Совершенствование содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий

Туйгунова, Альбина Григорьевна

Электростанции и электроэнергетические системы

автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Совершенствование содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий

кандидата технических наук: Туйгунова, Альбина Григорьевна
город: Красноярск
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.14.02

Диссертация по энергетике на тему «Совершенствование содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий"

На правах рукописи

ТУЙГУНОВА Альбина Григорьевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКИХ

УСЛОВИЙ

Специальность

05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1' (.:.-.р 20и

Красноярск 2011

4840331

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ИрГУПС)

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Худоногов Игорь Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Христинич Роман Мирославович; кандидат технических наук Степанов Андрей Геннадьевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Иркутский государственный

технический университет»

Защита диссертации состоится 30.03.2011г. в 16 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.07 при Сибирском федеральном университете по адресу: г.Красноярск, ул.Ленина, 70, ауд.204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского федерального университета по адресу: г.Красноярск, пр.Свободный, 79.

Автореферат разослан 28.02.2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.М. Чупак

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Силовые маслонаполненные трансформаторы тяговых подстанций (СМТ ТП или трансформаторы) - наиболее ответственные и дорогостоящие элементы в системе тягового электроснабжения, от которых зависит пропускная способность участков железной дороги, безопасность движения поездов, надежность электроснабжения тяговой нагрузки, железнодорожных узлов и районного потребителя. Доля электрооборудования тяговых подстанций на сети железных дорог России, выработавшего нормативный ресурс, составляет около 40 %, более 60 % трансформаторов тяговых подстанций устарели морально. Замена их на новые в короткие сроки невозможна и нецелесообразна. Опыт эксплуатации показывает, что после отработки нормативного срока службы значительная доля существующего парка трансформаторов сохраняет работоспособность при условии соответствия тяговым нагрузкам. В ближайшие годы по экономическим и техническим причинам не ожидается существенного обновления парка трансформаторов. В связи с этим все более актуальной становится проблема продления срока службы и оценка возможности дальнейшей эксплуатации электрооборудования, отработавшего нормативный срок, в системе тягового электроснабжения.

Основным критерием общей оценки предельного состояния трансформаторов тяговых подстанций является техническое состояние изоляции обмоток. Существенное влияние на надежность изоляции трансформаторов оказывают климатические условия эксплуатации, важнейшими из которых являются: перепады температуры окружающей среды, низкие и высокие температуры, переход значений температуры через 0 °С, осадки и атмосферные (грозовые) перенапряжения. Поскольку изоляционная система трансформаторов является композиционной, климатические факторы, в первую очередь, оказывают влияние на жидкую изоляцию (трансформаторное масло), а в результате тепломассообмена - и на твердую (бумажную) изоляцию обмоток.

Морозы на участках эксплуатации достигают значений - 45 °С и ниже, перепады температуры в течение суток могут составлять 20 — 35 °С, иногда до 50 °С; продолжительность работы при отрицательной температуре окружающей среды составляет более шести месяцев в году.

Эти обстоятельства вызывают необходимость совершенствования содержания изоляции СМТ ТП с учетом климатических условий.

Исследованию надежности изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов, системам технической диагностики и ремонта уделялось значительное внимание различными научными коллективами и учеными, среди них: В.Г. Аракелян, В.П. Вдовико, А.Г. Овсянников, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов, A.B. Крюков, В.Д. Бардушко, Б.А. Алексеев, В.Б. Комаров и многие др. Однако вопросам надежности электрооборудования, в частности силовых маслонаполненных трансформаторов, с учетом климатических факторов в последние десятилетия уделялось незначительное внимание. Существенный

вклад в изучение этой проблемы внесли Д.Вайда, A.M. Худоногов, А.Т. Ося-ев, Ш.К. Исмаилов.

Цель диссертационной работы: совершенствование содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- выполнен анализ причин повреждаемости трансформаторов Красноярской железной дороги; предложена классификация климатических факторов, влияющих на параметры надежности изоляции трансформаторов;

- разработаны математические модели:

а) модель тепломассообмена в изоляции силового маслонаполнен-ного трансформатора с учетом климатических условий;

б) модель теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки;

- установлена кратность теплового старения витковой изоляции трансформаторов от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки;

- проанализированы современные методы и средства контроля и диагностики состояния изоляции силового маслонаполненного оборудования, выявлены наиболее эффективные из них для условий эксплуатации систем тягового электроснабжения;

- разработаны рекомендации по совершенствованию содержания изоляции трансформаторов с учетом климатических условий: а) способ диагностики состояния изоляции трансформаторов по увеличению ее объема; б) способ контроля теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки. Эти способы диагностики изоляции положены в основу системы многоканального мониторинга СМТ ТП;

- выполнен расчет вероятности отказа и риска отказа трансформаторов;

- выполнен анализ технико-экономической эффективности внедрения системы мониторинга.

Объект исследования: силовые маслонаполненные трансформаторы тяговых подстанций Красноярской железной дороги.

Предмет исследования: состояние изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций Красноярской железной дороги с учетом влияния климатических условий.

дого тела, методы теории тепломассообмена, метод оценки технико-экономической эффективности результатов исследований.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории и на силовых маслонаполненных трансформаторах тяговых подстанций и заключались в измерении параметров, характеризующих режим работы и состояние их при планово-предупредительных ремонтах, а также при диагностических обследованиях методами неразрушающего контроля - степени увлажнения и нагрева изоляции, применении программы исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

■ на основе физических представлений процессов, происходящих в изоляции трансформатора, разработаны математические модели, позволяющие выполнять исследования степени ее старения от влияния климатических факторов;

■ установлена взаимосвязь и характер влияния климатических условий эксплуатации на развитие процессов старения изоляции СМТ ТП Красноярской железной дороги;

■ получены математические зависимости кратности увеличения скорости теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки, оценивающие степень дополнительного старения изоляции.

Достоверность результатов обеспечивается большим объемом экспериментальных исследований: влагосодержания, теплового нагрева изоляции; использованием современных методов измерений и современного измерительного оборудования, применением программы исследования теплового старения витковой изоляции от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки, а также соответствием ряда промежуточных результатов, полученных автором, результатам исследований, опубликованных ранее другими авторами.

Практическая значимость.

1. Разработанные способы совершенствования содержания изоляции трансформаторов с учетом климатических условий позволят повысить эффективность диагностики состояния изоляции трансформаторов под рабочим напряжением, своевременно указать на необходимость комплексного обследования.

2. Разработанный алгоритм для программы исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора на компьютере может использоваться при проектировании новых систем мониторинга.

3. Созданная программа «Исследование теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки» позволяет повысить качественный уровень диагностики теплового старения изоляции.

На защиту выносятся:

1. Модель тепломассообмена в изоляции силового маслонаполненного трансформатора с учетом климатических условий.

2. Модель теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

3. Способы совершенствования содержания изоляции трансформаторов с учетом климатических условий региона эксплуатации: а) способ диагностики состояния изоляции трансформаторов по увеличению ее объема; б) способ контроля теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

Реализация результатов работы. Основные положения результатов исследований, выполненных в диссертационной работе, используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Основы технической диагностики» и «Система автоматизированного проектирования электроснабжения железных дорог» специальности 190401.65 «Электроснабжение железных дорог» в Красноярском институте железнодорожного транспорта - филиале ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» и в Дорожной электротехнической лаборатории Службы электрификации и электроснабжения Красноярской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги».

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на следующих научно-практических конференциях: на НПК КрИЖТ (Красноярск: 2007, 2008, 2009, 2010); НПК ИрГУПС (2007, 2008, 2009); VI Всероссийской НТК «Политранспортные системы» (СГУПС, Новосибирск, 2009); Всероссийской НТК «Энергоэффективность, энергосберегающие технологии в образовательном секторе и социальной сфере» (ИрГТУ, Иркутск, 2009); НТК, посвященной 50-летию начала электрификации Красноярской железной дороги «Проблемы развития железнодорожного транспорта» (КрасЖД - филиал ОАО «РЖД» и КрИЖТ, Красноярск, 2009); Межвузовской НПК «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (ИрГУПС, Иркутск, 2009); НПК «Инновационные технологии на железнодорожном транспорте и задачи учебных заведений по подготовке специалистов для предприятий железных дороге (КрасЖД - филиал ОАО «РЖД» и КрИЖТ, Красноярск, 2009); Всероссийской НПК «Транспорт - 2010» (РГУПС, Ростов-на-Дону, 2010); Всероссийской НПК «Научно-практические проблемы транспорта, промышленности и образования» (ДВГУПС, Хабаровск, 2010); V Международной НТК «Электрическая изоляция - 2010» (СПбГПУ, Санкт-Петербург, 2010); Международной НТК «Инновации для транспорта» (Ом-ГУПС, Омск, 2010).

Материалы диссертации доложены на заседаниях кафедр: «Электроподвижной состав» и «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

ИрГУПС (2009, 2010, 2011), «Электротехнические комплексы и системы» ПИ СФУ (2011) и «Транспортные системы» КрИЖТ (2008, 2009, 2010, 2011).

