Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Высокочастотные перенапряжения в схемах выдачи мощности электростанций. Часть 1. Анализ повреждений генераторных трансформаторов

В. С. ЛАРИН

Аннотация


Генераторные трансформаторы - одни из ключевых и ответственных элементов схем выдачи мощности электростанций. Их отказ влечёт остановку процесса генерации электроэнергии и ущерб от её недовыработки, который, как правило, значительно превышает стоимость этих трансформаторов. В последние годы одной из частых причин повреждения генераторных трансформаторов являются высокочастотные резонансные перенапряжения в первичных обмотках трансформаторов. Обобщены данные из открытых источников о повреждениях генераторных трансформаторов электростанций. Отмечены характерные повреждения изоляции обмоток трансформаторов. Выполнен подробный анализ примеров повреждений генераторных трансформаторов класса напряжения 500 кВ.

Ключевые слова


силовые трансформаторы; генераторные трансформаторы; высокочастотные перенапряжения; резонансные перенапряжения

Полный текст:

PDF

Литература


Высокочастотные перенапряжения в схемах выдачи мощности электростанций. Часть 1. Анализ повреждений генераторных трансформаторов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

CIGRE Brochure 577A. Electrical Transient Interaction between Transformers and the Power System - Part 1: Expertise. Joint Working Group A2/C4.39, April 2014.

CIGRE Brochure 577B. Electrical Transient Interaction between Transformers and the Power System - Part 2: Case Studies. Joint Working Group A2/C4.39, April 2014.

Brochuras Tйcnicas 012.Interaзгo entre Transformadores e o Sistema Elйtrico com Foco nos Transitуrios Eletromagnйticos de Alta Frequкncia. Grupo de Trabalho Conjunto JWG A2/C4-03. CIGRE-Brasil, Maio 2011.

Ларин В.С., Матвеев Д.А. Оценка воздействий на внутреннюю изоляцию обмоток силовых трансформаторов при резонансных перенапряжениях // Электричество. 2020. № 4. С. 16-24. - DOI 10.24160/0013-5380-2020-4-16-24.

Larin V.S., Matveev D.A., Maximov B.K. Resonant overvoltages inside power transformer windings and the measures improving their ability to withstand high-frequency stresses - 48th CIGRE Session, report A2-203, Paris, France, 24 August - 3 September 2020.

Шейко П.А. Трансформаторы высокого напряжения. Повреждения вследствие коммутационных перенапряжений // Новости электротехники. 2013. № 1 (79).

Ларин В.С. Резонансные перенапряжения в обмотках трансформаторов. Ч. 1. Условия возникновения и защитные мероприятия // Электричество. 2015. № 11. С. 33-40.

McBride J. et al. Investigation of the Interaction Between Substation Transients and Transformers in HV and EHV Applications // IEEE Transactions on Power Delivery. Vol. 36. No. 3. P. 1768-1774, June 2021. DOI: 10.1109/TPWRD.2020.3014595.

IEEE Std C57.142-2010 IEEE Guide to Describe the Occurrence and Mitigation of Switching Transients Induced by Transformers, Switching Device, and System Interaction. 27 April 2011. DOI: 10.1109/IEEESTD.2011.5759579.

Ларин В.С., Матвеев Д.А., Максимов Б.К. Особенности высокочастотных резонансных перенапряжений в обмотках распределительных трансформаторов 6 - 35 кВ // Энергетик. 2019. № 4. С. 12-16.

Schneider J.M. The Rockport Transient Voltage Monitoring System /j.M. Schneider, E.N. Fromholtz, D.K. Nichols, B.J. Ware // CIGRE session 1988, Paper No. 23-04.

Lee K. H., Schneider J. M. Rockport transient voltage monitoring system: analysis and simulation of record waveforms // IEEE Transactions on Power Delivery. Vol. 4. No. 3. P. 1794-1805, July 1989. DOI: 10.1109/61.32675.

Morched A. S. Analysis of internal winding stresses in EHV generator step-up transformer failures / A. S. Morched, L. Marti, R. H. Brierley, J. G. Lackey // IEEE Transactions on Power Delivery. Vol. 11. No. 2. P. 888-894, April 1996. DOI: 10.1109/61.489348.

