Diagnostika RPN zařízení: mnoho otázek – jedno řešení!

V současné době jsou zařízení pro regulaci zátěže (OLT) stále běžnější a používané v provozu moderních výkonových transformátorů. To vše není náhoda, protože tento typ spínacího zařízení je snadno ovladatelný díky schopnosti regulovat napětí u spotřebiče bez odpojení. Ale používá tuto funkci v praxi každý? To je již téma na samostatný článek.

Zařízení OLTC ve výkonovém transformátoru je největší a technicky nejsložitější objekt s pohyblivými a rotujícími mechanismy a částmi, kterými neustále protéká jmenovitý proud. Vzhledem k takové poloze vyžaduje toto zařízení, na rozdíl od všeho ostatního, zvláštní pozornost a kontrolu.

Zařízení OLTC se v zásadě dělí na reaktorové a rezistorové typy a zhášení oblouku během spínání probíhá buď v oleji, nebo ve vakuu.

Samotný princip fungování zařízení RPN, stejně jako jakéhokoli technicky složitého objektu, určuje jeho typické závady, které vyžadují včasnou identifikaci a odstraněníProvozní proces zařízení se skládá z jednoho prvku – jmenovitý proud a zkratový proud (SC) protékají základními prvky zařízení – stykačem a voličem, a při přepínání zařízení RPN dochází k zhášení oblouku na zhášecích kontaktech stykače. To vše vede k usazování uhlíku a lokálnímu zahřívání. Zde stojí za zmínku, že zákaz přepínání v automatickém režimu dá určitou šanci snížit provozní poruchy díky zachování zhášecích kontaktů stykače, ale všechny ostatní jednotky budou stále vystaveny elektrickému proudu.

Pochopení principu fungování zařízení OLTC a jeho definování nevyhnutelné provozní „poškození“, můžeme konkrétněji identifikovat řadu základních závad, které mohou nastat:

• přerušení odporů omezujících proud;
• rozdíly v zpoždění a čase při přepínání;
• desynchronizace hřídele;
• vůle v pohonných mechanismech;
• chraštění při přepínání;
• vyhoření kontaktů stykače nebo voliče;
• deformace/poškození nádrže OLTC;
• atd.

I když známe řadu možných závad, které lze a měly by být identifikovány pomocí pravidelné diagnostiky zařízení RPN, existuje další problém, a to, že takové nikdo nedělá diagnostiku, což znamená, že mnoho vad, které mohly být identifikovány v rané fázi, zůstává bez povšimnutí, dokud se nestanou kritickými.

Samozřejmě můžete měřit odpor v každé fázi, což bude indikovat nesrovnalost s údaji v pasu, nebo odebrat olej k analýze, ale se vší přesností takové diagnostiky to bude vyžadovat náklady na pracovní sílu pro sběr anamnézy a čekání na výsledky. Proto je pro lokalizaci problému nutný jiný přístup, a to diagnostika zařízení RPN pomocí specializovaných moderních přístrojů, který:

• automatizovat diagnostický proces;
• nevyžadují mnoho práce a času na práci;
• šetří firmám peníze;
• prodloužit životnost zařízení;
• pro rutinní diagnostiku odpadá nutnost demontáže zařízení OLTC;
• identifikovat problémy v raných fázích.

V souladu s uvedenými požadavky vyrábí a prodává ruský výrobce diagnostických zařízení, společnost OOO SKB EP, dvě zařízení, PKR-2 a PKR-2M, jejichž základní funkcí je schopnost zaznamenávat oscilogram provozu stykače a kruhový diagram současně pro všechny fáze, což umožňuje analýzu mechanické součásti zařízení OLTC.

Kromě toho mají zařízení „testovací“ režim, který lze použít k nastavení zařízení OLTC po opravě nebo před uvedením do provozu.

DIAGNOSTIKA ZAŘÍZENÍ OLTC NA MÍSTĚ (METODA DRM)

Zajímavou a oblíbenou funkcí zařízení může být režim DRM, který se používá u zařízení OLTC s rezistory. Je určen pro expresní diagnostiku nebo primární testování, protože umožňuje kontrolovat stav stykače bez otevření nádrže OLTC, což má své vlastní jasné výhody (ve výchozím nastavení je tento režim implementován v modifikaci PKR-2M).

