Продление срока службы силовых трансформаторов

Продление срока службы силовых трансформаторов

Почти 25% силовых трансформаторов (около 1500 единиц) мощностью более 80 МВА, расположенных в странах СНГ, достигли нормированного срока эксплуатации — 25 лет или очень близки к нему. Здесь имеются в виду трансформаторы блоков 150-500 МВт, сетевые трансформаторы 220-500 кВ с уменьшенными размерами изоляции, на которые невозможно распространить положительный опыт эксплуатации конструкции 30- и 40-х гг., находящихся в эксплуатации более 40-50 лет.

При определении конца срока службы обычно оценивают 3 аспекта проблемы; 1) технический — опасность, кроящаяся в продолжении эксплуатации;

стратегический — появившееся несоответствие расчетных и действительных условий эксплуатации (рост нагрузки, токов КЗ и др.) и

экономический — повышение потерь, большие расходы на обслуживание.

Можно выделить обратимое и необратимое изменение свойств и качеств оборудования.

Необратимое — термоокислительное разрушение изоляции обмоток, наличие развивающихся внутренних повреждений, требующих для ликвидации полной разборки трансформатора с заменой основных узлов, а также нереальность снижения внутренних потерь.

Наряду с этим большинство свойств и качеств может быть принципиально восстановлено на месте установки оборудования.

Сильное повышение цен на трансформаторы и их транспортирование выдвигает на первое место оценку технического риска продолжения эксплуатации изношенного оборудования. Здесь появляются два вопроса: «Какова вероятность отказа оборудования, к примеру, в следующем году?» и «Можно ли рассчитывать, что оборудование будет должным образом работать еще 10 или 15 лет?». Понятно, что комплекс работ по обновлению оборудования должен надежно исключить отказы в первый год и утвердительно ответить на второй вопрос.

Факторы, определяющие реальный срок службы оборудования

Если под жизнью трансформатора понимать степень износа изоляции, например, снижение степени полимеризации (СП) витковой изоляции до критических значений 200-300 ед., то легко вычислить, что в реальных температурно-нагрузочных условиях как подстанционные, так и блочные трансформаторы должны служить по меньшей мере в 1,5-2 раза больше нормы.

Отказы мощных трансформаторов из-за износа не превышают 10 % общего числа, причем возникают, как правило, или из-за ненадлежащей конструкции обмоток, или из-за неадекватных режимов. Наряду с этим проблема надежности старых трансформаторов высших классов напряжения не только имеется, но и становится в последнее время критической.

Исследование повреждаемости показывает, что ряд мощных трансформаторов, особенно с пониженным уровнем изоляции, без специальных мер может попросту не дожить до положенного срока. Основными причинами отказов являются: снижение электрической прочности изоляции из-за влаги, гярзи, скапливания продуктов старения; искривление обмоток под действием напряжения КЗ; нарушение прессовки и крепления обмоток; снижение электрической прочности внутренней изоляции вводов (особенно при воздействии коммутационных импульсов), нарушение конструкционной изоляции остова, разрушение поверхности контактов РПН и отводов.

Новая тенденция повреждаемости — уменьшение импульсной прочности изоляции, вызывающее перекрытие обмоток ВН при грозовых перенапряжениях.

Принятых способов и параметров диагностики зачастую не хватает для оценки реального состояния оборудования и тем паче для прогнозирования степени надежности на несколько лет вперед.

Опыт использования, а также результаты исследования моделей изоляции, например, ее ресурсные испытания, привели к выводу, что основными факторами, определяющими надежность мощных трансформаторов после долгой работы, являются изменения обратимого характера, и для гарантированного продления срока службы прежде всего нужны следующие меры:

замена изоляции с полным восстановлением ее электрической прочности и механического состояния действующей части;

максимальная ликвидация потенциальных причин неполадок, известных из опыта эксплуатации, с усилением узких мест в конструкции;

замедление последующего ухудшения состояния изоляции.

Программа продления срока службы

Техническая стратегия обновления мощных трансформаторов содержит комплекс мер по оценке реального состояния оборудования, замене его изоляционной системы, усовершенствования конструкции и улучшению последующих условий эксплуатации и обслуживания.

Оценка технического состояния оборудования.

Комплекс обследования технического состояния предполагает решение следующих важных задач:

обнаружение повреждений, возможных для данной конструкции в данных условиях эксплуатации;

оценка присутствия развивающихся необратимых дефектов (деформация обмотки, следы разрядов в изоляции и т.п.);

оценка остаточного ресурса изоляционных материалов, а также уплотнительных материалов и узлов, подвергающихся механическому старению;

выявление неисправностей в режимах предельных рабочих воздействий (функциональное тестирование).

Для оценки степени износа изоляции применяются следующие методы: расчетная оценка повышения температуры изоляции для конкретных условий работы; анализ растворенных газов и фурфурола; определение СП образцов картона и бумаги с отдельной оценкой степени ухудшения состояния поверхностных слоев.

Результаты проверки более 50 трансформаторов почти во всех случаях выявили дефекты, которые по данным нормированных профилактических испытаний не должны были присутствовать.

Рубрики2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*