Система онлайн моніторингу ізоляції високовольтних вводів 330 кВ

2022;
: сс. 15 - 23
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»

Ізоляційні конструкції високовольтного електрообладнання зазнають впливів електромагнітних полів, атмосферних чинників, природних процесів старіння тощо. Наслідком цього є погіршення їх діелектричних характеристик, пошкодження ізоляційної конструкції, що часто призводить до вибуху, пожежі, травмування обслуговуючого персоналу. Тому застосування інформативних, достовірних та безпечних діагностичних систем є важливим експлуатаційним завданням. Основний недолік сучасних систем діагностики ізоляції електрообладнання, особливо онлайн-діагностики, – значний вплив на результати вимірювань електромагнітних завад електроустановки. У статті розглянуто систему онлайн-моніторингу ізоляції високовольтних вводів 330 кВ, принцип дії якої ґрунтується на використанні постійного струму, та запропоновано концепцію побудови такої системи діагностування. Розроблено цифрову модель ізоляції високовольтного вводу 330 кВ, яка відтворює процеси в його паперово-оливній ізоляційній конструкції за впливу основних експлуатаційних факторів. За результатами дослідження погіршення характеристик ізоляції вводу, впливу зміни температури і зволоженості, часткових перекриттів у зоні встановлення додаткових вирівнювальних пластин вводу вибрано основний діагностичний параметр стану ізоляції вводу – спад постійної напруги на еталонному резисторі та встановлено його кількісні характеристики. Моніторинг напруги на еталонному резисторі дасть змогу своєчасно та достовірно оцінювати погіршення характеристик ізоляції вводу та запобігати розвитку аварій, а використання постійного струму усуває вплив паразитних струмів і завад електроустановки на результати вимірювань. Запропоновано структурну схему системи онлайн-моніторингу ізоляції високовольтних вводів 330 кВ.

  1. Шутенко О. В., Загайнова А. А. Диагностика состояния высоковольтных маслонаполненных вводов на основе анализа динамики изменения показателей изоляции во времени. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер.: Техніка та електрофізика високих напруг: зб. наук. пр. Харків: НТУ "ХПІ". 2019. № 18 (1343). C. 62-76. URL: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/42736
  2. Рубаненко О. Є., Гуменюк О. І. Високовольтні вводи. Конструкція, експлуатація, діагностика і ремонт. Вінниця: ВНТУ, 2011. 183 с.
  3. Норми  випробування  електрообладнання:  СОУ-Н  ЕЕ  20.302:2020.  Офіц.  вид.  Київ:  ПАТ  НЕК "Укренерго": Міністерство енергетики та захисту довкілля України. 238 с.
  4. Шутенко О. В., Загайнова А. А., Сердюкова Г. Н. Анализ влияния условий и режимов эксплуатации на техническое состояние основной изоляции высоковольтных вводов различной конструкции. Електротехніка і електромеханіка. Харків:  НТУ "ХПІ". 2019.  № 1. C. 33-42. DOI: 10.20998/2074- 272X.2019.1.08.
  5. Shutenko O. Method for Detection of Developing Defects in High-Voltage Power Transformers by Results of the Analysis of Dissolved Oil Gases. Acta Electrotechnica et Informatica, 2018, Vol. 18, No. 1, рp. 11-8. DOI: 10.15546/aeei-2018-0002.
    https://doi.org/10.15546/aeei-2018-0002
  6. Bo Qi, Quanmin Dai, Chengrong Li, Zipeng Zeng, Mingli Fu, Ran Zhuo. The Mechanism and Diagnosis of Insulation Deterioration Caused by Moisture Ingress into OilImpregnated Paper Bushing. Energies, 2018,. Т. 11, No. 6, рp. 1496. DOI: 10.3390/en11061496.
    https://doi.org/10.3390/en11061496
  7. Trotsenko Ye., Brzhezitsky V., Protsenko O., Chumack V., Haran Ya. Simulation of partial discharges under influence of impulse voltage // Technology audit and production reserves. 2018, Vol. 1, No. 1 (39), рр. 36-1. DOI: 10.15587/2312-8372.2018.123309.
    https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.123309
  8. Wu M., Cao H., Cao J., Nguyen H., Gomes J. B. and Krishnaswamy S. P., "An overview of state-of-the-art partial discharge analysis techniques for condition monitoring", in IEEE Electrical Insulation Magazine, vol. 31, no. 6, pp. 22-35, November-December 2015. DOI: 10.1109/MEI.2015.7303259.
    https://doi.org/10.1109/MEI.2015.7303259
  9. Metwally I. A. Failures, monitoring and new trends of power transformers. IEEE Potentials, 2011, Vol. 30, iss. 03, рр. 36-43. URL: https://www.researchgate.net/ publication/224236270_Failures_Monitoring_ and_New_Trends_of_Power_Transformers.
    https://doi.org/10.1109/MPOT.2011.940233
  10. Nedelcut D., Sacerdotianu D., Tanasescu G., Nicolae S., Voinescu L. On-line and off-line monitoring- diagnosis system (MDS) for power transformers. 2008 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis. Beijing, 2008, рр. 949-955. DOI: 10.1109/CMD.2008.4580440.
    https://doi.org/10.1109/CMD.2008.4580440
  11. Li S., Li J. Condition monitoring and diagnosis of power equipment: review and prospective. High Voltage, 2017, Vol. 2, no. 2, рр. 82-91. DOI: 10.1049/hve.2017.0026.
    https://doi.org/10.1049/hve.2017.0026
  12. Техніка і  електрофізика  високих  напруг:  навч.  посіб.  /  за  ред.  В.  О.  Бржезицького  та В. М. Михайлова. Харків: НТУ "ХПІ" Торнадо, 2005. 930 с.
  13. Яцейко А. Я. Система діагностики під робочою напругою ізоляції високовольтних трансформаторів струму 330 кВ. Електроінформ. 2007. № 1. С. 12-15.
  14. Равлик О. М., Равлик Н. О. Програмний комплекс "REC" для аналізу процесів в електричних мережах, системах їх захисту й автоматики. Свідоцтво про реєстр. авт. права на твір. № 62351. 2015.