Система марки TDM-35 для мониторинга маслонаполненных трансформаторов 10÷35 кВ

Для контроля текущего технического состояния трансформаторов в системе TDM-35 реализовано несколько диагностических методов, результаты работы которых дополняют друг друга:

• Регистрация и анализ температурных режимов работы трансформатора.
• Контроль влагосодержания в масле бака трансформатора.
• Контроль влагосодержания в твердой изоляции обмоток трансформатора.
• Регистрация и анализ разрядных процессов внутри бака трансформатора.
• Контроль технического состояния конструкции трансформатора по параметрам вибрации.
• Контроль уровня масла в баке трансформатора.

Датчики для регистрации этих важных параметров трансформатора конструктивно объединены в единый модуль, который вводится внутрь бака трансформатора через верхнюю крышку.

Дополнительно к датчикам, находящимся внутри бака трансформатора, к измерительному прибору системы TDM-35 подключаются два внешних датчика. Это датчик тока нагрузки трансформатора и комплексный датчик контроля температуры и влажности окружающей среды.

При помощи адаптивного цифрового двойника трансформатора, параметры которого уникальны для каждого контролируемого системой трансформатора, в программном обеспечении системы мониторинга TDM-35 выполняется оценка текущего технического состояния, оперативная диагностика дефектов, осуществляется математическое прогнозирование развития технического состояния трансформатора на будущих этапах эксплуатации.

Результатом работы экспертной части программного обеспечения является:

• Информация о текущем техническом состоянии контролируемого трансформатора в целом и его отдельных подсистем.
• Перечень тревожных и предаварийных превышений контролируемых параметров, выявленных системой мониторинга за выбранный пользователем период времени.
• Расчет температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, определение скорости старения изоляции обмоток.
• Оценка эффективности работы системы охлаждения, учитывающая возникновение внутри бака трансформатора дополнительных зон нагрева.
• Список всех диагностированных экспертной системой признаков дефектных состояний трансформатора с оценкой степени их опасности.

Завершающим итогом работы экспертных алгоритмов программы мониторинга является создание акта текущего технического состояния трансформатора с рекомендациями по особенностям его дальнейшей эксплуатации, необходимости проведения дополнительных обследований, сервисных и ремонтных работ.

Вся информация о техническом состоянии трансформатора из системы TDM-35 передается в централизованную систему АСУ-ТП предприятия, для чего в системе предусмотрено использование трех стандартных интерфейсов передачи данных:

• Проводной гальванически изолированный интерфейс связи марки RS-485. При помощи этого интерфейса можно передавать информацию в АСУ-ТП, проводить настройку режимов работы TDM-35, проводить специализированные разовые измерения параметров работы трансформатора.
• Беспроводной интерфейс связи марки Bluetooth, предназначенный для передачи данных на смартфон, планшет, переносной компьютер, позволяет управлять режимами работы системы мониторинга. Дальность работы этого интерфейса составляет десятки метров.
• Беспроводной интерфейс связи марки LoRa (LoRaWan). Достоинством этого интерфейса связи является то, что информация может передаваться на большое расстояние, достигающее нескольких километров. Вторым преимуществом интерфейса LoRa является использование в нем двойного шифрования информации.

При заказе системы TDM-35 пользователю необходимо заранее определиться с необходимым для АСУ-ТП набором интерфейсов связи. В приборе системы мониторинга может быть установлен проводной интерфейс RS-485 (он может быть или не быть) и дополнительно один из двух беспроводных интерфейсов: Bluetooth или LoRa.

Конструкция измерительного прибора системы мониторинга TDM-35 аналогична конструкции прибора системы TDM-10. В верхней герметизированной части корпуса прибора располагается вся электронная часть системы мониторинга. В нижней цилиндрической части корпуса, которая вводится внутрь бака (по диаметру она аналогична прибору TDM-10), находятся измерительные датчики.

Измерительный прибор TDM-35 монтируется на верхней крышке бака трансформатора. Для этого используется переходной фланец с герметизирующим узлом, который по конструкции и размерам аналогичен переходному узлу для установки прибора TDM-10, показанный на рисунке. Переходный узел устанавливается на любой технологической крышке, имеющейся на поверхности бака трансформатора. В основе герметизирующего узла лежит шаровой кран с проходным отверстием DN не менее 30 мм.

Для первичного монтажа переходного узла (как минимум шарового крана) необходимо слить масло в баке трансформатора до уровня верхней крышки бака и осуществить монтаж переходного фланца. В дальнейшем монтаж и демонтаж измерительного прибора системы мониторинга TDM-35 может производиться даже без частичного слива масла.

Если нет возможности смонтировать измерительный прибор системы TDM-35 на верхней крышке бака трансформатора, то его можно смонтировать на боковой поверхности бака. В этом случае система мониторинга сохранит свою работоспособность и функциональные возможности, но некорректно будет работать функция контроля минимального уровня масла в баке.

Проводной монтаж при установке измерительного прибора системы TDM-35 не требует больших затрат. Поскольку все основные датчики параметров трансформатора объединены в общий блок, который уже введен в масло бака трансформатора на этапе монтажа, к измерительному прибору системы необходимо подключить четыре кабельные линии:

• Кабель питания AC/DC.
• Кабель от датчика марки IFCT-5 для контроля тока нагрузки трансформатора.
• Кабель линии связи, если в системе будет использован проводной интерфейс RS-485.
• Кабель для подключения датчика температуры и влажности окружающего воздуха.

Антенна выбранного беспроводного интерфейса связи (Bluetooth или LoRa) монтируется на корпусе прибора на заводе и не требует для подключения внешней кабельной линии.

Технические параметры системы TDM-35

Для максимально эффективного использования результатов работы систем мониторинга в целях управления эксплуатацией и обслуживанием трансформаторов необходимо использовать программное обеспечение INVA, которое реализует функции управления обслуживанием трансформаторного и другого высоковольтного оборудования на уровне АСУ-ТП всего предприятия.