СОУ-Н ЕЕ 46.501:2006 Діагностика маслонаповненого трансформаторного обладнання за результатами хроматографічного аналізу вільних газів, відібраних із газового реле, і газів, розчинених у ізоляційному маслі. М...

НОРМАТИВНИЙ ДОКУМЕНТ МІНПАЛИВЕНЕРГО УКРАЇНИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ДІАГНОСТИКА МАСЛОНАПОВНЕНОГО ТРАНСФОРМАТОРНОГО ОБЛАДНАННЯ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ХРОМАТОГРАФІЧНОГО
АНАЛІЗУ ВІЛЬНИХ ГАЗІВ, ВІДІБРАНИХ ІЗ ГАЗОВОГО РЕЛЕ, І ГАЗІВ, РОЗЧИНЕНИХ У ІЗОЛЯЦІЙНОМУ МАСЛІ

СОУ-Н ЕЕ 46.501:2006

Київ
Міністерство палива та енергетики України Об’єднання енергетичних підприємств
«Галузевий резервно-інвестиційний фонд розвитку енергетики»
2007

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: ВАТ НІЦ «ЗТЗ-Сервіс»

2 РОЗРОБНИКИ: В. Соколов, В, Бережний, Ю. Повстяна, О. Стеценко

3 ВНЕСЕНО:

Відділ розвитку та методологічного забезпечення надійної роботи електричних мереж Департаменту з питань електроенергетики Міністерства палива та енергетики України, B. Скрипниченко

4 УЗГОДЖЕНО: Заступник Міністра палива та енергетики України, О. Шеберстов

Департамент стратегічної політики та перспективного розвитку ПЕК Міністерства палива та енергетики України, К. Фролов

Департамент з питань електроенергетики Мінпаливенерго України, C. Меженний

Об’єднання енергетичних підприємств «Галузевий резервно-інвестиційний фонд розвитку енергетики» (ОЕП «ГРІФРЕ»), К. Сова

5 ЗАТВЕРДЖЕНО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Міністерства палива та енергетики України від 29 грудня 2006 р. № 539

6 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

7 ТЕРМІН ПЕРЕВІРЕННЯ: 2012 рік

ЗМІСТ

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни та визначення понять

4 Познаки та скорочення

5 Механізм газоутворення

6 Гази, що контролюються

7 Типи дефектів і ключові гази

8 Діагностичні характеристики газів

9 Періодичність відбирання проб

10 Безперервний контроль газів на обладнанні, яке працює

11 Умови вірогідності визначення типу дефекту

12 Інтерпретація результатів хроматографічного аналізу розчинених газів у маслі і вільних газів, відібраних газового реле силових трансформаторів і шунтувальних реакторів

13 Інтерпретація результатів хроматографічного аналізу розчинених газів трансформаторного масла з високовольтних вводів

14 Інтерпретація результатів хроматографічного аналізу розчинених газів трансформаторного масла з вимірювальних трансформаторів струму

15 Інтерпретація результатів хроматографічного аналізу розчинених газів трансформаторного масла з пристроїв перемикання

Додаток А Образи дефектів

Додаток Б Графічний метод

Додаток В Трикутник Дюваля

Додаток Г Визначення граничної концентрації газу за допомогою інтегральної функції розподілення результатів вимірювання для обладнання визначеної групи

Додаток Д Дані з кількості масла в основних типах силових трансформаторів

Додаток Е Бібліографія

ВСТУП

Хроматографічний аналіз розчинених газів (ХАРГ) є широко використовуваним діагностичним інструментом, висока чутливість якого дає змогу виявити дефекти трансформаторного обладнання на ранніх стадіях їх розвитку. Діагностика на основі методу ХАРГ дає змогу виявити та простежити тенденцію розвитку майже всіх видів дефектів і пошкоджень як електричного, так і термічного характеру. Ці дефекти, залежно від їх розміру, місцезнаходження та інтенсивності, призводять до утворення газів, що відрізняються за складом і кількісно.

