Monitoreo de la condición del transformador y diagnóstico de fallas

A través de la comparación de las ventajas y desventajas de los métodos actuales de mantenimiento y prueba del sistema, se analiza la importancia de desarrollar y aplicar la tecnología de monitoreo de condición y diagnóstico de fallas del equipo de potencia del transformador, se estudia la tecnología de detección y diagnóstico de fallas del transformador de corriente, y se presentan los problemas existentes y las perspectivas de desarrollo de esta tecnología.

　　Introducción

　　A medida que la carga de potencia aumenta gradualmente, los requisitos de estabilidad del sistema de potencia aumentan, y la tecnología de monitoreo de condición y diagnóstico de fallas de los equipos eléctricos de transformadores ha recibido una atención creciente. Cada vez más departamentos de investigación y producción están desarrollando y aplicando activamente esta tecnología, y hay una tendencia de promoción integral. En este caso, una comprensión integral, objetiva y profunda de la tecnología, entendiendo su estado técnico actual, y comparando y entendiendo sus ventajas y desventajas y relación con el actual sistema de mantenimiento preventivo será de alguna importancia para el correcto desarrollo y aplicación de esta nueva tecnología y una mejor protección de la confiabilidad y seguridad de la producción de energía.

　　1. La importancia de la tecnología de monitoreo de condiciones y diagnóstico de fallas

　　Los transformadores son importantes equipos de energía que conectan la generación, transmisión y distribución de energía. Con el desarrollo de la economía, el aumento de la carga de energía y el nivel de voltaje, la confiabilidad de la operación del transformador tiene un impacto más obvio en la estabilidad del sistema de energía. Cuando un transformador está en funcionamiento, se ve afectado por varios factores como la electricidad, el calor, la maquinaria y el medio ambiente. Su rendimiento se deteriorará gradualmente y su estado de funcionamiento se deteriorará, lo que puede llevar a varias fallas.

　　Para minimizar y evitar la aparición de fallas, la práctica tradicional del sistema de energía durante mucho tiempo es estudiar y resumir continuamente, e implementar varias pruebas preventivas regulares efectivas y métodos de mantenimiento. Comparado con con el mantenimiento de accidentes, este método de prueba preventiva y mantenimiento tiene un progreso esencial. Sin embargo, hay ceguera en el mantenimiento planificado regular y la mayoría de las pruebas preventivas se llevan a cabo fuera de línea. Durante la prueba, la máquina debe apagarse y es necesario cortar la energía, lo que resulta en pérdidas económicas. Para algunos equipos importantes, no se puede apagar fácilmente, lo que dificulta completar la prueba regular. Incluso si el equipo a inspeccionar se puede apagar, los resultados de la prueba a menudo se desvían debido a la diferencia entre el estado del transformador durante el funcionamiento y después del apagado. Por otro lado, la inspección y el mantenimiento pueden causar un mantenimiento excesivo y dañar el rendimiento del transformador.

　　2. Supervisión del estado del transformador y diagnóstico de fallas

　　La tecnología de diagnóstico de fallas del transformador ha pasado de un enfoque basado en el tiempo a un enfoque basado en el estado. Su contenido incluye dos aspectos: monitoreo de condición y diagnóstico de fallas: el primero proporciona una base de mantenimiento para el mantenimiento del estado extrayendo señales características de fallas, mientras que el segundo analiza y procesa la información de estado recopilada. La investigación sobre la tecnología de monitoreo en línea del transformador generalmente incluye los siguientes contenidos: (1) análisis del mecanismo de fallas; (2) medios de monitoreo en línea; (3) transmisión, procesamiento y almacenamiento de información de monitoreo; (4) extracción de cantidad característica de fallas; (5) métodos de diagnóstico de fallas y análisis teóricos.

　　La industria de la energía utiliza principalmente transformadores llenos de aceite, y los transformadores de tipo seco o los transformadores de hexafluoruro de azufre también se utilizan en algunas ocasiones especiales. En la actualidad, la tecnología de monitoreo de descarga parcial y posicionamiento por ultrasonidos, la tecnología de infrarrojos y la tecnología de análisis de microagua se utilizan principalmente para el monitoreo de la condición de los transformadores en el hogar y en el extranjero. Para los bujes de alta tensión de los transformadores, se suele utilizar la tecnología de medición digital en línea del factor de pérdida dieléctrico. Para los interruptores reguladores de voltaje en carga con muchas fallas, se utilizan dispositivos en línea de diagnóstico de fallas en carga para medir el desgaste del punto de contacto y los circuitos mecánicos y eléctricos. Además, también se controlan parámetros como la temperatura del aceite, la temperatura del devanado de giro, la corriente de carga y el voltaje y el funcionamiento del ventilador de la bomba de refrigeración. El monitoreo del estado del transformador involucra los componentes principales del transformador: devanados de circuitos magnéticos y aislamiento Las fallas a diagnosticar son: fallas de sobrecalentamiento, fallas de descarga, fallas de sobrecalentamiento y descarga, fallas mecánicas y humedad de entrada de agua, etc. El método de monitoreo y diagnóstico de descarga parcial comúnmente utilizado utiliza principalmente el método de generación de señal de pulso eléctrico y el método ultrasónico. El efecto cuantitativo y de posicionamiento ideal de la detección conjunta de señales eléctricas y acústicas se puede juzgar de acuerdo con la potencia de descarga aparente, el patrón de distribución y el posicionamiento de la fuente de energía de descarga. El análisis del contenido de componentes de gas disuelto (DGA) en aceite se basa en primer lugar en el principio de equilibrio de disolución. Se utilizan varios principios para la desgasificación, como vacío, membrana permeable, elución de gas, etc. El gas en el aceite se elimina y luego se separa por una columna de separación. Luego los diferentes gases componentes se controlan por detectores (como TCD, FID, etc.), o sensores de varios principios. Después de eso, de acuerdo con el método de relación de componentes común en el hogar y en el extranjero o el método gráfico multidimensional, combinado con los resultados de las pruebas eléctricas y las pruebas regulares fuera de línea, las fallas latentes se analizan y diagnostican de manera integral. Recientemente, se han desarrollado tecnologías como el monitoreo de infrarrojos electroquímico / de celda de combustible de membrana permeable compuesta para analizar el contenido de componentes de gas disuelto en el petróleo. Dado que la precisión del análisis y juicio de DGA ha sido reconocida en el país y en el extranjero, esta tecnología se ha convertido en un punto de acceso de investigación en varios países.