Tato diagnostická metoda je poměrně jednoduchá na provedení – stačí se připojit ke vstupům výkonového transformátoru, kde je instalováno zařízení OLTC, spustit měření na zařízení a zapnout zařízení OLTC. Výsledkem takové diagnostiky bude oscilogram, který se díky speciálnímu matematickému zpřesnění implementovanému v zařízeních PKR bude blížit tvaru obvyklého „demontovaného grafu“ (obr. 1).

Po obdržení kompletního oscilogramu zaznamenaného v režimu DRM pro všechny stupně zařízení OLTC má uživatel možnost prozkoumat každý vrchol pomocí škálování, a to jak na obrazovce skupinového zařízení PKR, tak i na obrazovce počítače/notebooku (dále jen PC) ve speciálním softwaru (dále jen SW). I taková expresní analýza již umožní identifikovat možné vznikající závady a poruchy stykače (obr. 2 a obr. 3).

Obrázek 1. Úplný oscilogram zařízení OLTC typu RS-4

Obrázek 2. Desynchronizace hřídelí tří jednofázových zařízení OLTC na jednom výkonovém transformátoru

Obrázek 3. Otevřený obvod omezujícího rezistoru ve fázi C

Diagnostická metoda DRM je vhodná pro posouzení stavu stykače a kontrolu sledu jeho činnosti. Na základě výsledků je možné vyhodnotit integritu odporů, synchronicitu provozu a dobu provozu stykače.

Demontovatelná diagnostická metoda umožňuje zkontrolovat jak stykač, tak i volič zařízení RPN, konkrétně pořadí činnosti jeho prvků. Tento typ diagnostiky je běžnější, používá se k lokalizaci místa poškození, při seřizování zařízení OLTC před uvedením do provozu nebo k seřízení po dokončení oprav.

DEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKA ZAŘÍZENÍ PRO ZMĚNU ZATÍŽENÍ

Tato diagnostická metoda je nejsrozumitelnější a nejzřejmější. Její použití se rozšiřuje jak na rezistorová, tak i na reaktorová OLTC zařízení, ale s rozdílem v typech zaznamenávaných dat v závislosti na konstrukčních vlastnostech a požadavcích:

• v zařízeních OLTC s rezistory se zaznamenává kruhový diagram a oscilogram provozu stykače;
• V reaktorových zařízeních OLTC se zaznamenává pouze kruhový diagram, protože kvůli technickým vlastnostem provozu tohoto typu zařízení není možné zaznamenat oscilogram.

Tato diagnostická metoda je pracnější a časově náročnější, počínaje přípravou na diagnostiku, samotným procesem a samozřejmě zpětnou montáží RPN do pracovního procesu. Pro připojení zařízení skupiny PKR k pevným kontaktům stykače je nutné otevřít kryt nádrže zařízení RPN a připojit jej zevnitř nádrže výkonového transformátoru, respektive je nutné částečně nebo úplně vypustit olej (obr. 4).

Obr. 4. Přímé připojení měřicích kabelů přístrojů PKR a PKR-2M ke kontaktům stykače

Při vývoji zařízení PKR-2 a PKR-2M byly zohledněny zvláštní obtíže, které se vyskytly při demontáži a diagnostice, proto byly implementovány speciální kontaktní sondy (obr. 5), které umožňují nevypouštění oleje nebo jeho částečné vypouštění. Navíc v případech, kdy je nádrž bez oleje, ale není odstraněn a kontakty jsou hluboko, eliminuje použití sond nutnost „potápět se“ specialista – diagnostika do samotné nádrže, což může být nebezpečné.

Obrázek 5. Práce s kontaktními sondami z doplňkové sady zařízení skupin PKR-2 a PKR-2M

DIAGNOSTIKA DEMONTÁŽE ZAŘÍZENÍ OLTC: KRUHOVÝ SCHÉMA

Pro registraci kruhových diagramů jsou zařízení skupiny PKR vybavena speciálním snímačem úhlového posunutí DP22 (obr. 6), který je instalován na hnací hřídeli zařízení pomocí speciálních os a pouzder s ohledem na různé konstrukce. Snímač umožňuje měřit úhel natočení a počet otáček hřídele zařízení RPN v rozsahu měření 0 ÷ 360º.

Obrázek 6. Práce se senzorem DP22 pro pořízení kruhových diagramů zařízení OLTC transformátoru

Diagnostika pomocí kruhových diagramů umožňuje vidět celý proces přepínání zařízení OLTC a posoudit jeho stav určením provozní vůle. Na základě výsledků displej skupinového zařízení PKR nebo software na PC přehledně zobrazuje činnost hlavních jednotek a jejich sled akcí, úhlové hodnoty pro všechny fáze a případné závady, které jsou viditelné pouhým okem – přepínání ve všech třech fázích musí probíhat synchronně, takže i sebemenší posuny a rozdíly jsou okamžitě viditelné (obr. 7).

