

Чувашия

10,7


На базе опыта эксплуатации предприятия распределительных электронных сетей за период Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям 2000 – 2003 г.г. выявлено, что грозовые перенапряжения остаются одной из главных обстоятельств аварий силовых трансформаторов. Аварийность другого электрического оборудования вследствие грозовых перенапряжений в два – трижды меньше, чем аварийность силовых трансформаторов, что отражено на рис. 5.



Силовые Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям трансформаторы (24,40%)

Выключатели (1,50%)

Разъединители, предохранители (29,30%)

ИТТ, ИТН (0,95%)

Изоляторы (17,00%)

Вентильные разрядники, ОПН (24,00%)

Прочее (2,85%)

Рис. 5. Систематизация подстанционного электрического оборудования 0,22 –35 кВ

повреждённого атмосферными перенапряжениями


Приметную долю (~14,8%) в общем объёме повреждений СТ составляют грозовые и коммутационные повреждения Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, что подтверждается анализом числа и нрава повреждений трансформаторов 0,22 – 35 кВ на базе аудита предприятия «ВоМРК» за период 1995 – 2004 гг., результаты которого представлены на рис. 6.



Не высококачественный ремонт и заводские недостатки (5,80%)

Грозовые и коммутационные повреждения (14,80%)

Долгая перегрузка Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям (5,60%)

Выгорание токоведущих шпилек и пробой фарфоровой изоляции (14,40%)

Неисправность тумблеров (2,70%)

Старение изоляции (6,20%)

Увлажнение изоляции обмоток (7,30%)

Отказы защиты (24,70%)

Остальные невыясненные предпосылки (28,5%)

Рис. 6. Систематизация обстоятельств повреждения силовых трансформаторов

на 1995 – 2004 года в ПЭС ВоМРК 0,22 – 35 кВ


Выявлено Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, что внутренние перенапряжения в особенности небезопасны для изоляционных конструкций СТ, притом большая часть повреждений их изоляции появляется в 2-ух случаях: при замыканиях на землю в сети с следующим пробоем в обмотке Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям и при замыкании на землю в обмотке с следующим пробоем в этой же обмотке. Примерно в 68 – 74% случаев повреждения вызываются пробоем витковой, междувитковой либо междуфазовой изоляции обмоток трансформаторов.

Припасы электронной прочности изоляции СТ Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ограничиваются допустимыми кратностями атмосферных и внутренних перенапряжений.

При всем этом допустимое импульсное напряжение на изоляции при грозовых перенапряжениях определено из соотношения:

Uдоп=1,1∙(Uгп – Uн/2), (1)

где Uгп – нормированное испытательное напряжение грозовых импульсов трансформаторов; Uн – номинальное Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям напряжение (класс напряжения) трансформаторов.

Допустимая величина внутренних перенапряжений определена по формуле:

Uдоп = δвп ∙Квп ∙ Uи; (2)

где δвп =1,3 – коэффициент импульса при внутренних перенапряжениях для класса напряжения 0,22 – 35 кВ; Квп = 0,9 – коэффициент кумулятивности; Uи – испытательное напряжение рабочей Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям частоты.

Силовые трансформаторы 0,22 – 35 кВ с обычной изоляцией по внутренним и грозовым перенапряжениям имеют довольно высочайшие припасы по допустимым воздействиям (более 5,0 по грозовым и 4,3 – по внутренним перенапряжениям). В процессе использования крепкость изоляции Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям трансформаторов понижается. Через пару лет после ввода в эксплуатацию электроустановки электронная крепкость понижается приблизительно на 30 – 35%.

Анализ аварийности СТ компаний электронных сетей 0,22 – 35 кВ, из-за наружных и внутренних перенапряжений указывает, что защита Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям от их несовершенна и потому целесообразна разработка и внедрение более современных мер защиты силовых трансформаторов от атмосферных, коммутационных, дуговых, феррорезонансных и др. перенапряжений. Сразу нужно улучшение технических мероприятий по защите трансформаторного Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям электрического оборудования электронных сетей.

В третьей главе построена многостадийная модель скопления повреждений и проведен прогностический анализ ресурсов СТ, на основании которого выявлены главные периоды и интенсивность отказов трансформаторного электрического оборудования, также, в целях увеличения Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям эксплуатационных ресурсов СТ, определены временные интервалы выполнения критерий обеспечения ЭМС и даны советы по ограничению сроков службы.

