Математическая модель для исследования процесса импульсного дефектографирования обмоток высоковольтных

  • Алексей Валериевич Лавринович
  • Алексей Владимирович Мытников
Ключевые слова: математическая модель, схема замещения, контроль состояния, импульсный метод, зондирующий импульс, дефект обмотки, эффективность диагностики

Аннотация

Приведены результаты разработки математической модели силового трансформатора для моделирования процессов диагностики механического состояния обмоток методом низковольтных наносекундных импульсов. Модель включает в себя цепочечное представление обмоток трансформатора с учетом зависимости активного и реактивного сопротивления витков от спектра частот импульса, подаваемого от зондирующего генератора. Исследование процессов импульсного дефектографирования, проведенное на разработанной математической модели, показало, что частотный спектр зондирующего импульса играет существенную роль при выявлении места дефекта обмотки трансформатора, типа дефекта (смещение витков, полегание, выпучивание). Сигналы откликов, получаемых при подаче смоделированного зондирующего импульса, удовлетворительно совпадают с сигналами откликов, полученных при экспериментах на физической модели трансформатора. Разработанная модель открывает перспективу определения расчетным путем места и вида дефекта обмотки трансформатора на основе сопоставления результатов экспериментальных откликов при обследованиях трансформаторов по методу низковольтных наносекундных импульсов с результатами моделирования.

Биографии авторов

Алексей Валериевич Лавринович

инженер отдела по высоковольтному оборудованию Томского научно-исследовательского и проектного института нефти и газа.

Алексей Владимирович Мытников

кандидат техн. наук, доцент отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики Национального исследовательского Томского политехнического университета

Литература

1. Fuhr J., Aschwanden T. Identification and Localization of PD-Sources in Power Transformers and Power Generators. – IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2017, vol. 24, No.1, pp. 17–30, DOI:10.1109/TDEI.2016.005951.
2. Соколов В.В. Ранжирование состаренного парка силовых трансформаторов по техническому состоянию. – Материалы IV Всерос. научно-техн. конф. «Современное состояние и проблемы диагностики силового электрооборудования», Новосибирск, 2006, с. 7–18.
3. Pettersson L, Fantana N.L., Sunderman U. Assessment ranking of Power Transformers Using Condition Based Evaluation, A New Approach. – CIGRE Paris Conference, 1998, Paper 12–204.
4. Лех В., Тымински Л. Новый метод индикации повреждений при испытании трансформаторов на динамическую прочность. – Электричество, 1966, № 1, с. 77–81.
5. Patelly J.P., Tanguy A. French experience with decision making for damaged transformers. Cigre papers 2002, 12–111.
6. CIGRE Вrochure N 227. GUIDE for Life Management Techniques for Power Transformers, WG A2.18, 2003.
7. Аветиков Г.В., Левицкая Е.И., Попов Е.А. Импульсное дефектографирование трансформаторов при испытаниях на электродинамическую стойкость. – Электротехника, 1978, № 4, с. 53–57.
8. Конов Ю.С., Короленко В.В., Федорова В.П. Обнаружение повреждений трансформаторов при коротких замыканиях. – Электрические станции, 1980, № 7, с. 46–48.
9. Аликин С.В. и др. Количественная оценка результатов импульсного дефектографирования обмоток силовых трансформаторов. – Электротехника, 1990, № 5, с. 75–76.
10. Хренников А.Ю., Киков О.М. Диагностика силовых трансформаторов в Самараэнерго методом низковольтных импульсов. – Электрические станции, 2003, № 11, с. 49–51.
11. Хренников А.Ю. Опыт обнаружения остаточных деформаций обмоток силовых трансформаторов. – Энергетик, 2003, № 7, с. 18–20.
12. Tenbohlen S., et al. Diagnostic Measurements for Power Transformers Review. – Energies, 2016, vol. 9(5) 347, 25 p.; DOI:10.3390/en9050347.
13. Ларин В.С. Анализ частотных характеристик для локализации коротких замыканий в обмотках трансформаторов. – Электричество, 2018, №. 4, с. 14–25.
14. Ларин В.С. Мировые тенденции развития трансформаторного оборудования. – Электричество, 2015, №. 8, с. 20–26.
15. Лавринович В.А., Лавринович А.В., Мытников А.В. Экспериментальное исследование путей повышения эффективности импульсного дефектографирования для контроля состояния обмоток высоковольтных трансформаторов. – Электричество, 2021, №. 8, с. 39–48
#
1. Fuhr J., Aschwanden T. Identification and Localization of PD-Sources in Power Transformers and Power Generators. – IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2017, vol. 24, No.1, pp. 17–30, DOI:10.1109/TDEI.2016.005951.
2. Sokolov V.V. Materialy IV Vseros. Nauchno-tekhn. Konf. «Sovremennoe Sostoyanie i Problemy Diagnostiki Silovogo Elektroоborudovaniya» – in Russ. (Materials of the IV All-Russian Scientific and Technical Conference "The Current State and Problems of Diagnostics of Power Electrical Equipment"), Novosibirsk, 2006, pp. 7–18.
3. Pettersson L, Fantana N.L., Sunderman U. Assessment ranking of Power Transformers Using Condition Based Evaluation,
A New Approach. – CIGRE Paris Conference, 1998, Paper 12–204.
4. Lekh V., Tyminskiy L. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 1966, No. 1, pp. 77–81.
5. Patelly J.P., Tanguy A. French experience with decision making for damaged transformers. Cigre papers 2002, 12–111.
6. CIGRE Вrochure N 227. GUIDE for Life Management Techniques for Power Transformers, WG A2.18, 2003.
7. Avetikov G.V., Levitskaya E.I., Popov E.A. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 1978, No. 4, pp. 53–57.
8. Konov Yu.S., Korolenko V.V., Fedorova V.P. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electric Power Plant), 1980, No. 7, pp. 46–48.
9. Alikin S.V., et al. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 1990, No. 5, pp. 75–76.
10. Khrennikov А.Yu., Кikоv О.М. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electric Power Plant), 2003, No. 11, pp. 49–51.
11. Khrennikov А.Yu. Energetik – in Russ. (Energetic), 2003, No. 7, pp. 18–20.
12. Tenbohlen S., et al. Diagnostic Measurements for Power Transformers Review. – Energies, 2016, vol. 9(5) 347, 25 p.; DOI:10.3390/en9050347.
13. Larin V.S. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2018, No. 4, pp. 14–25.
14. Larin V.S. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2015, No. 8, pp. 20–26.
15. Lavrinovich V.A., Lavrinovich A.V., Mytnikov A.V. Elektri-chestvo – in Russ. (Electricity), 2021, No. 8, pp. 39–48.
Опубликован
2021-06-04
Раздел
Статьи