Například na kruhových diagramech rezistorových OLTC je jasně viditelný rozdíl v provozní rychlosti voliče a stykače v dopředném a zpětném směru, stejně jako synchronicita chodu voliče (obr. 8 a obr. 9).

Obrázek 7. Kruhový diagram reaktorového zařízení typu RNT-20 se zaznamenanou poruchou

Obrázek 8. Kruhové diagramy rezistorového OLTC zařízení s pevným rozdílem plných spínacích rychlostí

Obrázek 9. Kruhové diagramy rezistorového OLTC zařízení s pevným rozdílem plných spínacích rychlostí

Prezentace kruhových diagramů pro zařízení OLTC s reaktory a rezistory se bude lišit, což je způsobeno technickými rozdíly.

DEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKA REZISTOROVÝCH OLTC: OSCILOGRAFIE

V zařízeních OLTC s rezistory se kromě kruhového diagramu zaznamenává i oscilogram provozu stykače, což je dáno potřebou řídit fáze jeho spínání.

Při diagnostice zařízení OLTC s odporem jsou zařízení skupiny PKR připojena k pevným kontaktům stykače a pro získání co nejspolehlivějších dat musí stykač spínat v oleji, proto je v tomto případě použití kontaktních sond nezbytnou podmínkou (obr. 5).

Výsledky oscilografie pomocí přístrojů skupiny PKR jsou uvedeny na obrázcích níže (obr. 10). V tomto případě oscilogramy v dopředném i zpětném směru vykazovaly chvění na fázích A a C, které se opakovalo v několika fázích, což může naznačovat přítomnost závady v kontaktech stykače, nejčastěji se jedná o spáleniny.

Oscilogram rezistorového OLTC zařízení se zaznamenanými poruchami

Po obdržení oscilogramů a zjištění závad na grafech byl stykač vyjmut z nádrže a transformátoru. Předběžné vyhodnocení na základě grafů bylo potvrzeno (obr. 11).

Obrázek 11. Spálená místa ve stykači

Je důležité poznamenat, že u rezistorových zařízení probíhá registrace kruhového diagramu a oscilografie pomocí zařízení skupiny PKR v jednom měření, což výrazně zkracuje čas diagnostiky.

DEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKA ODPOROVÝCH ZAŘÍZENÍ MĚNIČŮ PŘI ZATÍŽENÍ: PŘECHODNÝ ODPOR KONTAKTŮ STYKAČE

Diagnostická metoda demontáže umožňuje kontrolu odporu kontaktů stykače, kterou lze provést pomocí mikroohmmetrů nebo miliohmmetrů od společnosti SKB EP, společnosti ve skupině MIKO. Měření odporu kontaktů a flexibilních spojů je regulováno pro kontrolu (pasové údaje nebo protokoly před a po opravě) a musí být monitorováno jak digitálně pomocí speciálních apriorních přístrojů, tak i vizuálně. Jak ukazuje praxe, zničení flexibilních spojů nelze vždy zjistit měřením, někdy je nutná vizuální kontrola (obr. 12).

Obrázek 12. Spálení stykače, přerušení flexibilního spojení

Závěrem konstatujeme, že moderní diagnostické zařízení vyráběné společností SKB EP LLC Skupiny PKR a MIKO umožňují úplné posouzení výkonu různých zařízení RPN., k určení různých nově vznikajících nebo již vznikajících vad. Vůle, chvění, zpoždění během provozu, narušení synchronizace provozu, přerušení odporů, nesprávná funkce zařízení OLTC, nadhodnocení hodnoty odporu stykače a voliče – to vše a mnohem více lze zjistit díky těmto zařízením.

Použití přístrojů skupiny PKR a MIKO umožňuje přesně určit stav zařízení RPN, přesně lokalizovat jeho závady a také správně nastavit jeho provoz a prodloužit životnost kontaktních spojení zařízení.

Pokud máte jakékoli dotazy nebo byste chtěli získat více informací o jakémkoli provozním režimu zařízení PKR-2 nebo PKR-2M, volejte +7 (812) 500-25-48, pište na e-mail [email protected] nebo použijte tlačítko požadavku , specialisté ze společnosti SKB EP LLC vám obratem zodpoví všechny vaše otázky.