Публикации: основное содержание и результаты исследований опубликованы в 20 печатных трудах, в т.ч. без соавторов - 17 статей, 6 статей опубликованы в изданиях, определенных перечнем ВАК РФ по транспорту.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, 8 выводов, 4 приложений, библиографического списка из 119 наименований на 15 страницах и содержит 130 страниц основного текста, 43 рисунка, 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, формулируются цель и задачи исследования, краткое содержание работы, указана научная новизна и практическая ценность полученных результатов, отражены вопросы реализации и апробации полученных результатов.

В первой главе проведен обзор литературы по теме диссертационного исследования, рассмотрены и проанализированы причины повреждаемости трансформаторов тяговых подстанций на примере КрасЖД; проведен анализ существующей системы технического содержания изоляции СМТ ТП; определены направления исследований.

На основании анализа состояния трансформаторного парка КрасЖД установлено, что одним из существенных факторов, определяющим актуальность проблемы, является изношенность трансформаторов.

На диаграмме (рис.1) представлено распределение СМТ ТП КрасЖД по годам эксплуатации. В работе находится 46 % трансформаторов со сроками службы, превышающими нормативные (рис.2).

15 25 35 45 Период эксплуатации, лет

113% - Б эксплуатации свыше 40 лет

33" о - сверх нормативного срока (25-40 лет)

" 54°-о - в работе менее 25 лет

Рисунок 1 - Распределение СМТ ТП Рисунок 2 - Соотношение

КрасЖД по годам эксплуатации трансформаторов по срокам эксплуатации

Анализ повреждаемости трансформаторов по годам эксплуатации за период с 2003 г. по 2009 г. (рис. 3) показывает основные их причины: витко-

вое замыкание обмоток (50 %), износ и старение, дефекты монтажа, заводской брак. Все эти трансформаторы находились в эксплуатации более 25 лет. Сравнительный анализ выявил, что на Главном ходу повреждаемость трансформаторов в 5 раз выше (рис.4).

3.0% 2,5%

g 2,0% | 1,5% | 1,0% 0,5% -j

2,7% 2,7%

0.0%

1,Ш|1,31%

0% 0%

2003 2005 2007 2009 год Год эксплуатации

S? 15

g 10 S

1 «

,0% ,0% -,0% -,0%

Главный ход Южный ход

Рисунок 3 - Удельная повреждаемость Рисунок 4 - Удельная повреждаемость трансформаторов на КрасЖД за период с трансформаторов КрасЖД

2003 г. по 2009 г.

Кроме того, в течение 5-ти лет количество трансформаторов, выработавших нормативный срок службы, увеличится еще на 20 %. Это вызывает необходимость продления срока службы СМТ ТП с целью дальнейшей эксплуатации их в системе тягового электроснабжения.

Во второй главе исследуются вопросы влияния климатических условий окружающей среды на параметры, характеризующие надежность изоляции СМТ ТП.

Воздействие климатических факторов на бумажно-масляную изоляцию носит разнообразный и неуправляемый характер, поэтому математическим аппаратом исследования этого влияния является метод дисперсионного анализа, в частности, метод ранговой корреляции. С привлечением экспертной оценки предлагается классификация климатических факторов, влияющих на параметры надежности СМТ ТП: атмосферные перенапряжения - а, кВ; температура воздуха - Т, °С; средняя амплитуда суточных колебаний температуры воздуха - а, °С; переход значений температуры через 0 °С - в, °С; относительная влажность воздуха - у, %; осадки - <р, мм; время действия анализируемых показателей влияния климатических факторов в течение года - t, мин.

В общем виде модель влияния климатических факторов на параметры надежности трансформатора может быть представлена как функция вида:

5 = f{a(t)j{t),a{t\0(t)At)At\t), (1)

где S - обобщенный показатель влияния климатических факторов, являясь интегральным показателем, оценивается баллом влияния климата.

Анализ климатических условий эксплуатации трансформаторов на КрасЖД подтверждает резко континентальный климат региона эксплуатации, что в комплексе с изношенностью парка трансформаторов диктует необходимость совершенствования содержания изоляции СМТ ТП с учетом климатических условий.

В третьей главе на основе физических представлений процессов, происходящих в изоляции, разработаны математические модели, позволяющие выполнять исследования влияния климатических факторов на степень её старения:

а) модель тепломассообмена в изоляции силового маслонаполненного трансформатора с учетом климатических условий;

б) модель теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

Для более глубокого анализа динамики процессов тепломассообмена в изоляции обмоток силового маслонаполненного трансформатора предлагается система дифференциальных уравнений, которая выглядит следующим образом:

^ = + КпЧ2т + К^2Рт + КНУ2У;

^ = КгУв + КпЧ\ + К1гЧ2Рт + КиЧ2У; (2)

дР

= К3У в + КпЧ2т + КгъЧ2Рт + К3^2У;

Щ- = к41у2о+к^2г+К„ч2рт + К^г27.

. 01

Система для обмотки трансформатора прямоугольной формы:

Н*V** Н* ^ >4* V**)

дв

где —— локальное изменение переноса влаги в изоляции обмоток трансформатора со временем; О - влагосодержание в изоляции; т - температура изоляции обмоток; Рт - давление в изоляции; V - объем обмоток трансфор-

матора; V2 - многомерный оператор дифференцирования, зависящий от геометрических размеров тела проводника - обмотки.

Система уравнений (2), (3) показывает, что изменение объема V обмоток СМТ ТП с течением времени t происходит под действием трех движущих сил: изменения влагосодержания G, температуры т и давления Рт, в результате чего в изоляции происходит образование микротрещин и микропустот. Коэффициенты тепло- и массопереноса Кп -Км определяются по эмпирическим данным графиков и таблицам для данного класса изоляции обмоток трансформатора.

Изменение объема обмоток СМТ ТП можно определить из уравнения кинетики процессов тепломассообмена в бумажно-масляной изоляции, которое выглядит следующим образом:

±^-Km{v::-v)\v-v;:). (4)

Уравнение (4) рассматривает протекание процесса переноса тепла и влаги в изоляции обмоток СМТ ТП под действием двух движущих сил: отклонения текущего объема изоляции обмоток СМТ ТП V от начального раз-нообъемного значения до конечного разнообъемного значения V*°"H.

Под разнообъемностью понимается соотношение объемов в изоляции обмоток трансформатора между сухой частью и увлажненной. Наличие положительного и отрицательного знаков перед уравнением (4) указывает на то, что в процессах тепло- и влагообмена за счет всех движущих сил происходит увеличение или уменьшение объема изоляции обмоток за период эксплуатации трансформатора.

Окончательный результат решения уравнения (4) для начальных условий t = 0 и V = Vn имеет вид:

I (у -Vm)(Vm-V)

^__L н розн/\ разн /

~~ К iVK0H -V""4) (У™-V )fV-V,m)'

т\ разн разн J I разн н /\ рази У

Трудности применения уравнения (5) связаны с нахождением параметров V"p°"„ и Кт. Эти параметры можно определить, получив и решив систему уравнений кинетики процесса переноса тепла и влаги, отражающих взаимосвязь между тепло- и влагообменом и изменением объема обмоток трансформатора. Из дифференциального уравнения энергетического баланса применительно к процессу нагрева изоляции обмоток СМТ ТП определяется:

t = T-lnf=S (6)

min

где Г - постоянная времени нагрева изоляции СМТ ТП, с; втах, втт - соответственно максимальное и минимальное значения превышения температуры трансформаторного масла над температурой окружающей среды, °С.

Полагая, что существует полное совпадение по фазам между явлениями тепло- и влагообмена и изменением объема изоляции СМТ ТП, выражения (5) и (6) после определенных преобразований дают величинуКт, которую можно использовать в качестве модифицированного обобщенного диагностического параметра при прогнозировании состояния витковой изоляции обмоток СМТ ТП:

К„ =

гр[укон _ унач \' X разн разн }

(7)

Графическая интерпретация процессов тепломассообмена в изоляции обмоток трансформатора имеет вид, показанный на рис. 5.

Кривые сорбции и десорбции имеют одинаковый ¿¡'-образный вид с разной полярностью. Путем графического дифференцирования можно получить кривую скорости увлажнения изоляции СМТ ТП, с помощью которой можно наиболее полно анализировать кинетику процесса тепло- и влагообмена. Кривая скорости увлажнения изоляции трансформатора будет иметь трапециидальный вид. Физически это объясняется наличием в процессах увлажнения и сушки изоляции трансформаторов трех основных периодов: нарастающей, постоянной и спадающей скорости увлажнения изоляции обмоток СМТ ТП.

00,%»

увлажнение

скорость увлажнения^ % / час

лет; эксплуатации, I

10-15

лет эксплуатации,I

Рисунок 5 - Кривые сорбции и десорбции влаги в изоляции трансформатора

При резко континентальном климате имеют место суточные перепады температуры окружающей среды, что вызывает необходимость изучения вопросов, связанных с влиянием этого фактора на тепловое старение витковой изоляции. Разработанная модель теплового старения изоляции с учетом резких изменений температуры окружающей среды в течение суток и возможности изменения тяговой нагрузки позволяет учесть указанный фактор.

Для определения зависимости между тяговой нагрузкой, температурой масла и температурой наиболее нагретой точки витковой изоляции, в соответствии с законом Монтсингера, была реализована модель имитации токов обмоток трансформатора и оценка текущего значения скорости старения витковой изоляции. Исследования показали, что имитация токов обмоток трансформатора, которые являются одним из элементов исходных данных для расчета скорости теплового старения витковой изоляции, должна выполняться с учетом корреляционной связи между токами плеч питания тяговой подстанции (табл. 1).

