Диагностирование эксплуатационных режимов работы силовых трансформаторов сельских потребительских подстанций : диссертация

Abstract

RU: Обоснована актуальность работы, рассмотрено состояние вопроса, определены цель и задачи исследований. Анализ работ посвященных нагреву силовых трансформаторов, разработке устройств диагностирования режимов работы силовых трансформаторов в эксплуатационных условиях, позволил обобщить и классифицировать методы и средства диагностирования, а также сформулировать научную гипотезу. Получены выражения для определения эквивалентных тепловых проводимостей между телами тепловой схемы замещения и окружающей средой на базе экспериментальных данных, полученных в опытах холостого хода и короткого замыкания. Проведен анализ процесса нагрева силового трансформатора как гетерогенной системы в сравнении с номинальным режимом работы при симметричной, несимметричной перегрузке фаз и под действием сверхтоков. Обосновано, что процессы нагрева силового трансформатора при симметричной и несимметричной перегрузках могут быть описаны упрощенными уравнениями нагрева, которые представляют разность установившегося превышения температуры тела над температурой окружающей среды и первой парциальной экспоненты каждого тела. При этом ошибка не превышает 5 %. Для описания теплового процесса при действии сверхтока получено уравнение нагрева обмотки как адиабатического процесса. В этом уравнении использованы следующие показатели: импульс квадрата сверхтока, конструкционный коэффициент, критерий нагревания. Предложена методика функционального диагностирования эксплуатационных режимов работы силовых трансформаторов сельских потребительских подстанций по температуре масла и кратностям сил токов в фазах. Экспериментальная проверка показала, что предложенная модель функционального диагностирования с достаточной степенью точности описывает фактические процессы нагрева обмоток силового трансформатора. При этом отклонение экспериментальных данных от теоретических не превышает 5 %. На основании теоретических и экспериментальных исследований процессов нагрева силового трансформатора разработана микропроцессорная система функционального диагностирования, которая осуществляет контроль температур обмоток фаз, формирование и передачу сигнала по средствам GSM/GPRS - модема. Устройство внедрено в Приморском РЭС Запорожской области и в Тячевском РЭС Закарпатской области. Годовой экономический эффект на одну трансформаторную подстанцию составляет 2300 грн., вероятность безотказной работы устройства 0,986, среднее время безотказной работы – 80450,5 ч.

/// EN: The dissertation contains theoretical and experimental researches results of power transformer heating processes compared with the nominal operation mode at the symmetrical, asymmetrical overload and additional currents activity. Definition procedure of power transformer thermal equivalent circuit parameters with use of open-circuit and short circuit tests is developed. The power transformers operating conditions operation functional diagnosing procedure of rural consumer substantions on oil temperature and currents forces multiplicities in phases is offered. By researches results the power transformer functional diagnosing microprocessor system of rural consumer substantions is developed. Introduction of diagnosing device in production is carried out. Data about device efficiency at its operation are cited.