В табл. 2 приведено распределение повреждений силовых трансформаторов по узлам, для которых в актах указана продолжительность их эксплуатации. Как видно из табл. 2, повреждения обмоток имеют место у трансформаторов с любыми сроками эксплуатации, для РПН наибольшее число повреждений у трансформаторов со сроками эксплуатации 10-30 лет, для высоковольтных вводов - после 10 лет эксплуатации. Однако имеющиеся данные не позволяют сделать оценку зависимости повреждаемости трансформаторов от срока эксплуатации, так как для этого необходимо учитывать число эксплуатируемых трансформаторов в каждом диапазоне времени службы.
Наиболее тяжелым повреждением трансформатора является внутреннее короткое замыкание (КЗ). Как показал анализ, повреждения, вызванные внутренними КЗ, имели место при повреждениях обмоток в 80% случаев общего числа повреждении обмоток, при повреждениях высоковольтных вводов - 89%, при повреждениях РПИ -25% и при повреждениях прочих узлов - 36% соответственно, включая ошибки при монтаже, ремонте и эксплуатации.
При обработке данных актов выявлен ряд случаев неправильного применения [3] в части требований к составлению актов расследования технологических нарушений в работе электростанций, сетей и энергосистем. Составители актов не всегда выполняют при их заполнении требования всех пунктов. Так, за период 1997-1998 гг. 23,4% актов были оформлены не полностью. В 2000 г. доля не полностью оформленных актов сократилась до 10,4%. В частности, в ряде случаев отсутствуют данные о недоотпуске, недовыработке энергии и экономическом ущербе от последствий отказа, как того требует [4].
Основные повреждения трансформаторов и высоковольтных вводов с указанием причин их возникновения, характером и последствиями их развития приведены в табл. 3.
Анализ повреждений трансформаторов с внутренними короткими замыканиями по периодам, указанным в [1] (первый - в течение первых 12 лет эксплуатации до первого капитального ремонта, второй - за полный нормированный срок службы не менее 25 лет, третий - за срок службы более 25 дет), представлен далее.
За период эксплуатации до 12 лет имели место следующие виды повреждений:
· внутренние повреждения трансформаторов из-за длительного неотключения при сквозных КЗ на стороне 10 кВ;
· повреждения обмоток высшего напряжения из-за возникновения виткового замыкания;
· повреждения негерметичных вводов, длительно хранившихся на складе до установки в трансформатор;
· перекрытия масляного канала герметичных вводов по внутренней поверхности нижней фарфоровой покрышки;
· нарушения целостности контактной системы и токоограничивающих сопротивлений контактора РПН, приведшие к образованию электрической дуги и выбросу масла.
За период 12-25 лет эксплуатации имели место следующие повреждения:
· повреждения обмоток низшего напряжения при резко переменных нагрузках дуговых электрических печей завода;
· повреждения из-за увлажнения и загрязнения изоляции обмоток;
· увлажнения бакелитовой изоляции контактора РПН;
· повреждения негерметичных вводов из-за увлажнения и загрязнения внутренней изоляции;
· перекрытие, масляного канала герметичных вводов по внутренней поверхности нижней фарфоровой покрышки.
Таблица 2
Распределение повреждений силовых трансформаторов по узлам с указанием продолжительности их эксплуатации за период январь 1997 г. - ноябрь 2000 г.