Таблица 1 - Результаты исследования взаимной зависимости мощности плеч питания тяговой подстанции переменного тока

Числовые характеристики мощности Левое плечо подстанции Правое плечо подстанции

Среднее, МВА 2,34 3,99

Дисперсия, МВА2 3,17 6,23

Среднеквадратическое отклонение, МВА 1,78 2,49

Корреляционный момент, МВА2 2,030

Коэффициент корреляции 0,456

В данном исследовании коэффициент корреляции приводится для учета взаимного влияния токов плеч питания тяговой подстанции и не является аппроксимацией опытных данных.

С учетом этого был разработан алгоритм решения задачи по воспроизведению токов обмоток трансформатора. Проанализированы возможные методы решения задачи и в качестве инструмента исследования принят метод центральной предельной теоремы.

Формируемые моделью пары случайных значений токов плеч питания подстанции используются для определения фазных токов трансформатора. Для трехобмоточного трансформатора к полученным токам фаз тяговой нагрузки прибавляется нагрузка третьей обмотки:

(8)

Эквивалентный по нагреву масла трансформатора ток:

г _ л аД ^ 1ЬП

э' V 3

Номинальное значение тока исследуемого трансформатора определяется по его номинальной мощности 5ТН и номинальному напряжению тяговой обмотки

ии:

(Ю)

Находится кратность нагрузки первого шага моделирования:

/э,

к, =— (11) /„

Расчет повторяется до тех пор, пока не будет исчерпан весь период моделирования.

Полученное значение коэффициента кратности перегрузки используется для расчета скорости старения витковой изоляции по известной формуле:

^ _ _ еа(</-*1+/+«„-98) _ еО,115.(бО,2.*:+17,8+ас(,-98) ^

где а - постоянный коэффициент, определяющий скорость старения изоляции; 2 2

А3оср = ^ ■ к + / = 60,2 • к + 17,8 _ разность температуры обмотки и окружающей среды; Зср - температура окружающей среды; ^ ,Н(Ш - температура обмотки

при номинальной нагрузке, согласно стандарта принимается равной 98 °С; А: - коэффициент кратности тяговой нагрузки.

Однако особенностью исследований является учет влияния суточных перепадов температуры окружающей среды. В работе показано, что для этого имеется две возможности. Во-первых, моделированием во времени г непосредственно в программном комплексе хода изменения температуры >9с/1(/) в течение суток по гармоническому закону:

— ( 1л

еЛ; "" 11440

(13)

где Зср - среднесуточная температура; 51гах - максимальное значение вариативной составляющей перепадов температуры в течение суток; г - порядковый номер шага расчета; & - шаг квантования процесса моделирования во времени (Д1=1 мин); 1440 - число минут в сутках.

Во-вторых, расчетом эквивалентной суточной температуры окружающей среды:

(л V V N

1Е2 6

где N- количество измерений температуры в течение суток с равномерным интервалом; т - текущий номер измерений температуры за сутки.

По вышеизложенной методике в диссертационной работе были выполнены исследования скорости теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и возможностью изменения тяговой нагрузки. С этой целью была разработана программа на языке программирования PASKAL, интерфейс которой приводится на рис. 6.

На рис. 7 в качестве примера приведены результаты расчета для трансформатора ТДГОЖ-40000/110 при средней температуре воздуха за сутки - 20 °С; начальной температуре масла - 75 °С; постоянной нагревания масла - 180 мин.; постоянной нагревания обмоток - 6 мин. для произвольно меняющейся нагрузки.

В ТШВО.ЕХЕ I7.PAS S-Mx!

Тип трансформатора TDTNG4BB0D

Номинальная мощность,кВй 4Ш00Ш.Ш

Номинальное напряжение,кВ 11В.В

Температура воздуха по Цельсию 20.0

Начальная температура трансформатора в градусах Цельсия 75.В

Отношение потерь Ркз/Рхх 4

Тепловая постоянная времени нагревания масла, мин. 18В

Тепловая постоянная времени нагревания обмотки. ИНН - 6

Интервал квантования по времени мин. 1.В

Наименование обьекта investigation

Рисунок б - Интерфейс программы исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки

03 rUR80.EXE 1T.PAS

=РЕЗиЛьТЛТЫ ТЕПЛОВОГО РЙСЧЕТЙ=

Транс-рорматор типа TDTNG/11CI ....... jniJ

■рорматор ТИ[

подстанция

Максимальная температура.С масла | обмоток раз

75.2 95.?!98^6 ) 98.3

Средняя скор, старен, изоляции обмоток фаз

"а" | "Ь" I "с" 0-402| 0.599 |s.536

Расчетный пер. ми».

ИЗНОС 0В10Т0К Ра=580.Й87

"Ь" и "с" в Fb=864.358

минутах

Fc.774.434

Тепловые характеристики трансформатора

Постоянная нагревания обмоток, мин. 6

Постоянная нагревания масла, мин. 180

Отношение Рнз/Рхх , 4

Рисунок 7 - Результаты расчета по программе исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора при изменении тяговой нагрузки

На рис. 8 представлены результаты расчета тепловото старения витковой изоляции трансформатора при перепадах температуры окружающей среды от среднего значения 20 °С в течение суток для номинальной нагрузки трансформатора 210 А.

В ШЯвО.СХС 17. ВАК

=РЕЗУПЬТПТи ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТЙ=

г|£0

Трансформатор типа TDTNG/110 ПОДСТПНЦИЯ inu

Максимальная температура,С |Средняя скор, старен.(Расчетный пер. масла | обмоток фаз изоляции обмоток фаз мин.

"а" | "Ь" | "с" | "а" | "Ь" | "с" | 80.7 I 103.71103.7 | 103.7 I 1.7861 1.786 Ц.786 | 1440

ИЗНОС ОБМОТОК "а", "Ь" и "с" в минутах

Fa=2572.114 Fb=2572.114 Fc»2572.114

Тепловые характеристики трансформатора

Постоянная нагревания обмоток, мин. Ь

Постоянная нагревания масла, мин. 180

Отношение Ркз/Рхх , 4

Рисунок 8 - Результаты расчета по программе исследования теплового старения витко-вой изоляции трансформатора при перепаде температуры окружающей среды 30 °С в течение суток от среднего значения 20 °С (максимальная 35 °С, минимальная 5 °С, эквивалентная температура - 25,68 °С)

В табл. 2 показаны результаты исследования динамики теплового старения изоляции, отражающие кратность ее роста при увеличении перепадов температуры в течение суток при неизменном среднем значении (20 °С) (проявление резко континентального климата).

Таблица 2 - Результаты динамики теплового старения витковой изоляции трансформатора при увеличении перепадов температуры окружающей среды в течение суток

№ п\п Температура воздуха, °С Отработанный ресурс, X . МИН Кратность увеличения скорости старения по отношению к номинальному режиму

Минимальная, °С 9 . mm Средняя, °С 3 V Максимальная, °С 9 max Абсолютный перепад, °С Эквивалентная за сутки, °С 9 окв.ср

1 17,00 20,00 23,00 6,00 20,33 1484 1,031

2 15,00 20,00 25,00 10,00 20,79 1554 1,080

3 10,00 20,00 30,00 20,00 22,77 1903 1,322

4 7,00 20,00 33,00 26,00 24,43 2259 1,569

5 5,00 20,00 35,00 30,00 25,68 2572 1,786

6 0,00 20,00 40,00 40,00 29,19 3714 2,580

Результаты экспериментальных исследований показывают необходимость исследования на практике вопроса контроля теплового старения витковой изоляции трансформаторов не только с учетом изменения тяговой нагрузки, а так же от влияния перепадов температуры окружающей среды в те-

чение суток, особенно в регионах эксплуатации СМТ ТП с резко континентальным климатом.

Моделирование процесса тепломассообмена между внешней средой и изоляцией «масло-бумага» позволяет создать основу системы многоканального мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций (СММ СМТ ТП).

В четвертой главе проанализированы современные методы и средства контроля и диагностики состояния трансформаторов, выявлены наиболее эффективные для условий эксплуатации систем тягового электроснабжения.

Традиционные испытания (на отключенном трансформаторе) и методы неразрушающего контроля, используемые для диагностики СМТ ТП, в том числе и для изоляции, приведены на диаграмме (рис. 9).

Отражены два способа совершенствования содержания изоляции с учетом климатических условий: способ диагностики состояния изоляции трансформатора по увеличению ее объема; способ контроля теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки. Предлагаемые способы позволяют наметить пути перехода от планово-предупредительного обслуживания к альтернативной системе по фактическому техническому состоянию на основе применения системы мониторинга.

В пятой главе предлагается структурная схема системы многоканального мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций (СММ СМТ ТП) (рис. 10).

Предлагается мониторинг основных параметров диагностирования по двум каналам: диагностика состояния изоляции трансформатора по увеличению ее объема; контроль теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки. Следует отметить, что предлагаемая система не требует заметных эксплуатационных издержек, поскольку «архитектурно» она вписывается в действующую инфраструктуру передачи информации об электропотреблении тяговыми подстанциями - автоматизированную систему коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ).