Результаты данной главы обусловили организационно-технические мероприятия, направленные на увеличение выработки на отказ и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям понижение количества отказов СТ в предприятиях электронных сетей.

Исследования статистических данных эксплуатации СТ, представленных в предшествующей главе, подтверждают их значимый износ и, как следствие, уменьшение остаточного ресурса.

Для анализа применены статистические данные более Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям чем за 45-летний срок эксплуатации по предприятию ЗАО «СГЭС». Для выявления характеристик рассредотачивания данных по отказам СТ были определены главные свойства данных с их графическим представлением. При обработке статистическими способами Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям рассчитывались для времени неотказной работы СТ: математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратичное отклонение (СКО). Проводился анализ однородности начального статистического материала с целью объединения объема инфы в одну генеральную совокупа для проведения последующих исследовательских Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям работ, определения резко выделяющихся наблюдений, доверительных интервалов значений показателя надежности с доверительной вероятностью 0,95. Для обработки статистического материала применялись статистические пакеты Microsoft Excel, MathCAD. Для описания статистических данных использовались: закон рассредотачивания Вейбулла и равномерный закон Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям рассредотачивания.

На рис. 7 и 8 представлены гистограмма, аппроксимирующая плотность вероятности (3), эмпирическая и теоретическая функция рассредотачивания отказов практически четырёхсот силовых трансформаторов мощностью до 1000 кВА по статистическим данным ЗАО «СГЭС».

(3)

Получено, что для трёх интервалов Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ресурсов (I – приработочный, II   обычной эксплуатации, III   деградационный) наработка на отказ СТ описывается рассредотачиванием Вейбулла с параметрами α1 = 0,1598 и δ1 = 0,998 на интервале 0…12 лет, на интервале 23…40 лет   также рассредотачиванием Вейбулла, с параметрами α3 = 0,025·10-9 и δ3 = 6,5485, а на промежном Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям интервале 12…23 – равномерным законом рассредотачивания с коэффициентом а = 0,0099.







Рис. 7. Гистограмма и плотность вероятности рассредотачивания на отказ СТ до 1000 МВ∙А









Рис. 8. Вероятностная функция рассредотачивания на отказ СТ до 1000 кВ∙А

(1 – эмпирическая кривая рассредотачивания вероятности отказов Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям; 2 – теоретическая кривая рассредотачивания

отказов; 3   теоретическая кривая рассредотачивания вероятности неотказной работы СТ)


Проверка догадки о аппроксимирующих законах рассредотачивания по аспекту χ2 – Пирсона показала, что эмпирические и теоретические частоты отличаются некординально и, с доверительной Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям вероятностью не ниже 0,95 по аспекту согласия χ2 – Пирсона, наработка на отказ анализируемого массива СТ описывается 2-мя законами рассредотачивания по выражениям с плотностью вероятностей (3), представляя собой многостадийную модель скопления повреждений.

Среднее время неотказной Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям работы СТ определено как математическое ожидание:

(4)

На базе проведенного анализа и из условия превышения уровня ЭМС с граничной вероятностью EX, равной 0,05; 0,02; 0,01 (ГОСТ 29280-92 либо МЭК 1000-4-91) предложена косвенная оценка максимально допустимой нормы эксплуатационного ресурса массива Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям СТ t в виде численного решения уравнений (5). Ввиду низкой надежности массива СТ в период деградации добавлено значение EX = 0,2.

(5)

где P(t)= 1 - F(t) – возможность неотказной работы, ni – количество отказов на каждом Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям из 3-х интервалов, N – общее число отказов.

Приобретенные результаты для 3-х интервалов времени работы СТ сведены в табл.2.

Таблица 2

Максимально допустимые нормы эксплуатационного ресурса массива СТ


Интервал

I

II

III

ЕX

0,05

0,02

0,01

0,05

0,02

0,01

0,2

t, лет

8,44

10,38

11,19

17,90

20,93

21,94

35,98


Приобретенная функция рассредотачивания (3) позволяет найти интенсивность Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям отказов (6) по выделенным интервалам в критериях эксплуатации массива силовых трансформаторов (рис. 15, кривая 1):


. (6)


При анализе вероятностной свойства интенсивности отказов СТ до 1000 кВ·А можно дать рекомендацию о ограничении эксплуатации СТ сроком, когда на интервале деградации Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям интенсивность отказов не будет превосходить интенсивность отказов периода приработки. Тогда наибольший срок эксплуатации СТ будет ограничен 30,97 годами с целью увеличения надёжности работы и обновления используемого парка трансформаторов.