Метод впроваджено в практику діагностики стану трансформаторного обладнання в енергетиці України на початку 70-х років. У цих Методичних вказівках враховано вітчизняний досвід використання методу ХАРГ, а також міжнародний досвід, який втілено у відповідних керівних документах і розробках ІЕС (Міжнародна електротехнічна комісія) та SIGRE (Міжнародна рада з великих електричних систем). Використано також досвід, викладений у IEEE С57.104—1991 Керівний документ американського інституту інженерів електриків та електронщиків по інтерпретації газів, що утворюються в маслонаповнених трансформаторах, а також у керівних документах, наведених у додатку Е.

У цих Методичних вказівках подано загальні теоретичні відомості про процес утворення газів у маслі трансформаторного обладнання, види дефектів і методи їх визначення. Подано методику інтерпретації результатів ХАРГ у маслі та газів, що виділилися в газовому реле. Залежно від отриманих результатів пропонуються відповідні дії, направлені на уточнення виду дефекту і можливості та умови продовження експлуатації обладнання.

Методика інтерпретації результатів ХАРГ, викладена в цих Методичних вказівках, як і у відповідних міжнародних і національних стандартах, не дає змоги однозначно визначати вид дефекту та його місцезнаходження в обладнанні шляхом точного виконання відповідних інструкцій. Склад і кількість окремих газів, що утворюються в маслі, залежать від багатьох причин, у тому числі від типу обладнання та режиму його роботи на час відбирання проби, місцезнаходження дефекту та температури в зоні його дії, розчинності різних газів у маслах різних марок і ступеня їх насиченості газами, типу системи захисту масла, типу системи охолодження та швидкості циркуляції масла, складу різних матеріалів, що знаходяться у зоні дефекту, і, нарешті, параметрів, пов’язаних з відбиранням проб і процедурою вимірювання. Кількісно врахувати вплив усіх вказаних факторів виконанням заздалегідь визначених процедур неможливо, а тому, хоч причини виникнення газів у маслі і мають точну фізичну основу, у силу мінливості численних факторів у багатьох випадках є досить велика неоднозначність зв’язку між газами, що характеризують дефект, і реальними дефектами в трансформаторі.

Ефективне використання положень цих Методичних вказівок можливе за умови наявності того, що персонал, який займається інтерпретацією результатів ХАРГ, має відповідні знання, а саме: знання конструкції, принципів функціонування трансформаторного обладнання та його складових частин, фізичних процесів, що протікають у ньому залежно від режимів роботи, використаних у обладнанні матеріалів і їх властивостей.

Незаперечною є висока ефективність методу ХАРГ у визначенні наявності дефекту та його характеру. Але для визначення причини виникнення дефекту, його місцезнаходження та небезпечності метод ХАРГ має застосовуватися в комплексі з іншими методами, що значно збільшує достовірність і ефективність діагностики трансформаторного обладнання.

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Ці Методичні вказівки поширюються на електрообладнання, що залите мінеральним ізоляційним маслом будь- якої марки, в якому як тверду ізоляцію може бути використано целюлозні матеріали:

— силові трансформатори напругою 35—750 кВ;

— шунтувальні реактори, за вилученням керованих, напругою 500 — 750 кВ;

— високовольтні маслонаповнені вводи напругою 110— 750 кВ;

— пристрої перемикання під навантаженням силових трансформаторів;

— вимірювальні трансформатори струму напругою 220— 750 кВ.

Контроль обладнання, за результатами ХАРГ, яке не ввійшло у вищезазначений перелік, може виконуватись за рішенням технічного керівництва підприємства. Положення цих Методичних вказівок розповсюджуються на вищезазначене обладнання незалежно від виду його захисту від атмосферного впливу. Якщо заводами-виробниками в експлуатаційній документації на конкретне обладнання встановлено інші, ніж у цих Методичних вказівках, підходи (показники, норми, періодичність тощо) до контролю за технічним станом за результатами ХАРГ, то необхідно керуватися ними.

