Назначение
Система «TDM-Oil-4» предназначена для контроля технического состояния силовых трансформаторов при помощи следующих методов:
- по наличию частичных разрядов внутри бака
- на основе контроля влагосодержания в масле
- по температуре бака трансформатора
- по вибрации трансформатора
Основные технические особенности системы мониторинга TDM-Oil-4
- Использование одного комплексного датчика, при помощи которого контролируются все необходимые параметры трансформатора
- Комплексный датчик системы мониторинга находится внутри бака трансформатора, благодаря чему достигается хорошая защита системы от внешних электромагнитных помех
- Конструкция и габариты комплексного датчика таковы, что он легко монтируется на место обычных датчиков температуры
- Эффективная микропроцессорная начинка системы является настолько компактной, что полностью размещается на выходной части датчика, составляя с ним единое целое
- Информация от системы передается в АСУ-ТП по промышленному интерфейсу RS-485 или с использованием встроенного беспроводного интерфейса
- Для реализации функций диагностического мониторинга силовых трансформаторов с системой поставляется программное обеспечение «iNVA», оснащенное мощным диагностическим и экспертным ядром
Измерение частичных разрядов в баке трансформатора
Измерение частичных разрядов в баке трансформатора позволяет своевременно выявлять проблемы в изоляции трансформатора и, по сравнению с обычной системой контроля растворенных газов в масле, более оперативно реагировать на возникновение дефектов.
Встроенная система регистрации частичных разрядов (ЧР) контролирует также состояние изоляции высоковольтных вводов, что является очень важным в связи с широким внедрением вводов с твердой изоляцией, в которых появление ЧР даже небольшого уровня является важным диагностическим признаком возникновения дефектов.
Измерение частичных разрядов в баке трансформатора системой TDM-Oil-4 производится в сверхвысокочастотном (UHF) диапазоне, захватывающем частоты от 0,5 до 1,5 ГГц. Это позволяет исключить влияние сравнительно низкочастотных коронных разрядов и использовать бак трансформатора в качестве эффективного экрана от внешних электромагнитных помех.
Контроль влагосодержания в масле
Система контроля влагосодержания в масле предназначена для выявления наличия дисперсной фазы воды в масле бака трансформатора, определения ее концентрации. Вода именно в этой фазе может оказать катастрофическое влияние на электрическую прочность масла.
Для удобства эксплуатации трансформатора в системе реализована адаптивная математическая модель, описывающая процесс перехода дисперсной фазы влаги в масле в твердую изоляцию трансформатора и обратно при изменении температуры бака. Особенно полезна эта модель для определения допустимых режимов работы трансформатора в условиях переменных нагрузок и отрицательных внешних температур.
Температура масла
Температура масла в баке трансформатора является важным эксплуатационным параметром трансформатора. Текущее значение температуры бака используется системой мониторинга не только для оценки режимов работы трансформатора, но и для применения в различных встроенных диагностических моделях и алгоритмах экспертной системы.
Вибрация бака трансформатора
Вибрация бака трансформатора является параметром, характеризующим техническое состояние всех конструктивных элементов трансформатора. Повышение уровня вибрации и появление в спектре вибрации характерных гармоник всегда говорит о возникновении в конструкции трансформатора механических дефектов.
При помощи встроенной математической модели на основе анализа параметров вибрации в различных режимах работы экспертная программа разделяет вибрации в механических элементах конструкции трансформатора и вибрации, возникающие в обмотках. Это позволяет эффективно оценивать качество прессовки обмоток трансформатора.
Расширение функциональных и диагностических возможностей системы TDM-Oil-4 достигается при использовании дополнительных «проводных» датчиков, подключаемых через интерфейс RS-485, или при помощи «беспроводных» датчиков, подключаемых по радиоинтерфейсу. Все беспроводные датчики легко подключаются к системе. Это могут быть дополнительные датчики температуры «WTS», датчики контроля состояния ОПН «ОПН Датчик», модуль контроля состояния высоковольтных вводов трансформаторов («B-500»). Использование дополнительных датчиков расширяет возможности для проведения диагностического мониторинга силовых трансформаторов.
При использовании модуля «B-500», предназначенного для контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, система мониторинга TDM-Oil-4 может быть запитана напряжением питания от этого модуля, который, в свою очередь, формирует напряжение питания из токов проводимости вводов. В этом случае вся система мониторинга трансформатора не будет иметь внешних питающих и соединительных кабельных линий и будет передавать всю информацию в систему АСУ-ТП более высокого уровня при помощи беспроводного интерфейса.
Для приема радиосигналов от системы используется модуль приемника «WDM», который устанавливается рядом с трансформатором, на расстоянии не более 50 — 100 метров. Для повышения диагностической информативности работы всей системы мониторинга к модулю «WDM» подключается дополнительный датчик температуры и влажности окружающей среды.
Подключение модуля приемника «WDM» осуществляется кабелем питания и «витой парой», предназначенной для передачи информации в систему АСУ-ТП по протоколу ModBus.
В модуле приемника «WDM» реализованы не только функции приема и сбора информации от датчиков и передачи их в систему АСУ-ТП, но и возможность архивирования всей этой информации. Такая функция позволяет использовать модуль приемника в качестве базового элемента компактной системы мониторинга.
Модуль «WDM» позволяет одновременно принимать информацию не только от системы мониторинга трансформатора TDM-Oil-4, но и от всех беспроводных интеллектуальных датчиков, разработанных и производимых фирмой «DIMRUS».
Все эти датчики могут быть подключены к системе напрямую или через модуль «WDM». В обоих случаях комплексная диагностика будет проводиться в программном обеспечении «iNVA», предназначенном для реализации функций мониторинга силовых трансформаторов.
Все беспроводные системы мониторинга и датчики используют стандартный протокол обмена информацией, поэтому прием данных с системы может быть осуществлен при помощи переносного компьютера, планшета и даже смартфона. Для этой цели могут быть поставлены специальные программные утилиты.
