Разработка одноступенчатой технологии контроля состояния обмоток высоковольтных трансформаторов

Разработка технологии, дефектографирование, а также спектральный анализ зондирующих импульсов с помощью специальных программ.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 10
1. Анализ фактического состояния технологий контроля состояния
трансформаторного оборудования ……………………………………………………………. 11
1.1. Виды дефектов обмоток трансформаторов и их причины ………………… 11
1.2. Способы и методы контроля состояния обмоток и активной части
трансформаторов применяемые в энергосистемах России и зарубежья ….. 16
1.2.1. Визуальный осмотр……………………………………………………………………. 18
1.2.2. Проверка трансформаторных масел …………………………………………… 19
1.2.3. Измерение потерь холостого хода ……………………………………………… 23
1.2.4. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора …… 24
1.2.5. Измерение коэффициента трансформации …………………………………. 25
1.2.6. Измерение омического сопротивления обмоток …………………………. 26
1.2.7. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь ……………………… 27
1.2.8. Вибрационный контроль ……………………………………………………………. 30
1.2.9. Метод низковольтных импульсов ………………………………………………. 32
1.2.10. Метод частотного анализа (МЧА)…………………………………………….. 35
2. Разработка одноступенчатой технологии контроля состояния обмоток
высоковольтных трансформаторов …………………………………………………………… 40
2.1. Описание трансформатора ТМ-160/10-У1 ……………………………………….. 40
2.2. Основные понятия о сигнале …………………………………………………………… 44
2.2.1. Понятие сигнала и его размерность …………………………………………. 44
2.2.2. Спектральное представление сигнала ………………………………………… 45
2.2.3. Основные типы сигналов …………………………………………………………… 46
2.2.4. Шумы и помехи…………………………………………………………………………. 48
2.2.5. Ряды Фурье ……………………………………………………………………………….. 50
2.2.6 Методика математической обработки результатов измерений …….. 50
2.3. Принцип реализации одноступенчатого дефектографирования ……….. 52
2.4. Сравнение спектров импульсов поданных на здоровую обмотку ……… 53
2.5. Сравнение сигналов с исправной и дефектной обмотки. Дефект №1 … 55
2.6. Сравнение сигналов с исправной и дефектной обмотки. Дефект №2 … 63
3. Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение»…………………………………………………………………………………. 72
3.1. Предпроектный анализ ……………………………………………………………………. 72
3.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования …………….. 72
3.1.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции……………… 74
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………… 74
3.1.3. SWOT-анализ ……………………………………………………………………………. 76
3.1.4. Оценка готовности проекта к коммерциализации ………………………. 79
3.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования ……………………………………………………………………………………… 80
3.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………. 80
3.2.1 Цели и результат проекта ……………………………………………………………. 80
3.2.2 Организационная структура проекта ……………………………………….. 82
3.2.3 Ограничения и допущения проекта………………………………………….. 82
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом …………….. 83
3.3.1 Иерархическая структура работ проекта ………………………………….. 83
3.3.2 Контрольные события проекта ………………………………………………… 83
3.3.3 План проекта …………………………………………………………………………… 84
3.3.4 Бюджет научного исследования ………………………………………………. 88
3.3.5 Организационная структура проекта ……………………………………….. 94
3.3.6 Матрица ответственности ……………………………………………………….. 94
3.3.7 План управления коммуникациями проекта …………………………….. 95
3.3.8 Реестр рисков проекта ………………………………………………………………… 95
3.3.9 План управления контрактами и поставками……………………………. 97
3.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ………………………………………. 100
3.5 Оценка социальной эффективности проекта …………………………………… 103
3.6 Вывод по разделу …………………………………………………………………………… 104
4. Раздел «Социальная ответственность» ………………………………………………. 107
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …. 108
4.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны)
правовые нормы трудового законодательства ……………………………………. 108
4.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны …. 108
4.2 Производственная безопасность …………………………………………………….. 109
4.2.1 Анализ потенциально возможных и опасных факторов, которые
могут возникнуть на рабочем месте при проведении исследований …… 109
4.2.2 Разработка мероприятий по снижению воздействия вредных и
опасных факторов …………………………………………………………………………….. 111
4.3 Экологическая безопасность…………………………………………………………… 117
4.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду ….. 117
4.3.2 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду … 118
4.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………. 119
4.4.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований и обоснование мероприятий по предотвращению ЧС ….. 119
4.4.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть при проведении
исследований и обоснование мероприятий по предотвращению ЧС ….. 120
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 123
Список используемой литературы ………………………………………………………….. 124
Приложение А. Разделы, выполненные на английском языке ………………….. 127

В ходе спектрального анализа сигналов, которые были полученные с
помощью одноступенчатого импульсного дефектографирования
исследуемого трансформатора, и полученных экспериментальных результатов
были подведены следующие итоги:
 Применение зондирующего импульса длительностью 110 нс
является более целесообразным, поскольку он имеет большую
чувствительность.
 Оптимальная длительность импульса находится в пределах между
60 нс и 260 нс. Также об этом говорит тот факт, что при анализе зондирующих
импульсов поданных на обмотку ВН «А» импульсы длительностью 520 нс и
20 нс оказались менее чувствительны к рассматриваемым дефектам.
Разработанная технология одноступенчатого контроля позволяет
быстро и качественно выявлять дефекты на ранней стадии их развития, что
говорит о решении проблем связанных со сферой диагностики.