Опыт локализации источника разрядной активности ЧР в сухих трансформаторах
Группа исследователей из Технического университета короля Монгкута в Таиланде опубликовала результаты реализации разработанного ими метода для определения мест разрядной активности ЧР в сухих трансформаторах по измерениям, выполняемым акустическими датчиками и высокочастотными трансформаторами тока (ВЧТТ). Соответствующая статья была опубликована в издании Przegląd Elektrotechniczny в феврале 2021 года.
Метод ориентирован, в первую очередь, на трансформаторы с изоляцией из литьевой смолы. В методе используется ВЧТТ с разъёмным сердечником и несколько акустических датчиков ЧР. ВЧТТ устанавливается на заземляющий проводник трансформатора, акустические датчики размещаются в разных местах на корпусе трансформатора. Локализация источника разрядной активности реализуется сравнением амплитуд сигналов, записанных акустическими датчиками при разном их размещении. В случае, если формы сигналов, регистрируемых акустическими датчиками и ВЧТТ похожи, источником активности является ЧР. В качестве показателя уровня развития дефекта, приводящего к ЧР, исследователи использовали величину gap time, равную разности во времени между двумя последовательными всплесками разрядной активности. Чем ниже gap time, тем серьёзнее дефект. Принцип соотнесения gap time и уровня дефекта показан ниже.
Соответствие уровня дефекта критерию gap time
Работа метода была продемонстрирована на трансформаторе 24 кВ 800 кВА, который не обслуживался, как минимум, 3 года до испытаний. Для регистрации разрядной активности использовались 4 акустических датчика (AE1-4) и 1 ВЧТТ. Данные датчиков регистрировались прибором PD-TP500A компании PowerPD.
Акустические датчики были установлены на разной высоте на 4 сторонах трансформатора как показано ниже.
Места установки датчиков
Место установки ВЧТТ показано ниже.
Место установки ВЧТТ
Зарегистрированные осциллограммы акустических сигналов показаны ниже.
Осциллограммы акустических сигналов (наложены друг на друга)
Сравнение осциллограмм показало, что наибольший уровень регистрировал датчик AE2. Затем остальные 3 датчика были перемещены и расположены рядом с датчиком AE2 по горизонтали как показано ниже.
Размещение датчиков по горизонтали рядом с AE2
После перемещения наибольшую амплитуду разрядной активности регистрировал датчик AE3. После этого остальные 3 датчика были размещены по вертикали относительно AE3. Размещение датчиков показано ниже.
Размещение датчиков по вертикали рядом с AE3
После этого перемещения наибольшую амплитуду разрядной активности регистрировал датчик AE2. Расположение этого датчика соответствовало месту дефекта в трансформаторе.
Для дальнейшего анализа расположение датчиков AE1 и AE4 было изменено, датчики были установлены рядом с AE3 и AE4 как показано ниже.
Размещение AE1 и AE4 рядом с AE2 и AE3
Записанные после этого осциллограммы всех датчиков примерно совпадали друг с другом и с осциллограммой, записанной ВЧТТ. Осциллограммы показаны ниже.
Осциллограммы сигналов после последнего перемещения
Измеренное значение параметра gap time в этом случае составило 3,2 мс, что, согласно данным производителя регистратора ЧР, соответствует уровню развившегося дефекта. Трансформатора затем был остановлен и состояние его изоляции было исследовано вручную. Диагностические выводы подтвердились. В месте, определённом при помощи акустических датчиков, были обнаружены отметки развития разрядов, показанные на рисунке ниже.
Следы развития ЧР