Силовой трансформатор является одним из самых важных элементов энергетического хозяйства, поэтому определению его технического состояния необходимо уделять особое внимание. Периодические «общие» приемосдаточные испытания согласно НТД не всегда могут полноценно оценить механическое состояние силового трансформатора. Одним из эффективных методов оценки механического состояния силовых трансформаторов является вибродиагностическое обследование в онлайн (без отключения) режиме (режим нагрузки и/или холостого хода) на стенках бака.

На результаты обследования оказывают влияние следующие факторы:

1. Место и качество установки измерительных датчиков на боковых стенках бака.

Перед проведением испытаний бак силового трансформатора должен быть размечен согласно приложения программы вибродиагностического обследования. Качество обследования в том числе определяется количеством измерительных точек. Ниже приведен пример схемы измерений по периметру бака, с тремя высотными уровнями.

Если места установки датчиков загрязнены, то они должны быть очищены.  Для установки датчиков в некоторых труднодоступных местах необходимо заранее приготовить соответствующую оснастку, так как бак силового трансформатора в некоторых местах прикрыт навесным оборудованием (радиаторы, термосифонные фильтры и д.р.).

Также, для увеличения достоверности результатов, может производится несколько последовательных измерений в одних и тех же точках.

2. Характер, величина и степень распределения нагрузки по обмоткам.

Перед проведением обследования должны быть зафиксированы токи обмоток трансформатора, напряжения и характер нагрузки (cos Ⴔ).

3. Температурные режим работы трансформатора

Необходимо зафиксировать температуру верхних, средних и нижних слоев масла, а также температуры обмоток (при наличии соответствующего мониторного оборудования).

4. Положение переключающего устройства (РПН и ПБВ) при его наличии.

5. Тип измерительного прибора и его настройки, а также тип используемых датчиков.

6. Намагниченность магнитопровода.

Остаточная намагниченность влияет на спектр вибросигнала. Она полностью уходит примерно через сутки работы трансформатора на холостом ходу. При обследовании после ПСИ это необходимо учитывать.

При вибродиагностическом онлайн обследовании могут использоваться следующие методы измерения:

1. Измерение общего уровня вибрации по точкам (виброскорость, виброускорение, виброперемещение). В зависимости от используемой методики/НТД присутствуют граничные нормы, устанавливающие область нормального состояния силового трансформатора.

Дополнительно может быть измерен спектр вибросигнала по точкам (параметр- виброскорость). Как правило, основная гармоника спектра вибросигнала это 100 Гц. При увеличении кратных гармоник над основной (100 Гц) может быть связано с ослаблением прессовки или деформацией обмоток. 

Спектр вибросигнала с основной гармоникой 100 Гц.

Спектр вибросигнала с основной гармоникой 300 Гц.

Также при анализе результатов обследования необходимо учитывать следующее:

- источник вибрации может быть на различном удалении от стенок бака

- различное конструктивное исполнение силового трансформатора влияет на ослабление абсолютной величины вибросигнала.

 - элементы конструкции влияющие на изменение вибросигнала (прессовочная система, раскрепление активной части относительно бака, конструктивное исполнения бака).

Учет удаление источников вибросигнала от стенок бака.

Как правило, уровень виброускорения зависит линейно от уровня тока в обмотках, поэтому зафиксированный спектр должен сопоставляться с уровнем тока в обмотках. Спектр вибросигнала может быть проанализирован во временной области при наличии реперных точек измерения.

2. Измерение спектра вибросигнала в нескольких режимах работы (под нагрузкой и в режиме холостого хода) по ограниченному количеству точек с использованием для анализа специальных диагностических программ.

Схема измерения по ограниченному количеству точек.

По данной методике вибродиагностическое обследование производится в двух режимах силового трансформатора: под нагрузкой и на холостом ходу. Результатом является определение степени прессовки обмоток и прессовки листов магнитопровода. В качестве специализированных программ могут использоваться такие программы как: TransVS,  Веста и д.р.

Результат анализа АЧ с использованием специализированного программного обеспечения с ослабленным креплением элементов конструкции.

Результат анализа АЧ с использованием специализированного программного обеспечения с достаточным креплением элементов конструкции.

Вибродиагностическое обследование — обязательная процедура для силовых трансформаторов. Освоить методику ее проведения и научиться применять на практике специалисты смогут на учебной программе от компании ООО «УТЦ Энергоскан» «Испытание и диагностика силовых трансформаторов».