Узел
Число повреждений по продолжительности эксплуатации
Всего
10 лет
10-20 лет
20-30 лет
30-40 лет
более 40 лет
Обмотки
23
25
28
12
111
Магнитопровод
6
0
1
Система охлаждения
2
14
13
30
РПН
21
10
71
Вводы
15
37
38
31
9
130
Течь масла
16
19
11
3
61
Упуск масла
22
5
75
Вандализм
Итого
79
148
147
96
500
Т а б л и ц а 3
Основные повреждения трансформаторов высоковольтных вводов
Повреждение
Причина возникновения повреждения
Характер и последствия развития повреждения
Обмотка
Выгорание витковой изоляции и витков обмотки
Длительное неотключение сквозного тока КЗ на стороне низшего напряжения трансформатора
Выгорание витковой изоляции и витков, разложение масла, расплавление и разбрызгивание меди и разрушение изоляции
Деформации обмотки
Недостаточная электрическая стойкость обмоток
Повреждение изоляции вследствие деформации обмоток с возможным повреждением трансформатора
Увлажнение и загрязнение изоляции обмоток
Нарушение герметичности трансформатора к токам КЗ
Снижение электрической прочности маслобарьерной изоляции и пробой первого масляного канала, что может вызвать:
- развитие "ползущего разряда"
- ионизационный пробой витковой изоляции за счет вытеснения масла водяным паром из капилляров изоляции
- повреждение трансформатора
Износ изоляции обмоток
Снижение механической стойкости изоляции обмоток
Разрушение изоляции обмоток с последующим возникновением виткового замыкания или замыкания на другую обмотку при умеренном сквозном токе КЗ с внутренним повреждением трансформатора
Дефект изготовления грозоупорной обмотки
Касание петель грозоупорных обмотокразделяющей перегородки
В условиях вибрации трансформатора ведет к истиранию изоляции петель и развитию пробоя
Перегрев магнитопровода
Образование короткозамкнутого контура в магнитопроводе
Оплавление стали магнитопровода, пожар в железе, разложение масла
Нарушение охлаждения трансформатора
Повреждение маслонасосов
Нарушение охлаждения трансформатора и загрязнение механическими примесями
Засорение труб охладителей
Перегрев трансформатора
Переключатели ответвлений РПН
Нарушение контактов в РПН
Искрение, перегрев, оплавление и выгорание контактов. Подгар токоограничивающих сопротивлений
Неработоспособность РПН
Нарушение перегородки, изолирующей бак расширителя МЧН от бака трансформатора
Дефект изготовления
Загрязнение масла трансформатора, снижение его электрической прочности, усложнение диагностики трансформатора
Механическая неисправность ГОН
Износ элементов кинематической схемы
Обгорание контактов переключателей
Нарушение герметичности бака контактора
Увлажнение бакелитового цилиндра контактора
Внутреннее дуговое КЗ по увлажненным расслоениям бакелитовой изоляции бака РПН
Прочие узлы
Нарушение герметичности
Подсос воздуха через сальники задвижек. Нарушение герметичности гибкой оболочки расширителя, неисправность воздухоосушителя
Проникновение атмосферной влаги и воздуха, ослабление электрической прочности изоляции
Нарушение контактных соединений отводов, демпферов и др.
Дефект монтажа и наладки
Перегрев контактов, загрязнение контактов продуктами разложения изоляции и масла
Течь масла через резиновые прокладки в месте соединений бака с выхлопной трубой, из-под разъема крепления ввода
Дефекты монтажа, ремонтам эксплуатации
Упуск масла из трансформатора
Высоковольтные негерметичные вводы
Увлажнение и загрязнение изоляции негерметичных вводов
Проникновение атмосферной влаги во ввод, образование примесей в масле ввода
Создает условия для развития теплового и электрического пробоя изоляции ввода
Высоковольтные герметичные вводы
Отложение осадка (продуктов окисления масла или вымывания из конструктивных материалов) на внутренней поверхности фарфора и на поверхности внутренней изоляции
Осадок адсорбирует влагу и загрязнения, в том числе металлосодержащие
Приводит к возникновению проводящих дорожек, развитию разрядов и пробою масляного канала ввода
Коллоидное старение масла
В результате окислительных процессов и взаимодействия масла с конструктивными материалами, в первую очередь, с медесодержащими и железосодержащими, происходит образование и рост коллоидных частиц
Приводит к снижению электрической прочности масляного канала ввода
Течь масла из вводов через нижние резиновые прокладки, из-за нарушения верхнего уплотняющего узла, через резиновые уплотнения измерительного вывода
Дефекты монтажа, ремонта и эксплуатации
Ведет к снижению давления масла, нарушению герметичности, попаданию влаги и воздуха во ввод. Вызывает снижение электрической прочности изоляции
Повышение давления во вводах
Вызывается потерей герметичности сильфонов и, как следствие, недостаточной температурной компенсацией имеющегося объема масла, а также появлением источника интенсивного газообразования или нарушением связи между вводом и выносным баком давления
Снижение электрической прочности внутренней изоляции ввода
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
