TDM - система мониторинга и диагностики технического состояния трансформаторного оборудования

Назначение системы TDM:

Система TDM (Transformer Diagnostics Monitor) предназначена для непрерывного контроля и анализа технического состояния силовых высоковольтных трансформаторов. Применяется для регистрации и сбора информации в режиме непрерывного мониторинга и контроля. Позволяет анализировать параметры состояния основных подсистем трансформатора, формировать комплексное заключение о состоянии трансформатора.

Для проведения оперативной оценки общего технического состояния трансформатора при помощи системы мониторинга марки TDMанализируется состояние следующих подсистем и элементов трансформатора:

1. Контроль технического состояния маслонаполненных вводов трансформатора. В процессе контроля за состоянием вводов ведется измерение токов проводимости, расчет тангенсов угла потерь, величины С1.
2. Контроль изменения геометрии обмоток трансформатора при помощи оперативного расчета параметра Zk после каждого аномального воздействия на обмотки трансформатора.
3. Контроль состояния РПН трансформатора по температуре бака, акустическим частичным разрядам, вибрации в процессе коммутации, мощности, потребляемой приводным электродвигателем РПН.
4. Контроль температурных режимов работы трансформатора и управление системой охлаждения трансформатора. Оценка технического состояния маслонасосов и вентиляторов системы охлаждения.
5. Регистрация перенапряжений и импульсных токовых воздействий на обмотки трансформатора, контроль работы защитных реле трансформатора.
6. Контроль параметров состояния трансформатора, определяемых другими диагностическими системами, например, влажность масла.

Особенности системы TDM:

На основании ряда частных диагнозов имеется возможность интегральной оценки состояния трансформаторов, прогнозирования развития состояния и дефектов. Важным преимуществом системы является возможность анализа трендов развития дефектов и определение остаточного ресурса. Все основное оборудование системы мониторинга располагается рядом с трансформатором. Оно монтируется в защитном шкафу. Система TDM собирается из модулей 9 типов. Через все модули проходит общая шина, разъемы которой располагаются с двух сторон каждого модуля. Включение модуля в систему заключается в его установке на DIN рейке, и перемещении влево. При этом модуль автоматически подключается к шине и определяется центральным модулем системы.

• PS . Модуль блока питания "Power Supply"
• M0 . Центральный модуль мониторинга - "Main Monitor"
• M1 . Модуль диагностики и управления системой охлаждения - "t0 Monitor"
• M2 . Модуль регистратора аварийных ситуаций - "Alarm Monitor"
• M3 . Модуль защиты вводов и расчета Zk - "Bushing Monitor"
• M4 . Модуль контроля частичных разрядов - "PD Monitor"
• M5 . Модуль контроля и управления РПН трансформатора - "LTC Monitor"
• M6 . Модуль локации зоны частичных разрядов в трансформаторе - "Location PD"
• M7 . Модуль контроля вибрационных параметров - "Vibro Monitor".

Существует несколько стандартных комплектаций системы TDM . Одна из них TDM - 034 (прибор R1600 ), которая включает в себя модули «Power Supply» (модуль блока питания), «Main Monitor» (основной модуль мониторинга интерфейсов), «Bushing Monitor» (модуль контроля параметров шести высоковольтных вводов и Zk обмоток), «PD Monitor» (модуль регистрации частичных разрядов) с набором датчиков контроля токов проводимости и ЧР.

Основные свойства системы мониторинга марки TDM:

• Оперативная оценка технического состояния трансформатора в режиме "on-line", выявление дефектов состояния.
• Формирование и выдача рекомендаций об особенностях эксплуатации трансформатора, необходимости и сроках проведения ремонтных работ.
• Управление системой охлаждения трансформатора и работой устройства РПН.
• Регистрация текущей информации о нормальных и предаварийных событиях в трансформаторе.
• Интеграция системы мониторинга трансформатора в систему диспетчерского управления (АСДУ) энергосистемы.

Модели подсистем трансформатора, используемые при диагностике:

• Анализ влияния режимов работы на состояние изоляции обмоток, определение нагрузочной способности и вычисление срока службы трансформатора в соответствии с ГОСТ 14209-97.
• Диагностика состояния маслонаполненных вводов на основе временных и температурных зависимостей токов проводимости и тангенсов угла потерь вводов.
• Анализ возникновения деформаций обмоток на основе оперативного расчета параметра Zk после электродинамических воздействий на обмотки трансформатора.
• Определение технического состояния РПН на основе анализа вибрационных и энергетических параметров, зарегистрированных в процессе коммутации.
• Управление и анализ технического состояния элементов системы охлаждения по параметрам пусковых и рабочих режимов электродвигателей.
• Использование в диагностических моделях дополнительной информации от датчика влажности.

Параметры технического состояния трансформатора, контролируемые системой TDM:

Система охлаждения трансформатора:

• Температура масла в верхней точке баке трансформатора.
• Уровень масла в баке трансформатора.
• Температура и влажность окружающей среды.
• Состояние элементов системы охлаждения (включение - отключение насосов и вентиляторов).
• Режим работы системы охлаждения - ручной / автоматический.

Состояние обмоток трансформатора:

• Максимальная расчетная температура обмотки трансформатора.
• Наличие изменений формы обмоток после электродинамических воздействий.

Нагрузочные и эксплуатационные параметры:

• Токи трех фаз трансформатора, сторона ВН или НН.
• Напряжения трех фаз, сторона ВН и НН. Определяются по токам проводимости вводов.

Состояние маслонаполненных вводов трансформатора:

• Контроль тангенса угла потерь вводов и величины емкости С1.
• Давление во вводах, высокий - низкий порог.

Состояние и режим работы РПН трансформатора:

• Температура бака РПН, сравнительно с температурой бака трансформатора.
• Вибрационный контроль состояния привода и наличия дуги в контакторе.
• Акустический контроль частичных разрядов в баке РПН.
• Положение РПН.
• Уровень масла в баке РПН.

Сигналы с наиболее ответственных реле защиты и блокировки трансформатора:

• Состояние газового реле.
• Давление в баке трансформатора.