1.2 Ці Методичні вказівки розраховані для застосування персоналом, зайнятим експлуатацією, обслуговуванням, ремонтом і виробництвом трансформаторного маслонаповненого обладнання.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цих Методичних вказівках є посилання на такі нормативні документи:

ГОСТ 1516.3—96 Электрооборудование переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции (Електрообладнання змінного струму на напругу від 1 до 750 кВ. Вимоги до електричної міцності ізоляції), прийнятий Міждержавною Радою по стандартизації та сертифікації (протокол №9-96 від 12 квітня 1996 р.)

ГОСТ 10693—81 Вводы конденсаторные герметичные на номинальные напряжения 110 кВ и выше. Общие технические условия (Уводи конденсаторні герметичні на номінальні напруги 110 кВ і вище. Загальні технічні умови), затверджено та надано чинності Постановою Державного комітету СРСР по стандартах від 19 травня 1981 р. № 2463

ГОСТ 11677—85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия (Трансформатори силові. Загальні технічні умови), затверджено та надано чинності Постановою Державного Комітету СРСР по стандартах від 24.09.85 № 3005

ГКД 34.20.302—2002 Норми випробування електрообладнання, затверджено та надано чинності Наказом Мін- паливенерго України № 503 від 28 серпня 2002 р.

ГКД 34.47.502—2003 Маслонаповнені вводи напругою 110—750 кВ. Типова інструкція з експлуатації, затверджено та надано чинності наказом Міністерства палива та енергетики України №138 від 19 березня 2003 р.

СОУ-Н ЕЕ 46.302:2006 Підготовка та проведення хроматографічного аналізу вільних газів, відібраних із газового реле, і газів, розчинених у ізоляційному маслі маслонаповненого електрообладнання. Методичні вказівки, затверджений наказом Мінпаливенерго України від 29.12.2006 р. № 539.

З ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цих Методичних вказівках, та визначення позначених ними понять:

3.1 дефект

Невідповідність властивостей і характеристик обладнання тим властивостям і характеристикам, що визначені нормативною та (або) конструкторською документацією. Така невідповідність може виникати в результаті випадкової події чи несправності і може бути причиною прискореного погіршення стану чи відмови як самого обладнання, так і обладнання, що з ним пов’язане

3.2 дефект, що не призводить до відмови

Дефект, який не потребує необхідності в ремонті чи заміні обладнання. Прикладом такого дефекту може бути загальне перегрівання паперу без обвуглення чи самозатухаючий дуговий розряд у пристрої перемикання

3.3 дефект, що призводить до відмови

Дефект, який потребує необхідності в ремонті чи заміні обладнання

3.4 відмова

Втрата здатності обладнання виконувати свої функції. В електрообладнанні відмова може статися внаслідок дефект чи аварії, що призводить до вимкнення і потребує ремонту чи заміни обладнання

3.5 розряд

Перенесення в ізоляції під дією електричного поля заряджених частинок, які створюються в основному в результаті іонізаційних процесів, що призводить до часткового або повного електричного пробою ізоляційних проміжків

3.5 частковий розряд

Розряд, що перекриває лише частину ізоляційного проміжку між електродами (провідниками)

3.6 термічний дефект

Аномальне нагрівання ізоляційних матеріалів

3.7 ключовий газ

Газ, що найбільш повно характеризує той чи інший вид дефекту. При цьому ключовий газ, як правило, матиме найбільшу концентрацію серед газів, що визначаються

3.8 гарантійний термін

Термін, упродовж якого виробник чи ремонтна організація гарантує відповідність обладнання вимогам технічної документації в разі дотримання умов транспортування, зберігання, монтажу та експлуатації.

Використані в цих Методичних вказівках визначення складено з використанням стандарту ІЕС 60050 (191, 212, 604) Міжнародний електротехнічний словник. Визначення відображають лише технічний бік і не стосуються інших аспектів, як наприклад, охорона праці тощо.