2.7. Метод низковольтных импульсов.

Суть метода низковольтных импульсов заключается в том, что на ввод одной из обмоток трансформатора подается короткий прямоугольный импульс низкого напряжения (100-500 В), а с вводов других обмоток записываются осциллограммы реакций обмоток на воздействие этого импульса. Изменения в осциллограммах и их спектрах (получаемых в результате математической обработки) свидетельствуют о наличии или отсутствии деформаций обмоток трансформатора.

В основе метода низковольтных импульсов лежит принцип последовательного дефектографирования, когда результаты текущих измерений сравниваются с результатами предыдущих измерений, а состояние трансформатора оценивается степенью отклонения нормограммы от дефектограммы.

Особенностью проведения измерений методом низковольтных импульсов в эксплуатации является то, что результаты предыдущих измерений зачастую отсутствуют, то есть база для сравнения отсутствует. В связи с этим задача оценить возможность анализа состояния обмоток только по результатам первичного дефектографирования, определить условия, при которых такая оценка является достоверной является достаточно трудной.

Анализ состояния трансформаторов, дефектографирование которых ранее не велось, производится только по результатам текущих измерений сравнением обмоток разных фаз между собой. Поврежденной считается фаза, отличие которой от других являлось наибольшим и превышало допустимые значения. Основная сложность такого подхода заключается в том, что обмотки разных фаз изначально имеют некоторые отличия, обусловленные технологическими и конструктивными факторами. Однако дефектографирование, проведенное на десятках трансформаторов разной мощности и класса напряжения, показали, что в большинстве случаев обмотки разных фаз трансформаторов обладают высокой идентичностью, а установленные критерии "отбраковки" трансформаторов нуждаются лишь в незначительной коррекции.

Таким образом, оказывается возможной оценка механического состояния обмоток трансформатора даже при отсутствии результатов предыдущих измерений, путем сравнения разных фаз.

В качестве примера на рис. 2.26 приведена осциллограмма низковольтных импульсов для трансформатора, где видно, что осциллограмма фазы А значительно отличается от других фаз (на обмотке НН фазы А были обнаружены обширные механические деформации в виде потери радиальной устойчивости).

Благодаря применению метода низковольтных импульсов при испытаниях трансформаторов на стойкость при КЗ оказалось возможным количественно оценить три типичных уровня состояния обмоток трансформатора:

К_r>0.98, δ< 3% – изменения механического состояния обмоток нет: продолжение эксплуатации трансформатора возможно без плановой ревизии (К _r – коэффициент парной корреляции, характеризующий степень отличия двух осциллограмм; К _r =1, если осциллограммы полностью идентичны, δ – разность осциллограмм в процентах).

0.98>К_r>0.96, 5%>δ>3% – имеются начальные изменения механического состояния обмоток, наиболее часто связанные с распрессовкой отдельных фаз или обмоток, которые не являются еще опасными и не требуют немедленного вывода трансформатора из эксплуатации для ремонта или обширной ревизии.

К_r<0.96, δ>5% - имеются остаточные деформации в обмотках требующие срочной ревизии и проведения полного и комплекса диагностических обмеров.

На практике возможны случаи, когда конструкция обмоток одной из фаз (для трансформаторов, установленных в группу) может отличаться от других фаз (например, после капремонта). Это нужно иметь ввиду, так как наличие значительных расхождений в осциллограммах низковольтных импульсов не обязательно свидетельствует о наличии деформаций обмоток трансформатора.

Одним из основных требований, без удовлетворения которого невозможно получение достоверных результатов диагностики, является необходимость достижения высокой воспроизводимости результатов измерений. В отличие от диагностики при электродинамических испытаниях трансформаторов на испытательных стендах, когда интервал между двумя последовательными измерениями составляет минуты, в условиях эксплуатации повторная диагностика трансформатора может производиться через многие месяцы и даже годы. За это время возможно некоторое изменение параметров диагностической установки из-за вынужденной замены некоторых узлов, изменение процедуры диагностики (расположение кабелей, выбор каналов, соединителей, мест заземления и т.п.), что снижает воспроизводимость измерений.