Экономическая целесообразность предлагаемой системы мониторинга оценивается на основе сравнения риска от ущерба, вызванного отказом трансформаторов на примере Главного хода КрасЖД (табл. 3).

Состояние механизмов систем охлаждения Целостность конструкции

•-о

а о и чэ

я о к

5=1 К

к я 13

о £ Ч ч а

110, 220 кВ

Рисунок 10 - Структурная схема системы многоканального мониторинга трансформаторов тяговых подстанций

Таблица 3 - Расчет риска от ущерба, вызванного отказом трансформа-

торов

Год эксплуатации Кол-во отказов, шт. Интенсивность отказа, 1= " Т*пт Тр Вероятность отказа Ущерб, млн. руб. Риск по годам млн. руб. 1

2003 1 0,025641 0,025315 0,800 0,020

2004 1 0,051282 0,097480 2,500 0,322

2005 2 0,102564 0,264859 1,700 1,060

2006 1 0,128205 0,40120 8,0 4,814

2007 0 0,128205 0,473248 0 5,679

2008 0 0,128205 0,536631 0 6,440

2009 0 0,128205 0,592387 0 7,110

Графическая интерпретация надежности СМТ ТП Главного хода Красноярской железной дороги (рис. 11) показывает, что риск отказа возрастает по мере роста периода эксплуатации СМТ ТП (рис. 12).

2002

2004 2006 2008 Год эксплуатащш

2010

2003

2005 2007 Год эксплуатации

Рисунок 11 - Графическая интерпретация надежности работы СМТ ТП КрасЖД

Рисунок 12 - Риск отказа трансформаторов за период с 2003 г. по 2009 г.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Анализ состояния силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций на примере Красноярской железной дороги показал, что одним из существенных факторов, определяющим актуальность проблемы, является изношенность парка трансформаторов, состояние которых зависит от содержания изоляции обмоток. Предложена классификация климатических факторов, влияющих на параметры надежности изоляции трансформаторов.

2. Разработаны математические модели, позволяющие создать основу системы многоканального мониторинга СМТ ТП: а) модель тепломассообмена в изоляции трансформатора с учетом климатических условий; б) модель теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

3. Разработана программа исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки на языке программирования РАЭКАЬ.

4. Определена кратность теплового старения витковой изоляции трансформатора, равная 1,03 - 2,58, при суточных перепадах температуры окружающей среды от 6 °С до 40 °С соответственно. Результаты экспериментальных исследований показывают необходимость практических исследований вопроса контроля теплового старения витковой изоляции трансформаторов не только с учетом изменения тяговой нагрузки, но и от влияния перепадов температуры окружающей среды в течение суток, особенно в регионах эксплуатации СМТ ТП с резко континентальным климатом.

5. На основе анализа существующих методов диагностики разработаны рекомендации по их совершенствованию: способ диагностики состояния изоляции по

увеличению ее объема; способ контроля теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки. Эти способы диагностики изоляции положены в основу системы многоканального мониторинга СМТ ТП.

6. Выполнен расчет вероятности отказа и риска отказа на примере трансформаторов Главного хода КрасЖД.

7. Анализ технико-экономической эффективности внедрения системы многоканального мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций показывает, что экономический эффект от внедрения системы мониторинга на примере трансформаторов Главного хода КрасЖД составит 0,805 млн. руб./год в ценах 2010 г., срок окупаемости - 1,1 года.

8. Основные положения результатов исследований, выполненных в диссертационной работе, используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Основы технической диагностики» и «Система автоматизированного проектирования электроснабжения железных дорог» специальности 190401.65 «Электроснабжение железных дорог» в Красноярском институте железнодорожного транспорта - филиале ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» и в Дорожной электротехнической лаборатории Службы электрификации и электроснабжения Красноярской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Туйгунова, А.Г. Совершенствование технологии технического содержания изоляционной системы трансформаторов тяговых подстанций [Текст] / A.M. Худоногов, А.Г. Туйгунова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - №1. - С. 278-280.

2. Туйгунова, А.Г. Опыт диагностики технического состояния трансформаторов тяговых подстанций для повышения надежности и продления срока службы [Текст] / Е.А. Савченко, А.Г. Туйгунова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - №1. - С. 275-277.

3. Туйгунова, А.Г. Совершенствование технического содержания изоляционной системы трансформаторов тяговых подстанций с учетом особенностей климата на основе непрерывного контроля [Текст] / А.Г. Туйгунова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2009. - Вып.2(22). - С. 51-54.

4. Туйгунова, А.Г. Современные подходы к оценке состояния изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом влияния климатических факторов [Текст] / А.Г. Туйгунова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - №2. - С. 384-387.

5. Туйгунова, А.Г. Обеспечение работоспособности системы тягового электроснабжения с учетом влияния климата [Текст] / А.Г. Туйгунова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - №2. - С. 387-390.

6. Туйгунова, А.Г. Исследование влияния размаха суточной температуры внешней среды на скорость старения витковой изоляции обмоток силовых трансформаторов тяговых подстанций [Текст] / А.Г. Туйгунова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2009. - Вып.3(27). - С. 208-213.

В других изданиях

7. Туйгунова, А.Г. Формирование структуры технического обслуживания тяговых трансформаторов по фактическому состоянию [Текст] / А.Г. Туйгунова // Труды XIНПК КрИЖТ ИрГУПС, 4 июня 2007 г. / Под ред. И.К. Лакина. - Красноярск : Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2007. - С. 59-60.

8. Туйгунова, А.Г. Системы диагностики трансформаторов тяговых подстанций в условиях современных технологий обслуживания [Текст] / А.Г. Туйгунова // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте : сб. научн. трудов / Под ред. Ю.Ф. Мухопада. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2007. - Вып. 15. - С. 24-28.

9. Туйгунова, А.Г. Целесообразность контроля теплового старения трансформаторов тяговых подстанций [Текст] / А.Г. Туйгунова // Труды XII НПК КрИЖТ ИрГУПС, 15 мая 2008 г. / Под ред. В.А. Курочкина. - Красноярск : Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2007. - С. 29-30.

10. Туйхунова, А.Г. Продление срока службы силовых трансформаторов тяговых подстанций на основе контроля технического содержания изоляционной системы с учетом особенностей климата [Текст] / А.Г. Туйгунова // Политранспортные системы : материалы VI Всерос. НТК, 21-23 апр.2009 г. В 2-х ч. - Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2009. - 4.2. - С. 291-294.

11. Туйгунова, А.Г. Мониторинг остаточного ресурса силовых трансформаторов тяговых подстанций с учетом особенностей климата [Текст] / А.Г. Туйгунова // Труды XIII НПК КрИЖТ ИрГУПС, 21, 22 мая 2009 г. В 2 т. / Под ред. А.И. Ор-ленко. - Красноярск : Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2009. - Т.2. - С. 18-22.

12. Туйгунова, А.Г. Проблемы формирования систем контроля изоляции трансформаторов [Текст] / А.Г. Туйгунова // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы межвуз. НПК, 12-15 октября 2009 г. В 2 т. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2009. - Т.2. - С. 92-94.

13. Туйгунова, А.Г. Продление срока службы силовых трансформаторов тяговых подстанций на основе контроля технического содержания изоляционной системы с учетом особенностей климата [Текст] / А.Г. Туйгунова // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы межвуз. НПК, 12-15 октября 2009 г. В 2 т. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2009. - Т.2. - С. 95-103.

14. Туйгунова, А.Г. Проблемы формирования систем контроля изоляции силовых трансформаторов тяговых подстанций с учетом влияния климатических факторов [Текст] / А.Г. Туйгунова // Энергоэффективность, энергосберегающие технологии в образовательном секторе и социальной сфере конференции : материалы Всерос. НТК, 4 октября 2009 г. / Под ред. В.И. Осипова. - Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2009. - С. 256-260.

15. Туйгунова, А.Г. Влияние факторов климата на надежность изоляции силовых трансформаторов тяговых подстанций [Текст] / А.Г. Туйгунова // Проблемы развития железнодорожного транспорта : материалы НПК КрасЖД -филиал ОАО «РЖД» и КрИЖТ ИрГУПС, 22 декабря 2009 г. / Под ред. А.И. Орленко. - Красноярск : Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2009. - Т.2. - С. 37-40.

16. Туйгунова, А.Г. Использование частичных разрядов для диагностики состояния силовых трансформаторов тяговых подстанций [Текст] / С.М. Куценко, В.Д. Бардушко, А.Г. Туйгунова // Проблемы развития железнодорожного транс-

порта. Материалы НПК КрасЖД -филиал ОАО «РЖД» и КрИЖТ ИрГУПС, 22 декабря 2009 г. / Под ред. А.И. Орленко. - Красноярск : Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2009. -Т.2. - С. 72-77.

17. Туйгунова, А.Г. Влияние климатических факторов на увлажнение изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций в процессе эксплуатации [Текст] / А.Г. Туйгунова // Транспорт -2010 : Труды Всерос. НПК, апрель 2010 г. В 3 ч. - Ростов-на-Дону : Изд-во РГУПС, 2010. 4.2. - С. 319320.

18. Туйгунова, А.Г. Влияние климатических факторов на образование и развитие частичных разрядов в силовом маслонаполненном оборудовании тяговых подстанций в условиях эксплуатации [Текст] / А.Г. Туйгунова // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования : Труды Всерос. НПК, 21-23 апреля 2010 г. В 6 т. / Под ред. О.Л. Рудых. - Хабаровск : ДВГУПС,2010.-Т.1.-С. 170-172.