Таким макаром Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, уровень ЭМС для СТ ввиду значимых сроков службы нельзя установить конкретной оценкой. Ее можно найти приближенно директивно установленной величиной допустимой кратности перенапряжений, которая будет рассмотрена в пятой главе.

Для поддержания силовых трансформаторов в Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям работоспособном состоянии, предупреждения отказов и раннего износа требуется выполнение профилактических мероприятий по техническому обслуживанию, диагностированию, ремонту и по управлению режимами СТ. Конкретно для решения этого вопроса и была разработана структурная схема оценки и прогностического Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям анализа состояния используемого оборудования (рис. 9), также новых принципов организации его технического обслуживания и модернизации.





Рис. 9. Структурная схема обследования силовых трансформаторов.

Структурная схема обследования парка устаревших трансформаторов имеет модульную структуру, которая позволяет Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям устанавливать глубину обследования зависимо от особенностей требований предприятия и имеющихся у него денег. Нужные оценки могут формироваться поэтапно, начиная с общего обследования трансформаторного хозяйства (шаг 1) и выработки стандартных оценок (шаг 2) и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям заканчивая детализированным выборочным оцениванием на базе использования новейших способов анализа (шаг 3).

Данная процедура трехэтапной оценки имеет свою высшую экономическую эффективность при определении технического состояния трансформаторов на базе использования инфы различных уровней. Выяснив текущее состояние Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям устройства, можно провести анализ его черт применительно как к текущему, так и к будущему режиму эксплуатации, с тем, чтоб найти уровень его работоспособности и риска, при этом сделать это Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям для каждого трансформатора, применяемого данной системой энергоснабжения. Зная текущее состояние устройства, можно создать советы по его техническому обслуживанию либо увеличению уровня технического состояния. Дальше можно составить список нужных работ и их очередность Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям, в каком будет тщательно расписано, как надо поступить с каждым трансформатором.

В четвертой главе на базе систематизации выявленных обстоятельств нарушения ЭМС разработана методика внедрения ОПН направленные на ограничение до применимого уровня (с Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям учетом требуемой надежности и экономической необходимости) перенапряжений при обеспечении ЭМС силовых трансформаторов распределительных сетей со стороны низкого напряжения 0,22 – 0,38 кВ. В качестве основного устройства защиты от перенапряжений, по результатам анализа характеристик разных типов Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям защитных устройств, выбраны оксидно-цинковые нелинейные ограничители перенапряжения (ОПН).

С одной стороны оценивался риск поражения молнией наземных объектов и появление грозовых перенапряжений, с другой стороны, вред который эти перенапряжения могут причинить СТ Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям и электрическому оборудованию потребителей.

Оценка осуществляется на базе расчёта параметра Е, учитывающего возможность появления перенапряжений, в виде небезопасных импульсных электрических воздействий (ИЭМВ), в месте расположения защищаемого оборудования и параметра R, учитывающего вред от повреждения Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям защищаемого оборудования в итоге воздействия ИЭМВ.

Риск поражения молнией объекта, при питании по нескольким линиям, определяется по формуле:

(7)

где N – интенсивность грозовой деятельности для данной области (количество ударов молнии за один Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям год в один квадратный километр земной поверхности); n – количество линий низкого напряжения, входящих в здание; kHH – коэффициент длины полосы низкого напряжения. Для практических расчетов значение kHH принимается равным длине линий низкого Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям напряжения, выраженной в километрах. Если длина линий низкого напряжения превосходит 500 м, то значение коэффициента kHH принимается равным 0,5; kВH – параметр, зависящий от сети высочайшего напряжения, питающей трансформатор 6-10/0,22 кВ. Для практических расчетов принимается равным 1, если питание ТП Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям осуществляется по воздушной полосы, и 0, если питание ТП осуществляется кабельной линией;  – коэффициент, учитывающий рельеф в месте расположения защищаемого строения с ЭО. Принимается равным  = 0, если строение отлично экранировано;  = 0,5, если поблизости есть другие строения Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям;  = 0,75, если здание размещено на открытой местности;  = 1, если здание размещено в горах либо поблизости есть молниеотвод.

