Розробка схеми захисту трансформаторів від пошкодження ізоляції вводів для модернізації на енергооб’єктах
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.342028Ключові слова:
пробій ізоляції вводів, релейний захист трансформатору, нерівноважно-компенсаційний метод, балансовий методАнотація
Об’єкт дослідження – схема релейного захисту від пошкодження трансформаторів (автотрансформаторів) та шунтувальних реакторів 35–750 кВ в наслідок пробою ізоляції уводів.
Робота присвячена пошуку можливостей підвищення ефективності роботи системи релейного захисту трансформаторного обладнання (ТрО). Проблема зумовлена широким застосуванням застарілих схем та пристроїв захисту ТрО, які мають високу собівартість реалізації, низку ефективність роботи та навіть несуть небезпеку для ТрО.
В роботі представлено дослідження сигналів струмів з вимірювальних виводів вводів, сформовані вимоги до виконання модернізованих схем захисту на базі мікропроцесорного блоку моніторингу. Запропонована модернізація схеми захисту, яка має покращені експлуатаційні характеристики: підвищену безпечність для персоналу та обладнання, зменшену вірогідності неправдивих спрацювань, зменшені маса-габаритні показники та собівартість. Досягнення цих характеристик зумовлено застосуванням: мікропроцесорного пристрою, скороченням довжини ланцюгів вимірювання, виключення із схеми погоджувальних трансформаторів, застосування пристроїв приєднання оснащених захистом. Запропоновано та доведено ефективність використання програмної фільтрації сигналів струмів на основі алгоритму дискретного перетворення Фур’є, для виключення струмів впливу з результуючого вектору небалансу. Дослідження показало недоцільність врахування всіх, окрім 1-ої гармоніки, складових струмів провідності ізоляції. Нормоване значення небалансу при використанні повних сигналів склало 14%, замість 1.15%.
Наведені результати можуть використовуватися при виробництві та експлуатації схем та пристроїв релейного захисту від пошкодження ТрО 35–750 кВ внаслідок пробою ізоляції уводів для підвищити надійність енергооб’єктів
Посилання
- An international survey on failures in large power transformers in service. Electra. Available at: https://www.scribd.com/document/500371751/An-international-survey-on-failures-in-large-power-transformers-in-service
- Tenbohlen, S., Hanif, Z., Martin, D. (2023). Analysis of Major Failures of Power Transformers. In Proceedings of the Cigre SC A2 & 6th International Colloquium Transformer Research and Asset Management (ICTRAM). Available at: https://www.researchgate.net/publication/375860407_Analysis_of_Major_Failures_of_Power_Transformers
- Yang, F., Zhang, Y., Wu, X., Wu, J. (2023). Study on the Partial Surface Discharge Process of Oil-Paper Insulated Transformer Bushing with Defective Condenser Layer. Applied Sciences, 13 (13), 7621. https://doi.org/10.3390/app13137621
- Case Histories for Mitigating Transformer Bushing Risk (2022). Zimmar Holdings Ltd./INMR. Available at: https://www.inmr.com/case-histories-for-mitigating-transformer-bushing-risk/
- Abri, T. A., Lal, M., Balushi, I. A., Zedjali, M. A. (2017). Bushing Failure- Investigation process & findings. Procedia Engineering, 202, 88–108. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.697
- Feilat, E., Metwally, I., Al-Matri, S., Al-Abri, A. (2013). Analysis of the Root Causes of Transformer Bushing Failures. World Academy of Science, Engineering and Technology, 7 (6), 791–796. Available at: https://www.researchgate.net/publication/281147199_Analysis_of_the_Root_Causes_of_Transformer_Bushing_Failures
- Lachman, M. F., Walter, W., von Guggenberg, P. A. (2000). On-line diagnostics of high-voltage bushings and current transformers using the sum current method. IEEE Transactions on Power Delivery, 15 (1), 155–162. https://doi.org/10.1109/61.847244
- Brusetti, R. (2004). Experience with On-line Diagnostics for Bushings and Current Transformers. Electric Energy N&D Magazine. Available at: https://electricenergyonline.com/EE/MagPDF/18.pdf
- Stirl, T., Skrzypek, R., Tenbohlen, S., Vilaithong, R. (2006). Condition Monitoring and Diagnosis for Power Transformers their Bushings, Tap Changer and Insulation System. CMD. Available at: https://www.ieh.uni-stuttgart.de/dokumente/publikationen/2006_CMD2006-Tobias_Stirl.pdf
- Zhang, J., Wang, F., Li, J., Ran, H., Li, X., Fu, Q. (2017). Breakdown Voltage and Its Influencing Factors of Thermally Aged Oil-Impregnated Paper at Pulsating DC Voltage. Energies, 10 (9), 1411. https://doi.org/10.3390/en10091411
- Nasrat, L. S., Kassem, N., Shukry, N. (2013). Aging Effect on Characteristics of Oil Impregnated Insulation Paper for Power Transformers. Engineering, 05 (01), 1–7. https://doi.org/10.4236/eng.2013.51001
- Sakhno, O., Skrupska, L., Odiyaka, K., Vasylevskyi, V., Shylo, S. (2025). Diagnostics of the technical state of high-voltage equipment under operating voltage. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (82)), 35–44. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.325777
- Jerbic, V., Keitoue, S., Puskaric, J., Tomic, I. (2024). Improving the Reliability of Online Bushing Monitoring. Journal of Energy - Energija, 73 (1), 18–23. https://doi.org/10.37798/2024731511
- Sakhno, A. A., Skrupskaya, L. S., Domoroshchyn, S. V. (2019). Improvement of the nonequilibrium-compensation method for state diagnostics of high-voltage apparatus with condenser insulation. Electrical Engineering and Power Engineering, 1 (4), 56–64. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2019-4-5
- Melo, M. A. C., Alves, M. E. G., Moura, G. A. (2008). Experience with on-line monitoring of capacitance and tangent delta of condensive bushings. 2008 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America, 1–6. https://doi.org/10.1109/tdc-la.2008.4641713
- Sakhno, O., Odiyaka, K., Skrupska, L. (2025). Improving the protection of high-voltage equipment with condenser-type insulation during technical condition monitoring under operating voltage. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (5 (135)), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.330655
- Evaluating Reliability of Bushings & Case Histories (2023). Zimmar Holdings Ltd./INMR. Available at: https://www.inmr.com/evaluating-reliability-of-bushings/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Sakhno, Serhii Shylo, Kostiantyn Odiyaka, Liudmyla Skrupska
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