19. Туйгунова, А.Г. Климатические воздействия на надежность изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций [Текст] / А.Г. Туйгунова // Электрическая изоляция - 2010 : сб. научн. трудов V Междунар. НТК, 1-4 июня 2010 г. - Санкт-Петербург : Изд-во Политехи, ун-т СПбГПУ, 2010. - С. 206-208.

20. Туйгунова, А.Г. Непрерывный контроль электрического старения изоляции тяговых трансформаторов и факторов внешней среды [Текст] / А.Г. Туйгунова // Инновационные технологии на железнодорожном транспорте и задачи учебных заведений по подготовке специалистов для предприятий железных дорог : материалы Всерос. НПК, 20 мая 2010 г. В 2 т. / Под ред. А.И. Орленко. - Красноярск : Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2010. - Т. 1. - С. 48-52.

Подписано в печать 22.02.2011 Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,37 Тираж 100 экз. Заказ № 3276

Отпечатано:

Полиграфический центр Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Туйгунова, Альбина Григорьевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Причины повреждаемости силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций.

1.2. Анализ существующей системы технического содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций.

1.3. Современные тенденции совершенствования содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий.

1.4. Анализ повреждаемости силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций Красноярской железной дороги.

1.5. Цель работы и задачи исследования.

2. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

2.1. Предлагаемая классификация климатических факторов, влияющих на показатели надежности изоляции трансформаторов.

2.2. Анализ климатических условий эксплуатации на Красноярской железной дороге.

3. РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ В ИЗОЛЯЦИИ, СВЯЗАННЫХ С КЛИМАТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ

3.1. Модель тепломассообмена между внешней средой и изоляцией масло - бумага».

3.2. Разработка имитационной модели тепловых процессов в трансформаторе для исследования теплового старения витковой изоляции от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

3.2.1. Моделирование токов плеч питания тяговой подстанции.

3.2.2. Моделирование процесса теплового старения витковой изоляции трансформатора тяговой подстанции.

3.2.3. Исследования теплового старения витковой изоляции от суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

4. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ, ДИАГНОСТИКИ И МОНИТОРИНГА ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

4.1. Задачи диагностики трансформаторов тяговых подстанций.

4.2. Теоретическое обоснование непрерывного контроля температуры изоляции трансформаторов тяговых подстанций.

4.3. Обоснование непрерывного контроля степени увлажнения изоляции трансформаторов тяговых подстанций.

4.4. Обоснование непрерывного контроля уровня частичных разрядов в изоляции трансформаторов тяговых подстанций.

4.5. Применение автоматизированных систем оперативно-технологического управления и удаленного мониторинга силовых трансформаторов тяговых подстанций.

4.6. Анализ работы трансформатора тяговой подстанции Бугач методом хроматографического анализа трансформаторного масла.

5. СИСТЕМА МНОГОКАНАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА СИЛОВЫХ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 5 Л. Перспективы развития системы мониторинга витковой изоляции трансформаторов тяговых подстанций.

5.2. Наиболее значимые направления совершенствования системы мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов на перспективу.

5.3. Ретроспективный анализ степени износа витковой изоляции трансформатора.

5.4. Структура системы многоканального мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций.

5.5. Экономическая целесообразность системы многоканального мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций.

Введение 2011 год, диссертация по энергетике, Туйгунова, Альбина Григорьевна

Важнейшим элементом, определяющим надежность системы тягового электроснабжения, являются силовые маслонаполненные трансформаторы тяговых подстанций- (СМТ ТП или трансформаторы). Это наиболее ответственное и дорогостоящее силовое оборудование системы тягового электроснабжения (СТЭ), повреждение которого связано с масштабными последствиями. Внезапный выход из строя трансформатора причиняет значительный ущерб, так как при этом убытки связаны не только с необходимостью восстановления трансформатора, но и, прежде всего, с перерывом в электроснабжении потребителей - тяговой нагрузки, железнодорожных узлов и районного потребителя. Задача хозяйства электроснабжения состоит в повышении эксплуатационной надежности и долговечности силовых трансформаторов, увеличении сверхнормативного их срока службы. Поддержание работоспособности трансформаторов в процессе эксплуатации напрямую зависит от качественного ремонта и технического обслуживания, которые являются основой планово-предупредительной системы ремонта (ППР).

В настоящее время на сети железных дорог России находится в эксплуатации около 4500 понижающих трансформаторов, в том числе около 2200 тяговых трансформаторов. Растет износ производственных основных фондов по всей сети железных дорог страны. Доля электрооборудования тяговых подстанций, выработавшего нормативный ресурс, составляет свыше 40%, более 60% трансформаторов тяговых подстанций устарели морально. Опыт эксплуатации трансформаторов показывает, что и после отработки-нормативного срока службы, значительная доля существующего парка трансформаторов сохраняет работоспособность и замена их на новые нецелесообразна при условии соответствия тяговым нагрузкам [1, 2]. В ближайшие годы по экономическим и техническим причинам не ожидается существенного обновления парка трансформаторов. В связи с этим все более актуальной становится проблема продления срока службы и оценка возможности дальнейшей эксплуатации электрооборудования, отработавшего нормативный срок, в системе тягового электроснабжения. Если оценивать реальное состояние трансформаторов, то можно с меньшими затратами продлить срок их службы без снижения надежности работы. Одним из главных путей поддержания эксплуатационной надежности в таких условиях является организация эффективного контроля технического состояния работающего трансформатора.

Контроль состояния трансформаторов непрерывно совершенствуется в течение многих лет, практически с момента их промышленного использования. Отсутствие надлежащих критериев оценки состояния вызывало необходимость их регулярного обслуживания по специально составленным графикам (по регламенту). Это способствовало поддержанию технического состояния трансформаторов на необходимом уровне, достаточном, чтобы избежать внезапных выходов их из строя по причинам старения путем жестко регламентированных объемов и периодичности испытаний и ремонтов' в заданные сроки, независимо от их реальной необходимости и часто в ущерб экономической целесообразности. Однако принцип обслуживания по регламенту предполагает избыточность мероприятий с целью обеспечения гарантированного восстановления трансформатора в условиях недостаточности информации о его действительном состоянии. По мере развития методов диагностики область регламентного обслуживания сужалась. Это становилось возможным по мере возрастания числа критериев оценки состояния за счет развития инструментальных средств.

Специфичность повреждений новых и выработавших свой ресурс трансформаторов тяговых подстанций, увеличение скорости развития повреждений в них в процессе эксплуатации, - приводят к затруднению прогнозирования продолжительности безаварийной работы СМТ ТП при существующей до 2008 года системе технического обслуживания и ремонта электрооборудования (ТОР ЭО), реализуемой в виде планово-предупредительных ремонтов (illIF). В промежутке между ППР не выявляются скрытые и развивающиеся дефекты, приводящие к необходимости проведения более дорогих и продолжительных аварийных ремонтов. Система ТОР ЭО [3] не учитывает всех технических аспектов эксплуатации электрооборудования, выработавшего срок службы, и нуждается в детальной проработке и совершенствовании.

Эффективность диагностики обеспечивается комплексным характером результатов контроля с целью выявления наиболее вероятных причин обнаруженных и прогнозируемых неисправностей трансформаторов.

Сегодня общепризнано: современный уровень диагностики систем тягового электроснабжения в непрерывном технологическом процессе достижим и может привести к обслуживанию не по регламенту, а по состоянию [4]. Внедрение системы диагностирования технического состояния трансформаторов требует создания автоматизированной системы сбора, обработки и хранения диагностической информации для анализа динамики состояния изоляции и составления экспертного прогноза, что является необходимой предпосылкой для перехода от обслуживания по сроку к обслуживанию по техническому состоянию [5, б]. В перспективе должна быть создана сеть диагностических пунктов с компьютерным обеспечением и единым центром обработки, хранения и анализа информации.

Анализ надежности силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций показывает, что основным критерием общей оценки их предельного состояния является техническое состояние обмоток. Важнейшими показателями оценки изоляции обмоток трансформаторов являются: тепловой износ витковой изоляции; динамический износ обмоток - степень механического закрепления обмоток; влияние климатических факторов внешней среды [7-9].

Существенное влияние на надежность изоляции трансформаторов оказывают климатические условия эксплуатации, важнейшими из которых являются: перепады температуры окружающей среды, низкие и высокие температуры, переход значений температуры через О °С, осадки и атмосферные (грозовые) перенапряжения [10, 11]. Поскольку изоляционная-система трансформаторов является композиционной, климатические факторы, в первую очередь, оказывают влияние на жидкую изоляцию (трансформаторное масло), а в результате тепломассообмена - и на твердую (бумажную) изоляцию обмоток.

Исследованию надежности изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов, системам технической диагностики и ремонта уделялось значительное внимание различными научными коллективами, среди них: В.Г. Аракелян, В.П. Вдовико, А.Г. Овсянников, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов, A.B. Крюков, В.Д. Бардушко, Б.А. Алексеев, В.Б. Комаров и многие др. Однако вопросам надежности электрооборудования, в частности силовых маслонаполненных трансформаторов, с учетом климатических факторов в последние десятилетия внимание уделялось незначительное внимание. Существенный вклад в изучение этой проблемы внесли Д. Вайда, А.М.Худоногов, А.Т. Осяев, Ш.К. Исмаилов.

