Г.П. Крижов, Т.Є. Удод, кандидати техн. наук,

Р.М. Гобрей, інженер

(Продовження. Початок див. ЕП, № 4 – 7-8, 11 – 12, 2008 р., № 3, 5 – 12, 2009 р., № 1-2, 2010 р.)

У попередніх статтях розглянуті приклади діагностування температурних дефектів у комутаційних апаратах, зокрема у вимикачах навантаження, роз’єднувачах, відділювачах, контакторах, вимірювальних трансформаторах струму та напруги, а також вентильних розрядниках, нелінійних обмежувачах перенапруг, збірних та з’єднувальних шин, ошиновки розподільних пристроїв, бетонних струмообмежувальних реакторів та реакторів високочастотних загороджувачів.

До уваги читачів – приклади діагностування дефектів інших типів обладнання електричних мереж напругою понад 1000 В за допомогою засобів інфрачервоної техніки, зокрема ізолювальних високовольтних вводів.

Для виявлення дефектів високовольтних вводів, які супроводжуються температурними аномаліями, використовуються особливості їх конструктивного виконання. До таких дефектів, що діагностуються методом інфрачервоної техніки, можуть бути віднесені, перш за все, дефекти зовнішніх (відкрито розташованих) елементів вводу та дефекти внутрішніх контактних з’єднань, наприклад недостатній натяг нарізних сполучень зі струмопровідною трубою, неякісна пайка, дефекти гнучких зв’язків у струмопровідній системі оголовника вводу, а також зниження рівня масла у вводі.

Крім того, таким методом можливо діагностувати і складніші дефекти. Серед них можуть бути такі, як наявність короткозамкнених контурів у вузлі стяжки вводу (такий дефект, як правило, супроводжується виникненням електричних мікродуг на пружинах, напрямних стяжних шпильках та інших деталях вузла стяжки, розкладанням масла і утворенням в маслі газів, характерних для нагріву та іскріння).

Методом інфрачервоної діагностики також може бути виявлене порушення циркуляції масла у вводі. Можливі причини – розбухання кістяка ізоляції або гумових прокладок в місцях з’єднання частин покришки [10], еліпсність кістяка, порушення співвісності склейки частин покришки, неправильна установка центрувальних вкладишів, а також шлакоутворення.

Виявляються також такі дефекти, як збільшення діелектричних втрат в основній ізоляції через її зволоження чи старіння (особливо у верхній частині кістяка негерметичних вводів); пошкодження або незаземлений стан вимірювального або спеціального виводу вводу, розряди з натискного кільця верхнього торця кістяка на внутрішню поверхню фарфорової покришки (для негерметичних вводів 220 кВ з посиленою зовнішньою ізоляцією).

За ГОСТ 10693-81 загальними температурними нормами для неструмопровідних металевих частин, які стикаються з трансформаторним маслом, є такі: температура нагрівання не повинна перевищувати 100 ºС, а перевищення температури над температурою навколишнього повітря – 65 ºС. Норма стосується металевих деталей вводів герметичного виконання на номінальну напругу від 110 до 750 кВ включно, призначених для трансформаторів (автотрансформаторів), реакторів, масляних вимикачів, лінійних вводів, а також вводів з твердою ізоляцією на номінальну напругу 110 кВ для трансформаторів.

У разі якщо нагрівання покришки вводу на 1 °С і більше порівняно з іншими фазами або якщо виявлено, що місцеве нагрівання покришки вводу на 1 °С і більше порівняно з середньою температурою, то це свідчить про внутрішній дефект ізоляції вводу. При цьому середню температуру визначають як арифметичну напівсуму найбільшої та найменшої температури покришки вводу, виміряних між ребрами покришки.

У разі ж нагрівання оголовника або верхньої частини вводу на 2 °С і більше порівняно з іншими фазами, то це свідчить про дефект внутрішніх контактів вводу, або причиною може бути наявність короткозамкненого контуру в оголовнику.

Обидва випадки добре розпізнаються за кривими розподілення температури уздовж ізолятора (так званими термопрофілеграмами, наведеними на рис. 1). Так, за кривою розподілу можна розпізнати наявність короткозамкненого контуру в розширювачі (рис. 1, А) або нагрівання внутрішніх контактних з’єднань (рис. 1, Б). У випадку зниження рівня масла (рис. 1, В) спостерігається різка зміна характеру розподілу температури по висоті вводу чи локальні температурні аномалії на його фарфоровій покришці. Можлива і інша причина – порушення циркуляції масла (наприклад, через порушення установки центруючих вкладишів, розбухання гумового ущільнення або порушення центрування кістяка, його еліпсності, неспіввісності склейки частин покришки тощо – рис. 1, Г – Е). Таке спостерігається і у разі розрядів з натискного кільця верхнього торця остова на внутрішню поверхню фарфорової покришки (для негерметичних вводів 220 кВ з посиленою зовнішньою ізоляцією).

У разі наявності короткозамкненого контуру в розширювачі (оголовнику) термопрофілограма має вигляд дуги, вигнутої з максимальним відхиленням у середині покришки, як показано на рис. 1, А. Термопрофілограма для випадку нагріву внутрішніх контактних з’єднань (рис. 1, Б) має порушення нормального ходу кривої поблизу пошкодженого контакту у вигляді дугі, аналогічної першому випадку. У разі зниження рівня масла (рис. 1, В) у місці поблизу рівня масла має місце скачкоподібний перехід на криву з більш низьким рівнем температури. Характерні вигини термопрофілограми (рис. 1, Г – Е) показані для випадків зволоження верхньої частини ізоляції вводу з утворенням провідних доріжок; порушення циркуляції масла (розбухання ізоляції, шламоутворення на уступах ізоляційного кістяка вводу і т.ін.); зволоження (забруднення) поверхні ізоляційного кістяка вводу та загальне підвищення діелектричних втрат в його паперово-масляній ізоляції.

Приклади деяких з конструкцій оголовників вводів наведені на рис. 2 – 6. Місця, де можливе виникнення дефектів внутрішніх контактних з’єднань цих оголовників позначено стрілками. Там же наведено пояснення можливих причин виникнення пошкодження.

На рис. 2 наведено конструкцію верхнього контактного затискача маслобар’єрного вводу МТУ-120/600. Нагрівання виникає через погіршення різьбового контакту затискача 1, при цьому струм може проходити по шплінту 6 та втулці 3. Погіршення різьбового контакту викликане втратою еластичних властивостей гумової прокладки 7, яка створює деякий «натяг» по різьбі. Причиною нагрівання може бути також неякісна пайка відводу обмотки 5 до окінцевача вводу 2...

Повну версію статті дивіться в журналі