logo logo

Диагностика оборудования подстанций

Подстанции представляют собой централизованные места размещения электрического оборудования, где напряжения, для целей передачи и распределения энергии, преобразуются как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Обычно подстанции располагаются вне помещений, на огражденных площадках, но некоторые подстанции располагаются и в помещениях. Чаще всего подстанции можно найти при электростанциях, в муниципалитетах и городах, а также в крупных промышленных и производственных центрах.
Основным элементом подстанции являются трансформаторы, которые, в зависимости от конструкции и назначения, используются для повышения или понижения напряжения. Со стороны выходов высокого и низкого напряжения трансформатора располагаются выключатели, служащие для защиты от электрических сбоев, а также выключатели, служащие для отсоединения или изолирования различных электрических цепей подстанции. Там же располагаются и громоотводы.
Некоторые типы трансформаторов снабжены присоединенным к ним отсеком переключателя ответвления нагрузки (РПН). Этот переключатель используется для регулировки напряжения при изменениях нагрузки. Переключение организуется посредством ряда движущихся отводов внутри отсека. Эти отводы иногда выходят из строя и вызывают катастрофические повреждения трансформатора (рисунки 4a и 4b). Если у трансформатора отсутствует встроенный отсек РПН, тогда на подстанции устанавливаются регуляторы напряжения, играющие ту же самую роль. Они представляют собой отдельно стоящие, заполненные маслом корпуса, размещающиеся с той стороны трансформатора, которая соответствует низкому напряжению, рядом с линиями выхода.

нагрев переключателя ответвления нагрузки трансформатора

Рисунок 4a (слева) показывает типичную температурную картину отсека
переключателя ответвления нагрузки, имеющего внутреннюю проблему.
Рисунок 4b (справа) показывает источник нагрева движущегося искрящего контакта.

            Другая проблема (хотя и не столь распространенная), с которой столкнулись термографисты, связана с радиаторами охлаждения, обеспечивающие правильную циркуляцию масла в баке трансформатора. В нормальных условиях температура по всей высоте радиаторов должна равномерно распределяться, от горячей вверху, до холодной внизу.  Полностью холодные по всей длине радиаторы указывают либо на недостаточный уровень масла в баке, либо на то, что радиаторы чем-то засорены, что препятствует циркуляции масла (рисунок 5).

холодный радиатор трансформатора
Рисунок 5 демонстрирует холодный радиатор с правой стороны этого трансформатора

            Важную роль среди оборудования подстанции играют выключатели. В подстанциях, находящихся вне помещений, обычно используются выключатели двух типов, масляные и использующие элегаз (SF6). Хотя к наиболее распространенным проблемам относится  перегрев соединений проводников с вводами выключателей, наиболее интересными для обнаружения являются проблемы внутренних проходных изоляторов. При помощи тепловизора удалось обнаружить проблему внутренних соединений, которые обычно находятся глубоко внутри бака корпуса (рисунки 6a и 6b).

перегрев в верхней части вывода элегазового выключателя

Рисунок 6a демонстрирует перегрев в верхней части вывода элегазового выключателя
Рисунок 6b демонстрирует перегрев в нижней части ввода масляного выключателя, находящейся в баке выключателя.

            Важную роль в рассеивании опасных скачков тока, возникающих при ударе молнии, играют грозозащитные разрядники или ОПН. Они располагаются в подстанции на входе линии высокого напряжения, а также на стороне фидера низкого напряжения. Имеются свидетельств того, что громоотводы, не обеспечивавшие должного рассеивания тока, приводили к простою подстанции (рисунок 7). Любой ОПН внутри подстанции, на котором замечен рост температуры, должен быть документально зафиксирован, и запланирован для замены в максимально возможное короткое время.

Нагретый ОПН
Рисунок 7. Нагретый ОПН, который должен был защищать фидер 10 кВ, вывел подстанцию из строя.
ОПН вышел из строя, и вывел из строя подстанцию на заводе силового оборудования.

            Хотя большинство тепловизионных инспекций, выполняемых на подстанциях, выполняется в дневное время, диагностика, выполняемая ночью, раскрывает проблемы нового типа. Прекрасными примерами являются коронный разряд и состояние проводки. В большинстве случаев наблюдаемое приращение температуры в таких случаях невелико. Нагрев может проявляться в виде кольцеобразных рисунков на изоляторе (рисунок 8a) и концевых муфтах. Кроме того, возможны отдельные горячие точки между элементами юбочного изолятора (рисунок 8b).

коронный разряд на концевой муфте

Рисунок 8a (слева) демонстрирует коронный разряд на концевой муфте 10 кВ
Рисунок 8b (справа) демонстрирует проводку на юбках юбочного изолятора

Метки материала: ,

Похожие материалы:

bottom