В настоящее время для модернизации энергетического хозяйства стране нужны огромные инвестиции, но темпы ежегодного обновления ЭО невысокие. Рассчитывать на иностранные инвестиции так же не приходится, поскольку для иностранного капитала в нашей стране привлекательными являются сырьевые отрасли. Поэтому выходом из сложившейся ситуации должна быть стратегия: «предвидеть и предупреждать» [12], т.е. применение средств мониторинга и диагностики состояния СМТ ТП, применение экспертных систем в организации производственных процессов, позволяющих эффективно изменить систему обслуживания маслонаполненного оборудования тяговых подстанций, в том числе СМТ ТП; по всей сети железных дорог, и в частности на Красноярской железной дороге. Своевременное выявление дефектов трансформаторов на ранней стадии, прогнозирование их срока эксплуатации позволит существенно повысить качество эксплуатации систем электроснабжения [13], что обеспечит эффективную работу ОАО «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД»).

С одной стороны, ОАО «РЖД», стремясь повысить рентабельность производства и снизить расходы на эксплуатацию электроэнергетического оборудования, уменьшают капитальные вложения, стараясь как можно дольше эксплуатировать работающее силовое электрооборудование. С другой стороны, повышаются требования к качеству электроснабжения потребителей и надежности электрооборудования. Эти противоречащие друг другу моменты требуют разработки новых и усовершенствования существующих методов диагностики силовых маслонаполненных трансформаторов.

Контроль систем СМТ ТП обеспечивает детальную информацию о состоянии трансформатора и помогает понизить вероятность неожиданного выхода его из строя. Выявление возникающих в работе повреждений, их обнаружение на ранней стадии развития, а также своевременное, до возникновения аварийной ситуации, принятие правильных решений по их ликвидации обеспечивают высокий коэффициент готовности, сокращение времени простоя, снижение затрат на ремонты, продление срока службы оборудования. Это способствует разработке новых методов обнаружения повреждений на их ранней стадии развития, появляющихся в результате физического старения трансформатора.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить анализ причин повреждаемости трансформаторов Красноярской железной дороги; предложить классификацию климатических факторов, влияющих на параметры надежности изоляции трансформаторов.

2. Разработать математические модели: а) модель тепломассообмена в изоляции силового маслонаполненного трансформатора с учетом климатических условий; б) модель теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

3. Установить кратность теплового старения витковой изоляции трансформаторов от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

4. Проанализировать современные методы и средства контроля и диагностики состояния изоляции силового маслонаполненного оборудования, выявить наиболее эффективные из них для условий эксплуатации систем тягового электроснабжения.

5. Разработать рекомендации по совершенствованию содержания изоляции трансформаторов с учетом климатических условий: а) способ диагностики состояния изоляции трансформаторов по увеличению ее объема; б) способ контроля теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

6. Выполнить расчет вероятности отказа и риска отказа трансформаторов.

7. Выполнить анализ технико-экономической эффективности внедрения системы мониторинга.

Методы исследования. В теоретической части работы использованы методы математического моделирования, теории надежности, методы оптимизации и прогнозирования, методы математической статистики, методы теории планирования эксперимента, теории нагревания и охлаждения твердого тела, методы теории тепломассообмена, метод оценки технико-экономической эффективности результатов исследований.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории и на силовых маслонаполненных трансформаторах тяговых подстанций и заключались в измерении параметров, характеризующих режим работы и состояние СМТ ТП при планово-предупредительных ремонтах, а также при диагностических обследованиях методами неразрушающего контроля состояния трансформаторов - степени увлажнения и нагрева изоляции; применении программы исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- на основе физических представлений процессов, происходящих в витковой изоляции трансформатора, разработаны математические модели, позволяющие выполнять исследования степени ее старения от влияния климатических факторов;

- установлена взаимосвязь и характер влияния климатических условий эксплуатации на развитие процессов старения изоляции СМТ ТП Красноярской железной дороги;

- получены математические зависимости кратности увеличения скорости теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки, оценивающие степень дополнительного старения изоляции.

Практическая значимость.

На защиту выносятся:

3. Способы совершенствования содержания изоляции трансформаторов с учетом климатических условий региона эксплуатации: а) способ диагностики состояния изоляции трансформаторов по увеличению ее объема; б) способ контроля теплового старения витковой изоляции; трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

Реализация результатов работы. Основные положения результатов исследований, выполненных в диссертационной работе, используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Основы технической диагностики» и «Система автоматизированного проектирования электроснабжения железных дорог» специальности 190401.65 «Электроснабжение железных дорог» и в Дорожной электротехнической лаборатории Службы электрификации и электроснабжения Красноярской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги».

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на следующих научно-практических конференциях: на НПК КрИЖТ (Красноярск: 2007, 2008, 2009, 2010); НПК ИрГУПС (2007, 2008, 2009); VI Всероссийской НТК «Политранспортные системы» (СГУПС, Новосибирск, 2009); Всероссийской НТК «Энергоэффективность, энергосберегающие технологии в образовательном секторе и социальной сфере» (ИрГТУ, Иркутск, 2009); НТК, посвященной 50-летию начала электрификации Красноярской железной дороги «Проблемы развития железнодорожного транспорта» (КрасЖД - филиал ОАО «РЖД» и КрИЖТ, Красноярск, 2009); Межвузовской НПК «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (ИрГУПС, Иркутск, 2009); НПК «Инновационные технологии на железнодорожном транспорте и задачи учебных заведений по подготовке специалистов для предприятий железных дорог» (КрасЖД — филиал ОАО «РЖД» и КрИЖТ, Красноярск, 2009); Всероссийской НПК «Транспорт - 2010» (РГУПС, Ростов-на-Дону, 2010); Всероссийской НПК «Научно-практические проблемы транспорта, промышленности и образования» (ДВГУПС, Хабаровск, 2010); V Международной НТК «Электрическая изоляция - 2010» (СПбГПУ, Санкт-Петербург, 2010); Международной НТК «Инновации для транспорта» (ОмГУПС, Омск, 2010).

Материалы диссертации доложены на заседаниях кафедр: «Электроподвижной состав» и «Электроснабжение железнодорожного транспорта» ИрГУПС (2009, 2010, 2011), «Электротехнические комплексы и системы» ПИ СФУ (2011) и «Транспортные системы» КрИЖТ (2008, 2009, 2010, 2011).

Публикации и вклад автора. Основное содержание и результаты исследований опубликованы в 20 печатных трудах, в т.ч. без соавторов - 17 статей, 6 статей опубликованы в изданиях, определенных перечнем ВАК РФ по транспорту.

Автору принадлежит формулировка цели и постановка задач исследования, разработка математических моделей, выполнение системного анализа по надежности СМТ ТП с учетом климатических условий, проведение части экспериментов и вклад в разработку системы мониторинга для контроля процессов тепломассообмена в изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций, создание алгоритма и программы для исследования теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование содержания изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций с учетом климатических условий"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

3. Разработана программа исследования теплового* старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки на языке программирования РАЗКАЬ.

5. На основе анализа существующих методов диагностики разработаны рекомендации по их совершенствованию: способ диагностики состояния изоляции по увеличению ее объема; способ контроля теплового старения витковой изоляции трансформатора от влияния суточных перепадов температуры окружающей среды и изменения тяговой нагрузки. Эти способы диагностики изоляции положены в основу системы многоканального мониторинга СМТ ТП.

6. Выполнен расчет вероятности отказа и риска отказа на примере трансформаторов Главного хода КрасЖД.

8. Основные положения результатов исследований, выполненных в диссертационной работе, используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Основы технической диагностики» и «Система автоматизированного проектирования электроснабжения железных дорог» специальности 190401.65 «Электроснабжение железных дорог» и в Дорожной электротехнической лаборатории Службы электрификации и электроснабжения Красноярской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги» (акты внедрения прилагаются).

Библиография Туйгунова, Альбина Григорьевна, диссертация по теме Электростанции и электроэнергетические системы

1. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки Текст. М. : Изд-во стандартов, 1985. -38 с.

2. ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91). Межгосударственный стандарт. Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов Текст. М. : Изд-во стандартов, 2002. 81 с.

3. Стандарт СТО РЖД 1.12.001 -2007. Устройства электрификации и электроснабжения. Техническое обслуживание и ремонт. Общие требования Текст. М.: ПКБ ЭЖД филиал ОАО «РЖД». - 2007. - 32 с.

4. Львов, М.Ю. Оценка предельного состояния силовых трансформаторов и автотрансформаторов Текст. / М.Ю. Львов, K.M. Антипов, Ю.Н. Львов, Л.Г. Мамиконянц, В.Б. Комаров и др. // Электрические станции. -2008, №1. С.44-49.

5. Пантелеев, В.И. Оценка и прогнозирование состояния главной изоляционной системы силовых трансформаторов Текст. / В.И. Пантелеев, Ю.П. Попов, А.Г. Степанов, А.Ю. Южанников // Электрика. 2006. - № 8. -С.38-42.

6. Киреева, Э.А. Диагностика силовых трансформаторов Текст. / Э.А. Киреева // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2008. -№ 9. - С.59-64.

