Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-1269

Estimarea stărilor de degradare şi a duratelor de viaţă rămasă ale transformatoarelor de putere

Gorgan, Bogdan
2012-05-26

Abstract: ABSTRACTUL TEZEI DE DOCTORAT Asigurarea calității energiei este un obiectiv deosebit de important pentru producătorii și transportatorii de energie electrică. Unele dintre cele mai importante defecte de alimentare cu energie electrică sunt întreruperile de scurtă sau lungă durată, produse ca urmare a defectării transformatoarelor electrice. Scoaterea prematură (necontrolată) din funcțiune a transformatoarelor se datorează, în afara unor solicitări exterioare accidentale - electrice, mecanice etc. - de mare intensitate, degradării (îmbătrânirii) sistemelor de izolație ale acestora sub acțiunea solicitărilor electrice, termice, mecanice și ale mediului ambiant (apa, oxigenul, radiația solară etc.). Din acest motiv, cunoașterea stărilor de degradare a sistemelor de izolație ale transformatoarelor de putere în vederea decuplării acestora de la rețea, la momentul oportun, este absolut necesară. Evitarea pagubelor datorate defectării unităților de transformare se poate face prin monitorizarea proprietăților vitale, diagnosticarea stărilor și estimarea duratelor de viață rămasă ale izolațiilor și stabilirea unor politici de mentenanță adecvate a acestora. Din acest motiv, în ultimii ani, producătorii și utilizatorii transformatoarelor de putere fac eforturi deosebite pentru elaborarea și utilizarea unor metode și echipamente care să furnizeze, atât off-line, cât și on-line, informații cât mai precise asupra stărilor transformatoarelor. In ultima perioadă s-a pus din ce în ce mai mult accent pe utilizarea analizei răspunsului dielectric în timp (măsurarea curenților de absorbție și resorbție) și frecvență ca metode de monitorizare și diagnosticare, deoarece se pot obține informații importante cu privire la starea de îmbătrânire a sistemelor de izolație. Lucrarea de față prezintă o metodă de calcul, pe baza curenților de resorbție, al expresiei funcției de răspuns dielectric corespunzătoare hârtiei impregnate cu ulei cu diferite stări de degradare. Mai departe, pe baza funcției de răspuns dielectric, se pot determina mărimile caracteristice domeniului frecvență – componentele permitivității relative complexe și factorul de pierderi dielectrice - mărimi ce reprezintă importanți factori de diagnostic. În același timp se prezintă o nouă metodă de evaluare a stărilor de degradare ale transformatoarelor de putere utilizând indicele de sănătate al acestora. Pe baza valorilor indicelui de sănătate s-a determinat probabilitatea de defectare a transformatorului. Metoda nouă pe baza indicelui de sănătate și a probabilității de defectare a fost implementată în cadrul unei aplicații software de monitorizare și diagnosticare a unui echipament de monitorizare instalat pe un autotransformator în serviciu în Sistemul Energetic Național. De asemenea, pentru estimarea duratei de viață rămasă a transformatoarelor de putere s-au realizat două modele (metode) noi, unul bazat pe măsurarea conținutului de 2-furfuraldehidă din ulei și altul bazat pe influența radiației solare asupra stării de îmbătrânire a hârtiei. Pentru utilizarea celor două metode noi de estimare a duratei de viață rămasă s-a realizat un soft de calcul. THESIS ABSTRACT The insurance of high quality electricity represents a highly important objective for the electrical energy providers. One of the most important failures in providing the electrical energy is due to short or long term electric breakdowns, which appear as a consequence to transformers’ failures. These failures are due, on one hand, to high intensity external stresses (electrical, mechanical etc.) and, on the other hand, to aging of the insulation systems caused by electrical, mechanical, thermal and environmental (water, oxygen, solar irradiation etc.) stresses. For this reason, in order to withdraw from service at the right moment, it’s absolutly necessary to know the degradation conditions of power transformers insulation systems. Power transformers failures can be avoided by monitoring their vital properties, by diagnosing and estimating the remaining lifetime of the insulations and by establishing the suitable maintenance policies. Thus, during the last years, the power transformers producers and users make great efforts in order to develop methods (models) and equipments, which can provide off-line and on-line precise information about transformers’ conditions. Nowadays, there are many discussions about the use of dielectric response analysis in time (absorption and resorption currents’ measurements) and in frequency domains as monitoring and diagnosis methods, because it can be obtained important information about the aging condition of the insulation systems. This thesis presents a calculation method of the dielectric response function of the oil impregnated paper with different degradation conditions, based on the resorption currents’ measurements. Further, based on the dielectric response function, there can be obtained the parameters of the frequency domain – the components of complex relative permittivity and the dielectric loss factor – which represent important diagnostic factors. Also, this thesis presents a new method for the evaluation of power transformers degradation conditions based on health index. Using the health index, the failure probability of the transformer was determined. The new method has been implemented on a software application of a monitoring equipment installed on an autotransformer, which is in service in the National Energetic System. Further, for the estimation of the power transformers’ remaining lifetime, two new models were developed: one based on the measurement of the furfural compound found in the transformer oil and the other one is based on the solar irradiation influence on the aging condition of the insulating paper. A software tool was developed which estimates the remaining lifetime with the two new methods.

Keyword(s): Transformatoare de putere -- Diagnoză tehnică -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Similar records

 

People who viewed this page also viewed:

(239)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (229)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (228)  Cercetări privind monitorizarea, diagnosticarea şi modelarea generatoarelor sincrone din centralele electrice - Catrinoiu, Mircea - ROMDOC-THESIS-2017-1371 (224)  Contribuţii la estimarea duratei de viaţă a unor structuri de automobile - Camciuc, Arthur - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2005-000013923 (224)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325

 

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.