Cancino A. In Service Failure of 230kV Transformers due to Steep-Front Lightning Over Voltages at Mexican West Coast / A. Cancino, A. Ocуn, G. Enrнquez, R. Malewski // CIGRE session 2006, Paper A2-201.

Sosa M. Impacto de los esquemas de sincronismo en los transformadores principales de la Central Hidroelйctrica "Ing. Carlos Ramнrez Ulloa" // Ingenierнas, Enero-Marzo 2017. Vol. XX. No. 74. P. 50-73.

Freire Antonio Roseval F.Interaзгo transitуria entre transformadores e o sistema elйtrico: novos requisitos para a especificaзгo // XIX Seminбrio Nacional de Produзгo e Transmissгo de Energia Elйtrica (SNPTEE), 14-17 Outubro de 2007, Rio de Janeiro, Brasil.

Rocha A.C.O. Electrical Transient Interaction between Transformers and the Power System // 42-nd CIGRE Session, report C4-104, Paris, France, 24-29 August 2008.

Luz G. Sarcinelli. Discussion on the interaction between transformers and the power systems // Journal of Energy. Vol. 59 (2010) Special Issue. P. 97-104.

Lima F.J.F., Blanco F.A.F.P., D'Ajuz A., Nascimento L.F.A. Tucurui's 500kV SF6 gas insulated substation fast transients analysis, modeling and field test comparisons / F.J.F. Lima, F.A.F.P. Blanco, A. D'Ajuz, L.F.A. Nascimento // IPST'95, LISBON, p. 65-70.

De Lima J. F. Tucurui's generator step-up transformer failures due to very-fast transients in GIS /j. F. De Lima, C. Machado, W. S. Pinto, J. C. Mendes, R. A. Marcondes // Proceed. of the International Conference on Power Systems Transients. Seatle, 22-26 June 1997.

Massaro R. R. Electrical Transient Interaction between Transformers and Power System // International Conference on Power Systems Transients (IPST2009) in Kyoto, Japan June 3-6, 2009.

Dong X. Transients at GSU transformer terminals. I. Historical case analysis / X. Dong, S. Rosado, Y. Liu, N.C. Wang, T.Y. Guo // 2001 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Conference Proceedings (Cat. No.01CH37194), 2001. Vol. 1, P. 312-317. DOI: 10.1109/PESW.2001.917054.

Dong X. Study of Power Transformer Abnormalities and IT Applications in Power Systems. PhD dissertation. Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, Virginia, 2002.

Dong X. Study of abnormal electrical phenomena effects on GSU transformers / Xuzhu Dong, S. Rosado, Y. Liu, N.C. Wang, E.L. Line, T.Y. Guo. // IEEE Transactions on Power Delivery. Vol. 18. No. 3. P. 835-842, July 2003. DOI: 10.1109/TPWRD.2003.813646.

Lu T., Zhang B. Calculation of Very Fast Transient Overvoltages in GIS // 2005 IEEE/PES Transmission & Distribution Conference & Exposition: Asia and Pacific, 2005. Р. 1-5. DOI: 10.1109/TDC.2005.1546760.

Li H. Research on Protection Measure for Very Fast Transient Over-Voltage of GIS / H. Li, L. Gan, L. Li, Y. Zhou, Y. Xu // 2009 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, 2009. P. 1-5. DOI: 10.1109/APPEEC.2009.4918704.

Rocha A.C.O., et al. Investigation of Disconnector Switching on Two Generator EHV Step-up Transformer Failures // CIGRE SC A2 & D1 Joint Colloquium 2011; Doshisha University, Kyoto, Japan.

Rocha A.C.O. Impact of Transformer Modeling in Assessing Dielectric Failure Analysis / A.C.O. Rocha, A. Lima, A.M. Pena, S.O. Moreira // International conference on Power System Transients (IPST-2011), Kyoto, Japan, June 14-17, 2011.

Кандаков С.А. Исследование и разработка математических моделей силового электрооборудования, повышающих достоверность анализа его эксплуатационной надёжности и электромагнитной совместимости с биосферой: дис.. канд. техн. наук: 05.14.12, Новосибирск, 2007, 188 с.: ил.