Функционал R определяется выражением:

, (8)

где ^ S – дискретная величина, учитывающая устойчивость оборудования. Для практических расчетов принимается Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям равной:

S = 4, если уровень помехоустойчивости меньше Uуст  0,5 кВ; S = 3, если 0,5  Uуст  1,0 кВ; S = 2, если 1,0  Uуст  2 кВ; S = 1, если 2,0  Uуст  4.

С – дискретная величина, учитывающая вред от повреждения оборудования в итоге воздействия ИЭМВ. Для Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям проведения практических расчетов принимается равной:

^ С = 1, при низкой цены оборудования (цена оборудования меньше 45 тыс. руб.); С = 2, при средней цены оборудования (при цены оборудования от 45000 до 450000 руб.); С = 3, при высочайшей цены оборудования Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям (выше 450000 руб.).

I – дискретная величина, учитывающая вред, возникающий при невозможности использовать оборудование, пострадавшее в итоге ИЭМВ. Для проведения практических расчетов принимается равной:

^ I = 1, при отсутствии нарушений в работе ЭО; I = 2, при частичном нарушении работоспособности ЭО Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям; I = 3, при полном повреждении оборудования либо очень суровом, с последствиями экономического вреда.

После оценки значений функционалов Е и R можно делать выводы о необходимости установки защиты от ИЭМВ в согласовании Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям с данными табл. 3.

Таблица 3

Советы по необходимости установки ОПН





E  1

1 < E  2

2 < E  4

E > 4

R = 89

Рекомендуется

Рекомендуется

Нужно

Нужно

R = 67

Не непременно

Рекомендуется

Рекомендуется

Нужно

R < 5

Не непременно

Не непременно

Не непременно

Рекомендуется


Для обеспечения низкого остающегося напряжения электрического оборудования потребителей, рекомендованы каскадные схемы защиты (рис. 10).



^ Рис. 10. Примеры Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям выполнения каскадных схем защиты ЭО
а) параллельная установка 2-ух ОПН,

б) параллельная установка нескольких ОПН на различных фидерах

Приводятся подробные советы по обеспечению координации меж ОПН при их каскадном подключении (табл Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям. 4), также правила подключения и монтажа ОПН.

Таблица 4

Рекомендуемые малые расстояния меж ОПН для обеспечения координации


ОПН1

ОПН2

Малая дистанция меж ОПН, м

Iн1,

кА

Iмакс1,

кА

Uост1,

КА

Iн2,

кА

Iмакс2,

кА

Uост2,

кА

20

40

2,5

5

10

1,5

20

20

40

2,0

5

10

1,5

10

10

20

1,8

5

10

1,5

5

5

10

2,5

2

4

1,5

10




Рис. 11. Схемы подключения ОПН: а) сокращение длины Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям проводников

подключения ОПН; б) разделение проводников подключения ОПН


(9)

. (10)

На основании результатов исследования разработана методика выполнения системы защиты электрического оборудования потребителей и силовых трансформаторов от перенапряжений.

В пятой главе представлены исследования периода эксплуатации Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям массива СТ после установки ОПН с целью определения критериев увеличения ресурсов силовых трансформаторов.

Выявление роли защитного аппарата в уменьшении воздействия грозовых и коммутационных перенапряжений на общую повреждаемость СТ проводилось по статистическим данным энергетического Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям предприятия ЗАО «СГЭС».

На базе анализа работы СТ ЗАО «СГЭС» за 45-летний срок эксплуатации была выявлена повреждаемость трансформаторов в итоге грозовых и коммутационных перенапряжений, составляющая 13,03 % от полного количества повреждений СТ (рис Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям. 13; (4)).

Установлено, что без использования ОПН число перенапряжений в год с величиной U > 3÷4∙Uном, (В), ожидается 10 – 400 раз, в то время как при установке ОПН те же перенапряжения появляются 1 – 2 раза в год.

При установке Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ОПН перенапряжения понижаются до уровня испытательного напряжения, так, к примеру, для силовых трансформаторов 6/0,22 кВ ОПН снизили перенапряжения с кратностью Kmax = 8,2 – 8,6 до уровня Kmax = 3,5 – 4,0.

Эффективность использования ОПН в распределительных сетях, при разных видах перенапряжений Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям представлена на рис. 12.