7. Ванин, Б. В. Эксплуатация силовых трансформаторов при достижении предельно допустимых показателей износа изоляции обмоток Текст. / Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов, Л.Н. Шифрин // Электрические станции. 2004. - №2. - С. 63-65.

8. СТО РЖД 1.09.010-2008. Устройства электрификации и электроснабжения. Порядок продления назначенного срока службы Текст. М. : ПКБ ЭЖД филиал ОАО «РЖД». - 2008. - 28 с.

9. Вайда, Д. Исследование повреждений изоляции Текст. /Д. Вой-да. М. : Энергия, 1968. - 400 с. : ил.

10. Leibfried, Thomas. Online Monitors Transformers in Service Текст. \ IEEE Computer Applications in Power, July 1998. P. 36-42.

11. Туйгунова, А.Г. Продление срока службы силовых трансформаторов тяговых подстанций на основе контроля технического содержания изоляционной системы с учетом особенностей климата Текст. / А.Г. Туйгунова

12. Политранспортные системы. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции 21-23 апр.2009 г.: В 2-х ч. Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2009. - 4.2. - С.291-294.

13. Львов, М.Ю. Старение целлюлозной изоляции обмоток силовых трансформаторов в процессе эксплуатации Текст. / М.Ю. Львов, В.Б. Комаров, Ю.Н. Львов и др. // Электрические станции. 2004, №10. - С.26-29.

14. Хренников, А.Ю. Основные причины внутренних повреждений обмоток силовых трансформаторов напряжением 110-500 кВ в процессе эксплуатации Текст. / А.Ю. Хренников // Промышленная энергетика. 2006, № 12.-С. 12-14.

15. Туйгунова, А.Г. Совершенствование технического содержания изоляционной системы трансформаторов тяговых подстанций с учетом, особенностей климата на основе непрерывного контроля Текст. /

16. A.Г. Туйгунова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. - Вып. 2(22). - С.51 -54

17. Клевцов, A.B. Контроль ресурса трансформаторов тяговых подстанций Текст. / A.B. Клевцов // Сб. научн. тр. ВЗИИТа, М. : Изд-во ВЗИИТ, 1984.-Вып. 121.-С. 14-24.

18. Марквардт, К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог Текст. / К.Г. Марквардт. М. : Транспорт, 1982. - 528 с.

19. Боднар, В.В. Нагрузочная способность силовых масляных трансформаторов Текст. / В.В. Боднар. М. : Энергоатомиздат, 1983. -177 с.

20. Бардушко В.Д. Особенности учета влияния высших гармоник на тепловое старение витковой изоляции трансформаторов Текст. /

21. B.Д. Бардушко, В.А. Ушаков, М.В. Сузгаев // Иркутск : Изд-во ИИТМ Ир-ГУПС, 2005. Вып. 2. - С. 167.

22. Маслов, В.В. Влагостойкость электрической изоляции Текст. / В.В. Маслов. Минск : Энергия, 1973. - 268 с.

23. Аракелян, В.Г. Диагностика состояния изоляции маслонаполнен-ного электрооборудования по влагосодержанию масла Текст. / В.Г. Аракелян // Электротехника. 2004. - №3. - С. 34-39.

24. Алексеев, Б.А. Контроль влажности изоляции силовых- трансформаторов. Использование поляризационных явлений Текст. / Б.А. Алексеев // Электрические станции. -2004. №2. - С. 57-63.

25. Кучин, В.Д. Температурная зависимость процессов, протекающих при пробое твердых диэлектриков. Изв. вузов. Физика. Текст. / В.Д. Кучин. 1958. -№ 4. - С. 25-36.

26. Сполдинг, Д.Б. Конвективный массоперенос Текст. / Д.Б. Сполдинг. Минск : Энергия, 1965. - 384 с. : граф., табл.

27. Коловандин, Б.А. Тепло- и массоперенос Текст. / Б.А. Колован-дин Т. 1. - Минск : Энергия, 1968. - 664 с.

28. Лыков, A.B. Тепло- и массоперенос Текст. / A.B. Лыков, О.Г. Мартыненко, Б.А. Коловандин, В.Е. Аеров. Минск : Энергия, 1963. -535 с.

29. Монастырский, А.Е. Методы и средства оценки состояния масло-наполненного оборудования Текст. Учебное пособие /

30. A.Е. Монастырский, Н.И. Калачева, А.И. Таджибаев, Л.А. Аничков // СПб : Изд-во ПЭИПК. 1995. - 71 с.

31. Методические указания по определению влагосодержания твердой изоляции обмоток силовых трансформаторов (шунтирующих реакторов) по результатам-измерения диэлектрических характеристик Текст. М. : Изд-во ЗАО «Энергетические технологии», 2007. 36 с.

32. РД 34.46.302-89. Методические указания по оценке состояния бумажной изоляции обмоток силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов по степени полимеризации Текст. М. : Изд-во ЗАО «Энергетические технологии», 2007. 8 с.

33. Львов, М.Ю. Определение степени полимеризации бумажной изоляции силовых трансформаторов Текст. / М.Ю. Львов, В.Н. Бондарева,

34. B.Б. Комаров и др. // Электрические станции. 2008. - №8. - С.49-52.

35. Алексеев, Б.А. Продление срока службы изоляции силовых трансформаторов Текст. / Б.А. Алексеев // Электро. 2004. - №3. - С. 25-29.

36. РД 34.46-303-98. Методические указания по подготовке и проведению хроматографического анализа газов, растворённых в масле силовых трансформаторов Текст. М; Изд-во ВНИИЭ, 1998; -31с.

37. РД 153-34.0-46.302-00; Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворённых в масле Текст. М. : Изд-во ВНИИЭ, 2000. 15 с.

38. РД 34.51.304-94. Методические указания по применению в энергосистемах тонкослойной хроматографии для оценки остаточного реестра твёрдой изоляции по наличию фурановых соединений в масле Текст.; М. : Изд-во ВНИИЭ, 1994. 11 с.

39. РД 34.43.206-94. Методика количественного химического анализа. Определение содержания производных фурана в электроизоляционныхмаслах методом жидкостной хроматографии Текст. М. : Изд-во ОРГРЭС, 1994.- 11 с.

40. РД 34.45-51.300-97. Объём и нормы испытаний электрооборудования Текст. М.: Изд-во РАО «ЕЭС России», 1997. 155 с.

41. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования Текст. / Под ред. Когана Ф. Л. М. : Изд-во ОРГРЭС, 1998. -494 с.

42. РД 34.43.208-95. Методика количественного химического анализа. Определение содержания присадок в энергетических маслах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии Текст. М. : Изд-во ОРГРЭС, 1997.-6 с.

43. РД 34.43.107-95. Методические указания по определению содержания воды и воздуха в трансформаторном масле Текст. М. : Изд-во ВНИИЭ, 1995. - 16 с.

44. РД 153-34.46.502. Инструкция по определению характера внутренних повреждений трансформаторов по анализу газов из газового реле Текст. М.: Изд-во Союзтехэнерго, 1980. - 80 с.

45. РД 34.0-20.363-99. Методика' инфракрасного контроля электрооборудования и В Л Текст. М. : Изд-во ОРГРЭС, 1999. - 136 с.

46. Межгосударственный стандарт ГОСТ 1516.3-96. Электрооборудование переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции Текст. -М. : Изд-во стандартов, 1996. — 54 с.

47. Межгосударственный стандарт ГОСТ 1516.2-97. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции Текст. М. : Изд-во стандартов, 1997. - 32 с.

48. Методические указания по определению оптической мутности трансформаторного масла герметичных вводов 110 кВ и выше силовыхтрансформаторов и шунтирующих реакторов Текст. М. : Изд-во ЗАО «Энергетические технологии», 2007. - 26 с.

49. Бобров, Е.Г. О программно-аппаратном контроле остаточного ресурса обмоток трансформатора на основе обобщенной модели износа Текст. / Е.Г. Бобров // Сб. научн. тр.ВЗИИТа. М. : 1984. - Вып. 121. С. 79-86.

50. Львов, М.Ю. Методологические аспекты развития системы диагностики силовых трансформаторов при переходе к ремонту по техническому состоянию Текст. / М.Ю. Львов // Новое в российской электроэнергетике. -2003.-№9.-С. 27-32.

51. Алексеев, Б.А. Продление срока службы силовых трансформаторов. Новые виды трансформаторного оборудования. СИГРЭ-2002 Текст. / Б.А. Алексеев // Электрические станции. 2003, № 7. - С. 63-69.

52. Киреева, Э.А. Повышение сроков эксплуатации силовых трансформаторов Текст. / Э.А. Киреева, С.А. Цырук // Электрика. 2004. - №7. -С. 19-21.

53. Цырук, С.А. Повышение эксплуатационной надежности силовых трансформаторов, отработавших нормативный срок службы Текст. / С.А. Цырук, Э.А. Киреева // Промышленная энергетика. 2008. - № 3. - С. 11-16.

54. Шаров, В.В. Необходимые и достаточные условия для достоверной оценки состояния электрообЬрудования^в условиях эксплуатации Текст. / В.В; Шаров // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2006. - № 3. - С. 3646.

55. Леонов, В.М. Организация производственной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта энергооборудования: современное состояние и перспективы Текст. / В.М. Леонов, A.B. Кондратьев // Электрика. -2005.-№9.-с. 40-42.

