ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Рисунок 1 – Максимальные значения потока отказов электрооборудования (год⁻¹)

Из нее следует, что наиболее часто среди электрооборудования ЭЭС повреждаются генераторы. Однако, учи- тывая взаиморезервирование в ЭЭС, можно считать, что на надежность питания потребителей значительное влияние оказывают повреждения в распределительной сети напряжением ниже 110 кВ и повреждения в генера- торах, обеспечивающих питание местной нагрузки на напряжении 6 – 10 кВ. Большая доля повреждений в генераторах вызвана деградацией обмотки статора [4]. Причиной возникновения повреждений в сети 6 &ndash35 кВ также часто является нарушение изоляции.

Некоторая часть повреждений электрооборудования возникает в результате ошибочных действий персонала. Такие повреждения также могут быть предотвращены. Основным путем для решения этой проблемы является повышение уровня подготовки эксплуатационного и оперативного персонала.

На сегодняшний день эффективным решением проблемы предотвращения повреждений электрооборудования является создание автоматических систем, выполняющих непрерывный контроль состояния всех видов электрооборудования отдельных узлов или объектов ЭЭС. Система должна состоять из средств, формирующих достоверный прогноз развития соответствующих дефектов и состояния оборудования, вырабатывающих обоснованные рекомендации по стратегии эксплуатации оборудования.

Экономический аспект проблемы предотвращения повреждений состоит в том, что системы непрерывного контроля необходимо применять в тех случаях, когда стоимость предотвращенного ущерба окупает расходы на внедрение и эксплуатацию этих систем.

Уровень технического совершенства автоматической системы непрерывного контроля достаточно объективно оценивается снижением количества аварий, которые возникают в результате постепенного развития дефектов.

Для практической реализации систем непрерывного контроля на сегодняшний день имеются средства, обладающие необходимой точностью и быстродействием. К ним относятся в первую очередь аналого–цифровые преобразователи, составляющие основу средств сбора и передачи данных, микропроцессорные комплекты, выполняющие непрерывную обработку информации.

Целью работы является критический анализ современных методов непрерывной оценки состояния электрооборудования и методов контроля его изоляции без отключения электрооборудования и обоснование путей дальнейшего их совершенствования, а также разработка новых методов непрерывного контроля состояния электрической изоляции оборудования.

Результаты работы. Рассмотрим наиболее совершенные решения проблемы непрерывной оценки состояния электрооборудования, и в первую очередь контроля электрической изоляции электрооборудования напряжением 6 – 35 кВ. С точки зрения практической реализации все методы можно условно разделить на методы, которые требуют установки дополнительных датчиков и на методы, для которых не требуется использование других датчиков кроме имеющихся трансформаторов тока и напряжения.

К методам, которые не требуют применения специальных датчиков или создания временных схем на время проведения измерений, относятся методы на основе использования параметров текущего режима элек- трооборудования. Широкому внедрению таких методов способствует то, что в настоящее время на крупных подстанциях создаются или уже имеются информационные сети, в которых представлены в цифровой форме текущие значения параметров режима. В таком случае техническая реализация системы непрерывного контро- ля электрооборудования заключается в реализации на сервере или на специальном промышленном компьютере соответствующего программного продукта, в котором используются алгоритмы контроля.

Значительная доля повреждений оборудования происходит в результате ухудшения диэлектрических свойств изоляции. Поэтому для создания системы непрерывного контроля состояния в первую очередь необхо- димо применить непрерывную оценку качества изоляции всего оборудования. В [5] предложен метод непре- рывного определения значений комплексной проводимости изоляции фаз по отношению к земле, в котором на основании измерения мгновенных значений токов трех фаз и напряжений этих фаз по отношению к земле определяются значения коэффициентов системы уравнений текущего состояния. Результатом решения этой системы являются значения комплексных проводимостей изоляции фаз по отношению к земле. По сути, выполняется параметрическая идентификация в математической модели узла или элемента электрической системы. Метод основан на том, что появление дефекта изоляции приводит к изменению конфигурации схемы замещения элемента сети, а, следовательно, приведет к изменению параметров режима этого элемента. Для обеспечения точности определения величины комплексной проводимости, достаточной для практического использования, точность измерения токов и напряжений должна быть не ниже 0,02%.

В связи с тем, что на величину комплексной проводимости изоляции Y_ИЗ оказывает влияние большое количество внешних факторов, то непосредственное использование найденных значений весьма затруднительно. Обычно применяется метод сравнения [6], в соответствии с которым выполняется сравнение проводимостей различных фаз между собой, а также с результатами предыдущих измерений. На рис.2 представлена структурная схема системы непрерывного контроля состояния изоляции электрооборудования, в которой используется метод решения системы уравнений текущего состояния и метод сравнения.