Рис. 12. Рассредотачивание кратности перенапряжений в сетях 6 кВ при наличии и отсутствии ОПН


С целью аналитического исследования воздействия защиты от перенапряжений построены плотность вероятности и функция рассредотачивания отказов для Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям уже исследованного массива СТ предприятия ЗАО «СГЭС», но с учётом установки ОПН (рис. 13, 14).

(11)

Наработка на отказ СТ описывается также рассредотачиванием Вейбулла с параметрами α´1 = 0,1566 и δ´1 = 0,996 на интервале 0…12 лет, на интервале 23…40 лет, Вейбулла, с параметрами Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям α´3 = 0,035·10-9 и δ´3 = 5,5633, а на промежном интервале 12…23 – равномерным законом рассредотачивания с коэффициентом а = 0,0087.

Проведенная проверка показала, что с доверительной вероятностью не ниже 0,95 по аспекту согласия χ2 – Пирсона, наработка на отказ анализируемого массива СТ с Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ОПН в распределительных сетях также описывается 2-мя законами рассредотачивания по выражениям с плотностью вероятностей (11), представляя собой многостадийную модель скопления повреждений.




Рис. 13. Гистограмма (3) и вероятностная плотность рассредотачивания на отказ СТ до 1000 кВ∙А с учётом Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям установки ОПН (1), (2) – плотность рассредотачивания на отказ СТ без учёта установки ОПН, (3) – гистограмма повреждаемости массива СТ в итоге грозовых и коммутационных перенапряжений






Рис. 14. Вероятностная функция рассредотачивания на отказ СТ до 1000 кВ∙А Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям с учётом установки ОПН (1 – эмпирическая и 2 – теоретическая кривые рассредотачивания вероятности отказов СТ;

3   теоретическая кривая рассредотачивания вероятности неотказной работы СТ)


Аналогично выражению (4) определено среднее время неотказной работы массива СТ при установке ОПН, которое возросло на Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям 7,5% и составило:

(12)

Оценка максимально допустимой нормы t эксплуатационного ресурса СТ при использовании ОПН с граничной вероятностью EX, = 0,2; 0,05; 0,02; 0,01 составляет:

(13)

Таблица 5

Предсказуемые максимально допустимые нормы эксплуатационного ресурса

массива СТ (с учетом установки Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ОПН)


Интервал

I

II

III

ЕX

0,05

0,02

0,01

0,05

0,02

0,01

0,2

t', лет

9,01

11,23

12,19

20,08

23,53

24,68

37,36

Δ*),%

6,75%

8,19%

8,94%

12,18%

12,42%

12,49%

3,84%

* - повышение t' (с учётом установки ОПН) относительно t (без ОПН).









Рис. 15. Вероятностные свойства интенсивности отказов

СТ до 1000 кВ∙А без ОПН (1) и с учётом установки ОПН (2)


Вероятностная черта интенсивности отказов h(t) при использовании Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям ОПН может быть аппроксимирована по участкам с погрешностью менее 5% последующими выражениями:

(14)

На базе приобретенных функций рассредотачивания отказов массива СТ без ОПН (3) и с учётом установки ОПН (11) целенаправлено сопоставить интенсивность Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям отказов по выделенным интервалам (рис. 15).

Приметное понижение количества отказов, наблюдаемое на интервале деградации, определяется повышением среднего времени неотказной работы для массива СТ с учётом установки ОПН на 1,6 года, что составляет 7,5%.

Повышение максимально Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям допустимой нормы эксплуатационного ресурса на всех интервалах работы СТ и уменьшение интенсивности отказов на интервале деградации на 2,5%, когда интенсивность отказов не превосходит интенсивность отказов периода приработки, подтверждают эффективность ОПН для защиты трансформаторов от перенапряжений.

Таким Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям макаром, исследования проявили, что установка нелинейных ограничителей перенапряжений приводит к понижению остающегося напряжения на шинах подстанций распределительных сетей. Как следует, ОПН предупреждают повреждение изоляции СТ и, сразу, увеличивают ресурсные свойства СТ Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в последующем.

  1. Разработана структурная схема систематизации обстоятельств повреждений СТ на базе анализа аварийности в сетях 0,22 – 35 кВ и методика обследования парка устаревших трансформаторов позволяющая определять Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям техническое состояние трансформаторов и давать советы по техническому обслуживанию на базе использования инфы различных уровней и текущего эксплуатационного ресурса.