Евдокунин Г.А., Дмитриев М.В. Моделирование переходных процессов в электрической сети, содержащей трансформаторы при учете конфигурации их магнитной системы / Изв. Академии наук. Сер. "Энергетика". 2009. № 2. С. 37-48.

Поляков В.С., Утегулов Н.И. Система непрерывного контроля изоляции высоковольтного электрооборудования // Вестник Алматинского института энергетики и связи. 2009. № 3. С. 4-10.

Поляков В.С. Онлайн диагностика активной части силовых трансформаторов // Материаловедение. Энергетика. 2021. Т. 27. № 3. С. 63-76. DOI: 10.18721/JEST.27306.

Лавров Ю.А. Перенапряжения при коммутациях блочного трансформатора 500 кВ элегазовым выключателем / Ю.А. Лавров, А.Г. Овсянников, С.С. Шевченко, О.Ю. Шиллер // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2010. № 6. С. 24-27.

Кадомская К.П. Электромагнитные переходные процессы, сопровождающие эксплуатацию вакуумных и элегазовых выключателей / К.П. Кадомская, Ю.А. Лавров, Н.Ф. Петрова, А.Г. Овсянников, С.С. Шевченко // Сб. тр. V Междунар. науч.-техн. конф. "Высоковольтное коммутационное оборудование", Москва, 2009.

Львова М.М. О снижении риска повреждений силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, сопровождающихся внутренними КЗ / М.М. Львова, С.Ю. Львов, В.Б. Комаров, Е.О. Лютько, В.П. Вдовико, В.В. Демченко, С.Г. Беляев, В.А. Савельев, М.Ю. Львов, Ю.Н. Львов // Электрические станции. 2014. № 9. С. 41-48.

Львов М.Ю., Львов Ю.Н. Мониторинг аварийного режима силовых трансформаторов и автотрансформаторов // Энергия единой сети. 2019. № 5 (48). С. 62-67.

Система "TRANSFORMER PROTECTOR" спасла оборудование при аварийном отключении трансформатора Т2 на ОАО "Богучанская ГЭС" // RusCable.Ru: Энергетика. Электротехника. Связь. Электронное СМИ ЭЛ № ФС77-70160. 2013. 25 июня. URL: https://www.ruscable.ru/news/2013/06/25/Sistema_TRANSFORMER_PROTECTOR_spasla_oborudovanie_.

Silbermann V. Prevention Of Transformers' Damage In HPP With Double Generating Units Connected To GIS Via HV Cables // Energy Production and Management in the 21st Century II - Energy Quest 2016, vol. 205, 2016. WIT Press, 2016, р. 125-134.

Зильберман В.А. Предотвращение повреждений трансформаторов на электростанциях с укрупненными энергоблоками, подключенными к комплектному распределительному устройству через высоковольтные кабели // Электричество. 2017. №10. С. 47-54.

Хорохов А.В. Ввод в эксплуатацию третьего гидроагрегата Бурейской ГЭС / А.В. Хорохов, В.Я. Чагайдак, А.С. Гаркин, В.А. Матвеев // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2005. № 1. С. 26-27.

Гринь А.В., Мнека А.С. Опыт монтажа кабельных линий 500 кВ с кабелями с полиэтиленовой Бурейской ГЭС, Загорской ГАЭС, Богучанской ГЭС, КВЛ 500 кВ ПС "Западная" - ПС "Очаково" // Кабели и провода. 2020. - №5 (385). - С. 31-40.

Гринь А.В., Мнека А.С. Крепление кабелей 110-500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена при прокладке на воздухе // Кабели и провода. 2019. № 1 (375). С. 22-32.

ГОСТ 1516.3-96. Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 54 с.

Environmental Monitoring Report. Republic of Tajikistan: Reconstruction of 500 kV Switchyard at Nurek HPP. Project No.: 0124 TAJ. Asian Development Bank. Dushanbe, Tajikistan. September, 2013.

Environmental Monitoring Report. Republic of Tajikistan: Nurek 500 kV Switchyard Reconstruction Project. Project No.: 42189-012. Bi-annual report (July - December 2015). Asian Development Bank. January, 2016.

Environmental Monitoring Report. Republic of Tajikistan: Nurek 500 kV Switchyard Reconstruction. Project No.: 42189-012. Bi-annual report (January - June 2016). Asian Development Bank. July, 2016.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.88.35.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: