Интерпретация частотных характеристик силовых трансформаторов с применением матрицы проводимостей обмоток

  • Василий Серафимович Ларин
  • Даниил Анатольевич Матвеев
  • Алексей Юрьевич Волков
Ключевые слова: силовые трансформаторы, оценка состояния, частотные характе­ристики, интерпретация частотных характеристик

Аннотация

Метод частотных характеристик широко используется для оценки механического и электри­ческого состояния обмоток силовых трансформаторов, а также шунтирующих реакторов. Требо­вания к методу и оборудованию измерения частотных характеристик были стандартизованы в МЭК 60076-18. Но остается много вопросов, связанных с интерпретацией результатов измерений частотных характеристик. Известно, что электрические и серьезные механические повреждения некоторых обмоток трансформаторов приводят к значительным изменениям частотных харак­теристик обмоток. В общем случае измеряемая обмотка трансформатора имеет связь с другими обмотками, что оказывает влияние на получаемые частотные характеристики отдельно взятой обмотки и может затруднять анализ состояния обмоток трансформатора. Используя представ­ление трансформатора в виде многополюсника с матрицей проводимостей обмоток, показано, что измеряемые по стандартным схемам частотные характеристики определяются комбинацией проводимостей как измеряемой обмотки, так и связанных с ней других обмоток. На примере трансформатора с соединенной в треугольник обмоткой показано, что взаимное влияние обмоток может приводить на практике к неверной оценке состояния отдельных фаз обмотки. Рассмотре­ны вопросы применения нестандартных схем измерений, включая схемы для измерения элементов матрицы проводимостей обмоток, для получения дополнительной диагностической информации и интерпретации результатов измерений частотных характеристик.

Биографии авторов

Василий Серафимович Ларин

Ларин Василий Серафимович — канди­дат техн. наук, представитель Российского нацио­нального комитета СИГРЭ, защитил диссертацию в 2007 г.

Даниил Анатольевич Матвеев

Матвеев Даниил Анатольевич — научный сотруд­ник НИУ «МЭИ».

Алексей Юрьевич Волков

Волков Алексей Юрьевич — начальник группы От­дела трансформаторов Всероссийского электротех­нического института

Литература

1. IEC 60076-18:2012. Power transformers. Part 18: Measurement of frequency response.
2. IEEE C57.149-2012. IEEE Guide for the Application and Interpretation of Frequency Response Analysis for Oil-Immersed Transformers. ISBN 978-0-7381-8227-8.
3. Picher P., Tenbohlen S., Lachman M., Scardazzi A., Patel P. Current state of transformer FRA interpretation. — Procedia Engineering, 2017, vol. 202, pp. 3-12.
4. Samimi M.H., Tenbohlen S. FRA interpretation using numerical indices: State-of-the-art. — International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2017, vol. 89, pp. 115—125.
5. Volkov A.Yu., Drobyshevski A.A., Larin V.S., Matveev D.A., Drobyshevski S.A. Interpretation of Results of Diagnostics of Power Transformers by Using the Frequency Response Analysis. — 46th CIGRE Session. Report A2-115, Paris, France, 21—26 August 2016.
6. Ларин В.С. Анализ частотных характеристик для локали­зации коротких замыканий в обмотках трансформаторов. — Электричество, 2018, № 4, c. 14—25.
7. Larin V.S., Matveev D.A., Volkov A.Yu. Application of natural frequencies deviations patterns and high-frequency white-box transformer models for FRA interpretation. — 47th CIGRE Session. Report A2-209, Paris, France, 26—31 August 2018.
8. Holdyk A., Gustavsen B., Arana I., Holboell J. Wideband Modeling of Power Transformers Using Commercial sFRA Equipment. — IEEE Transactions on Power Delivery, June 2014, vol. 29, No. 3, pp. 1446—1553.
#
1. IEC 60076-18:2012. Power transformers. Part 18: Measurement of frequency response.
2. IEEE C57.149-2012. IEEE Guide for the Application and Interpretation of Frequency Response Analysis for Oil-Immersed Transformers. ISBN 978-0-7381-8227-8.
3. Picher P., Tenbohlen S., Lachman M., Scardazzi A., Patel P. Current state of transformer FRA interpretation. — Procedia Engineering, 2017, vol. 202, pp. 3-12.
4. Samimi M.H., Tenbohlen S. FRA interpretation using numerical indices: State-of-the-art. — International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2017, vol. 89, pp. 115—125.
5. Volkov A.Yu., Drobyshevski A.A., Larin V.S., Matveev D.A., Drobyshevski S.A. Interpretation of Results of Diagnostics of Power
Transformers by Using the Frequency Response Analysis. — 46th CIGRE Session. Report A2-115, Paris, France, 21—26 August 2016.
6. Larin V.S. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2018, No. 4, pp. 14—25.
7. Larin V.S., Matveev D.A., Volkov A.Yu. Application of natural frequencies deviations patterns and high-frequency white-box transformer models for FRA interpretation. — 47th CIGRE Session. Report A2-209, Paris, France, 26—31 August 2018.
8. Holdyk A., Gustavsen B., Arana I., Holboell J. Wideband Modeling of Power Transformers Using Commercial sFRA Equipment. — IEEE Transactions on Power Delivery, June 2014, vol. 29, No. 3, pp. 1446—1553.
Опубликован
2020-05-01
Раздел
Статьи