  2. На базе статистических исследовательских работ установлено, что наработка на отказ массива СТ мощностью Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям до 1000 кВ·А на трёх шагах эксплуатации подчиняется законам: на шаге приработки рассредотачивание Вейбулла с параметрами α1 = 0,1598 и δ1 = 0,998 на интервале 0…12 лет, на шаге обычной эксплуатации равномерное рассредотачивание с коэффициентом а = 0,0099 на промежном интервале Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям 12…23 лет и на шаге деградации рассредотачивание Вейбулла с параметрами α3 = 0,025·10-9 и δ3 = 6,5485 на интервале 23…40 лет. Установлено, что применение каскадной схемы ОПН приводит к изменению характеристик рассредотачивания на всех шагах эксплуатации СТ при сохранении его Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям формы.

  3. Построена многостадийная модель отказов СТ и нарушений по перенапряжениям, позволяющая получить возможность отказа и, соответственно, возможность неотказной работы, на любом шаге текущего эксплуатационного ресурса массива СТ с учётом критерий Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям обеспечения ЭМС.

  4. Разработана методика внедрения каскадных схем ОПН для ограничения перенапряжений в сетях 0,22 – 35 кВ, которая принципно изменила ресурсные свойства массива СТ, увеличив среднее время неотказной работы массива СТ на 1,6 года, т.е. на Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям 7,5%.


Материалы диссертации употребляются в учебном курсе “Изоляция и перенапряжение” и “Электронные системы и сети” Самарского муниципального технического института.


^ Основное содержание работы отражено в последующих публикациях:


  1. Гольдштейн В.Г., Соляков О.В Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям., Сулейманова Л.М. Учёт старения электроустановок при анализе электрической сопоставимости // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 10-й Междунар. науч. – технич. конф. студ. и аспир., т.1. М.: МЭИ (ТУ), 2004. С. 336.

  2. Гольдштейн В.Г., Соляков О.В Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям., Сулейманова Л.М. Методические нюансы решения задачки электрической сопоставимости // Сб. научн. тр. "Препядствия электрической сопоставимости и контроля свойства электронной энергии". – Пенза: изд-во ПГУ, 2004. С. 48 – 54.

  3. Ведерников В.С., Гольдштейн В.Г Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям., Сулейманова Л.М. Модель скопления повреждений в силовых трансформаторах // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 11-й Междунар. науч. – технич. конф. студ. и аспир., 1 – 2 марта 2005, т.1. М.: МЭИ (ТУ), 2005. С. 372 – 373.

  1. Сулейманова Л Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям.М. Моделирование скопления повреждений в силовых трансформаторах // Эффективность и качество электроснабжения промышленных компаний: Сб. тр. V Междунар. науч. – технич. конф. 25 – 27 мая 2005, – Мариуполь, 2005. С. 186 – 189.

  2. Гольдштейн В.Г., Салтыков В.М., Соляков О.В., Сулейманова Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям Л.М. Систематизация перенапряжений и аварийность силовых трансформаторов компаний электронных сетей // Вестник СамГТУ. Вып. 41. Самара, 2006. – С. 148 – 158.

  3. Сулейманова Л.М. Старение изоляции силовых трансформаторов сетей 6 – 35 кВ как следствие грозовых и коммутационных перенапряжений // Способы и Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям средства оценки состояния энергетического оборудования. Вып. 30. С.Пб, ПЭИПК, 2006. – С. 138–141.


Личный вклад создателя. Все главные положения диссертации разработаны создателем лично. В работах, написанных в соавторстве, создателю принадлежат разработка математических моделей [1, 3, 4,], расчетная часть Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям [2, 5] и обработка результатов исследовательских работ [1, 5, 6,].



Разрешено к печати диссертационным советом Д 212.217.04

Протокол № 21 от 15.11.2006

Заказ № 1673. Формат 60х84 1/16. Бумага тип. №1.

Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Самарский муниципальный технический институт.

Типография СамГТУ.

443100, г Повышение эксплуатационных ресурсов силовых трансформаторов при обеспечении электромагнитной совместимости по перенапряжениям. Самара, Молодогвардейская ул. 244, Главный корпус




povishennaya-gosudarstvennaya-akademicheskaya-stipendiya-obuchayushimsya.html
povishennaya-stipendiya-za-dostizheniya-studenta-v-nauchno-issledovatelskoj-deyatelnosti.html
povishennih-gosudarstvennih-akademicheskih-stipendij.html