В настоящее время не все российские энергетические структуры имеют возможность быстро заменить устаревшее оборудование (в том числе и трансформаторное). Поэтому для поддержания систем в исправном состоянии им требуется осуществлять модернизацию и техобслуживание имеющихся трансформаторов. Случается, что даже для относительно новых трансформаторов требуется оценить их состояние. Для решения данных вопросов в ABB разработаны технологии, охватывающие весь спектр сервисного обслуживания трансформаторов от диагностики до модернизации. В 2003 году компания ABB Elektroisolit Bushing Ltd начала оказывать услуги сервиса силовых трансформаторов для российских заказчиков. Подробнее о том, какие возможности имеются в ABB для проведения подобных работ рассказывает Роман Сучков, кандидат технических наук, менеджер по маркетингу и продажам компании ABB Elektroisolit Bushing Ltd.

Проводя работы по сервису силовых трансформаторов, ABB ставит цель максимально увеличить их отдачу. ABB предоставляет заказчику пакет сервисных решений, обеспечивающих высокую надежность и готовность оборудования, снижение затрат на эксплуатацию и техобслуживание, увеличение срока службы, оптимизацию показателей работы и капиталовложений. Сервисное обслуживание ABB обеспечивает оптимальную организацию всех этапов жизненного цикла трансформатора вплоть до утилизации.

На 1-ом этапе жизни трансформатора ("здоровое рождение") специалисты ABB при необходимости проводят следующую диагностику его начального состояния:

·     механические свойства: смещение обмоток/сердечника, деформация обмоток;

·     термические свойства: проводимость масла (окисление/влага/загрязнение), влага в твердой изоляции;

·     электрические свойства: электрические и акустические измерения ЧР.

При этом механические свойства проверяются с помощью частотного анализа, а термические - с помощью спектроскопии частотного интервала.

На 2-м этапе жизни трансформатора ("здоровая жизнь") основные решения ABB:

·     диагностика общего состояния (масло, бумага, газы), а также механических, термических и электрических свойств (приведенные выше методы);

·     on-line мониторинг;

·     оценка состояния трансформатора;

·     инженерная поддержка.

Ухудшение характеристик масла зависит от условий эксплуатации трансформатора и внешних факторов (влияние окисления, влаги и мелких частиц - например, частиц краски, уплотнений и т.п.). В течение многих лет специалисты ABB уделяли особое внимание ухудшению характеристик твердой изоляции трансформатора, так как ее термическое разрушение ведет к внезапным отказам. К сожалению, прямой доступ к бумажной изоляции и ее проверка труднодостижимы. Поэтому в 80-х годах было начато исследование состояния твердой изоляции с помощью использования соединений фурана, растворенных в масле, так как эти соединения образуются в масле при разрушении целлюлозосодержащих частей. Анализ масла и растворенных газов, а также анализ старения бумажной изоляции (фуран) помогают оценить общее состояние трансформатора и изоляции, а также обнаружить в изоляции газообразующие дефекты (перегрев, разряды и пр.) Правильно организованный on-line мониторинг в ходе эксплуатации своевременно информирует пользователя о состоянии трансформатора, снижает риск отказов, позволяет осуществлять обслуживание трансформатора в зависимости от его фактического состояния, а не от времени эксплуатации, оптимизировать использование трансформатора по мощности, снизить затраты на техобслуживание и увеличить срок службы.

Для удовлетворения данных требований были разработаны различные системы on-line мониторинга: АВВ ТЕС - для новых трансформаторов ABB (встраивается при изготовлении трансформатора); АВВ T-monitor - для находящихся в эксплуатации трансформаторов, произведенных не только ABB, но и другими компаниями. Сбор данных АВВ T-monitor: газы, влага, температура, нагрузка, РПН, ЧР,. Данные с приборов измерения необходимо правильно интерпретировать. В традиционных системах мониторинга используются пороговые значения для определения уставок защиты. При срабатывании защиты трансформатор отключается и исследуется. Но установка пороговых значений неоднозначна. С одной стороны, при уровне срабатывания, близком к критическому, невозможно определить тенденцию к отказу заранее. С другой стороны, при слишком частом срабатывании защиты ее эффективность будет под вопросом. ABB T-Monitor интерпретирует результаты измерения с помощью моделей.

Основное отличие - использование пороговых значений, изменяющихся в зависимости от условий эксплуатации трансформатора. Здесь модель - специальный алгоритм расчета, позволяющий установить реальные условия эксплуатации и состояние трансформатора. Модель обрабатывает сигналы с датчиков, вырабатывает прогноз развития событий и возможные решения. При поставке устройства заказчик может сам принимать решения, используя результаты, предоставленные T-monitor; если у него нет такой возможности (мало ресурсов, опыта), мы можем обеспечить контракт на дистанционное наблюдение и отслеживать результаты вместе с ним.

T-monitor позволяет оценить состояние трансформатора. ABB предлагает также независимую более детальную оценку состояния трансформатора с учетом его важности в системе. Такая оценка позволяет индивидуально рассмотреть затраты на каждый трансформатор и оптимизировать использование группы трансформаторов. В результате заказчик получает информацию о состоянии трансформатора, надежности, степени риска в зависимости от приоритета и условий эксплуатации, а также рекомендации по ремонту, эксплуатации и инвестициям. Кроме того, он может не только корректировать параметры каждого трансформатора, но и перегруппировать их внутри энергосистемы в соответствии с их состоянием и приоритетом. Дополнительно заказчик получает информацию об экономической целесообразности тех или иных преобразований и возможность определить стратегию инвестиций (оптимизация расходов: замена, модернизация, изменение условий работы трансформатора и т.п.), рассчитать окупаемость ремонта в случае его проведения, исследовать параметры каждого трансформатора (механические, электрические и пр.) с точки зрения капиталовложений.

Оценка состояния с учетом приоритета и анализ капиталовложений проводится также на 3-м этапе жизни трансформатора ("второе рождение"). На этом этапе особый интерес представляют улучшение условий и модернизация и ремонт.

Улучшение условий: сушка. При общепринятом процессе сушки используется циркуляция горячего масла с вакуумированием. Если эти процессы совместить с низкочастотным нагревом, то качество процесса повышается, содержание влаги в изоляции после сушки составляет 0.5%, что ведет к увеличению срока службы трансформатора и интервалов между сушками, требуется меньшее время обработки (400 МВА - 1 неделя) и меньшие затраты энергии.

Если техническо-экономический анализ покажет, что наиболее подходящим решением будет модернизация старого трансформатора, ABB может предложить полный пакет решений по модернизации. Типичный пример: требования заказчика - трансформатор 250 МВА, 300/132/17,6 кВ. Решение ABB: Использование старого сердечника, РПНа, бака. Реконструкция и модернизация: Новые обмотки и навесное оборудование. Результат: Увеличение мощности на 25%, срок службы как у нового трансформатора, Нет вреда окружающей среде, время поставки 8 месяцев вместо 14, стоимость 70% от нового трансформатора.