56. Алексеев, Б.А. Обследование состояния силовых трансформаторов. СИГРЭ-2002 Текст. / Б.А. Алексеев // Электрические станции. 2003. — № 6. - С. 74-80.

57. Осяев, А.Т. Повышение эффективности эксплуатации магистральных электровозов методами управления их техническим состоянием Текст. : дис. д-ра техн. наук / А.Т. Осяёв. М. : 2002. - 371 с.

58. Дмитриенко, E.H. Моделирование влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства машинных агрегатов Текст. / E.H. Дмитриенко. Вестн. КрасГАУ. 2009. - №5. - С. 152-156.

59. Гречко, О.Н. Граничные значения концентрации газов в масле трансформаторов тока с конденсаторной изоляцией Текст. / О.Н. Гречко, И.В. Давиденко, Н.И. Калачева, А.Ф/ Курбатова, В.В. Смекалов // Электротехника. 2007. - № 1. - С. 34-39.

60. Попов, Г. В. Об оценке состояния силовых трансформаторов по результатам хроматографического анализа Текст. / Г.В. Попов // Электро. -2003.-№3.-С. 36-40.

61. Туйгунова, А.Г. Обеспечение работоспособности системы» тягового электроснабжения с учетом влияния климата Текст. /

62. A.Г. Туйгунова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2009. - №2. - С.387-390.

63. Попов, Г. В. Экспертная поддержка при диагностике состояния силовых трансформаторов Текст. / Г.В. Попов, A.B. Ватлецов, С.С. Аль-Хамри // Электротехника. 2003. - № 8. - С. 5-11.

64. Карчин, В.В. Определение комплекса методов диагностирования электротехнического оборудования способом экспертных оценок Текст. /

65. B.В. Карчин, C.B. Венедиктов // Электро. 2008. - № 4. - С. 32-35.

66. Марквардт Г.Г. Применение теории вероятностей и вычислительной техники в системе энергоснабжения Текст. / Г.Г. Марквардт. М. : Транспорт, 1972. - 204 с.

67. Тимофеев Д.В. Режимы в электрических системах с тяговыми нагрузками Текст. / Д.В. Тимофеев. М. : Энергия. 1972. - 267 с.

68. Анализ и параметрический синтез систем тягового электроснабжения Текст. : Бардушко В.Д., автореф. дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук. Иркутск. 2001. - 41 с.

69. Виленкин, С.Я. Статистическая обработка результатов исследований случайных функций Текст. / С .Я. Виленкин. М. : Энергия. - 1979. -320 с.

70. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 576 с.

71. Иванов В.В. Периодические колебания погоды и климата Текст. / В.В. Иванов // Успехи физических наук. М. : 2002. Т. 172. -№7. - С. 777811.

72. Туйгунова, А.Г. Мониторинг остаточного ресурса силовых трансформаторов тяговых подстанций с учетом особенностей климата Текст. / А.Г. Туйгунова //Труды XIII научно-технической конференции

73. КрИЖТ ИрГУПе 21 22 мая 2009 г.: В 2 т. / Под ред. А.И. Орленко. - Красноярск: КрИЖТ. - 2009. - Т. 1. - С. 18-22.

74. Григорьев, А. В. Диагностика в технике. Понятия, цели, задачи Текст. / А. В. Григорьев, В. Н. Осотов // Электротехника. 2003. - № 4. - С. 46-501

75. Аракелян, В.Г. Цели, понятия и общие принципы диагностического контроля высоковольтного электротехнического оборудования Текст. / В.Г. Аракелян //Электротехника. 2002. - № 5.1. С. 23-27.

76. Бажанов, С.А Профилактические испытания изоляции оборудования высокого напряжения Текст. / С.А. Божанов, В.Ф; Воскресенский. М. : Энергия, 1977. - 288 с.

77. Сви, П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения Текст. / П.М. Сви. М. : Энергоатомиздат. - 1992. - 239 с.

78. Хренников, А.Ю. Применение метода низковольтных импульсов для диагностики? состояния силовых трансформаторов Текст. / А.Ю. Хренников, О.М. Киков, В.А. Передельский и др. // Энергетик. 2005. -№9.-С. 11-14.

79. Хренников, А.Ю. Тепловизионная диагностика как инструмент предупреждения аварийности высоковольтного оборудования подстанций

80. Текст. / А.Ю. Хренников, М.Г. Сидоренко, Е.П. Стратан // Электро. 2008. - № 4. - С. 27-31.

81. Хренников, А.Ю. Методы низковольтных импульсов и частотного анализа для контроля механического состояния обмоток силовых трансформаторов Текст. / А.Ю. Хренников // Электро. 2007. - № 2. -С.41-45.

82. Власов, А.Б. Дистанционная оценка значения тепловых потоков оборудования на основе тепловизионной диагностики Текст. / А.Б. Власов. Электротехника. -2006. № 4. - С. 45-49.

83. Хренников, А.Ю. Инфракрасная диагностика состояния электрооборудования высокого напряжения Текст. / А.Ю. Хренников, М.Г. Сидоренко. Энергетик. 2006. - № 7. - С. 25-26.

84. Хомутов, О.И. Электрические и акустические методы диагностики электрических машин Текст. / О.И. Хомутов, Г.В. Суханкин, Н.Т. Герцен, В.И. Сташко. Новосибирск : Наука, 2007. - 209 с.

85. Макаревич, JI.B. Современные тенденции в создании и диагностике силовых трансформаторов больших мощностей Текст. / JI.B. Макаревич, JI.H. Шифрин, М.Е. Алпатов // Известия РАН. Энергетика. -2008.-№ 1.-С. 45-69.

86. Аракелян В.Г. Практическая физико-химическая диагностика маслонаполненного оборудования в простейшей системе мониторинга Текст. / В.Г. Аракелян // Электротехника. 2008. - №12. - С.29-40.

87. Авдеева A.A. Хроматография в энергетике Текст. М. : Энергия, 1980.-271 с.: ил.

88. Сафонов, Г.П. Продление ресурса систем изоляции за счет использования химически активных компонентов Текст. / Г.П. Сафонов, П.В. Воробьев, A.M. Сорокин, A.B. Булдаков // Электротехника. 2007. - №3. -С.51-55.

89. Ванин, Б.В. Оценка влагосодержания изоляции обмоток силовых трансформаторов по диэлектрическим характеристикам Текст. / Б.В. Ванин, Ю.Н. Львов, М.Ю. Львов // Электрические станции. 2004. - №9. - С. 61-63.

90. Дудкин С.М., Монастырский А.Е., Таджибаев А.И. Измерение влажности трансформаторного масла Текст. Учебное пособие: СПб : Изд-во ПЭИПК, 2001.-36 с.

91. Котеленец, Н.Ф. Испытание и надежность электрических машин" Текст. / Н.Ф. Котеленец, Н.Л. Кузнецов. М. : Высш. шк., 1988. - 232 с. : ил.

92. В.П. Вдовико, В.В. Бабкин, JI.JI: Эткинд. ООО «Энергетика, Микроэлектроника, Автоматика». Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ema.ru.

93. Вдовико, В.IX Характеристики- частичных разрядов?и их применение в оценке качества электрической изоляции? высоковольтного оборудования Текст. Электро. 2005. - № 5. - С. 23-26.

94. Кучинский, Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях Текст. М.: Энергия, Ленинградское отд., 1979. - 224 с. : ил.

95. Алексеев, Б.А. Обследование состояния силовых трансформаторов Текст. / Б.А. Алексеев // Электрические станции. 2003. - №5. - С.74-80.

96. Игнатьев, Е.Б. Оценка состояния электрооборудования на основе программного комплекса «Диагностика+» в режиме On-Line Текст. / Е.Б. Игнатьев, Е.Ю. Комков, Г.В. Попов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2006. - № 9. - С. 32-37.

97. Мордкович, А.Г. Система управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования СУМТО Текст. / А.Г. Мордкович, В.А. Туркот, A.A. Филиппов и др. //Электро. 2007. - № 6. - С. 23-28.

98. Капустин, С.А. Организация мониторинга силовых трансформаторов на базе комплекса «Диагностика+» Текст. / С.А. Капустин, Е.Ю. Комков, Е.Б. Игнатьев и др. // Вестник ИГЭУ. 2007. - №3. - С. 15-18.

99. Вдовико, В.П. Диагностика высоковольтного оборудования Текст. / В.П. Вдовико ООО «Энергетика, Микроэлектроника, Автоматика» [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.ema.ru.

100. Хатанова, И.А. Технико-экономическое обоснование замены трансформаторов Текст. / И.А. Хатанова, A.A. Елизарова // Проблемы энергетики. Известия вузов. 2007. - № 11. - С. 50-57.

101. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте Текст. М. : Транспорт, 1999. -230 с.

102. Методические рекомендации по оценкам эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте Текст. / Б.А. Волков, А.П. Абрамов, Ю.М. Кудрявцев, М.Т. Миджири, А.Д. Сапожников и др. ; под ред. Т.М. Миджири. М. : Слово, 1997. - 50 с.

103. Балдин, К.В. Риск-менеджмент. Учебное пособие Текст. / К.В. Балдин. М. : Эксмо. - 2006. - 368 с.

Похожие работы

Энергетика
05.14.00