+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Когда вспоминаешь учебник Кацмана по электрическим машинам и трансформаторам, первое что приходит на ум — это фундаментальные расчёты магнитных цепей. Но на практике часто оказывается, что теория идеальных синусоид мало соответствует реальным режимам работы оборудования. Особенно это заметно при анализе старых советских трансформаторов, где насыщение магнитопровода наступает при напряжениях всего на 5-7% выше номинального.
В прошлом году столкнулся с интересным случаем на подстанции 110/10 кВ. Трансформатор ТМГ-6300 после замены системы охлаждения начал издавать характерный гул при нагрузке выше 85%. Сначала списали на вибрацию радиаторов, но при детальном анализе осциллограмм обнаружили субгармоники в спектре тока намагничивания.
Оказалось, проектировщики не учли особенность магнитной системы — косой стык в ярме работал с локальным перенасыщением. Это типичная ситуация, когда расчёты по методикам из учебников не учитывают технологические допуски сборки. Кстати, подобные нюансы хорошо описаны в старых ГОСТах на трансформаторы 70-80х годов, но современные инженеры редко к ним обращаются.
Пришлось делать термографию активной части при различных режимах. Нагрева в зоне стыка не было, но акустические измерения показали увеличение уровня шума на 12 дБ в диапазоне 100-400 Гц. Решение нашли экспериментальным путём — добавили демпфирующие прокладки между стяжными шпильками, хотя в теории такой метод считается малоэффективным.
Работая с масляными трансформаторами, всегда обращаю внимание на газовый анализ. Хроматография — вещь полезная, но интерпретация результатов требует опыта. Как-то раз на объекте ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии при испытаниях трансформатора 1600 кВА обнаружили резкий рост водорода до 280 ppm при нормальных содержаниях остальных газов.
Сначала подумали на частичные разряды в бумажной изоляции, но после вскрытия оказалось — проблема в контактах переключателя ответвлений. Местные электромонтёры за полгода до этого проводили регламентные работы и перетянули контактные пружины. Избыточное давление привело к микроподгоранию при коммутациях.
Интересно, что в сухих трансформаторах той же компании подобные проблемы встречаются реже. Их производственная база в промышленной зоне посёлка Юэтан города Ичжэн оснащена современным оборудованием для вакуумной пропитки обмоток, что значительно улучшает диэлектрические характеристики.
При замене советских трансформаторов на современные аналоги часто упускают из виду согласование характеристик. Недавно на одном из предприятий установили сухой трансформатор ООО Цзянсу Госинь вместо старого масляного ТМ-1000. Через месяц начались ложные срабатывания дифференциальной защиты.
Причина оказалась в том, что новый трансформатор имел меньшие потери холостого хода и другую кривую намагничивания. Защита, настроенная под параметры старого оборудования, воспринимала броски намагничивающего тока как междуфазное замыкание. Пришлось пересчитывать уставки с учётом реальных характеристик нового оборудования.
Особенно сложно с композитными трансформаторами — их переходные процессы существенно отличаются от классических схем. Хотя производитель заявляет улучшенные динамические характеристики, на практике это требует тщательного подбора защит.
Расположение производства в промышленной зоне на берегу Янцзы накладывает отпечаток на эксплуатационные характеристики оборудования. Высокая влажность в сочетании с промышленными выбросами создаёт специфические условия для работы изоляции.
На подстанциях рядом с рекой часто наблюдаем ускоренную деградацию бумажно-масляной изоляции. Причём классические методы диагностики не всегда своевременно выявляют проблему — требуется регулярный отбор проб масла с расширенным анализом.
Интересно, что трансформаторы от ООО Цзянсу Госинь, изначально рассчитанные на местные условия, показывают лучшую стойкость к таким воздействиям. Видимо, сказывается опыт работы на базе бывшего государственного завода Ичжэн Государственный Трансформатор — накопленные десятилетиями знания позволяют оптимизировать конструкции под реальные условия эксплуатации.
Современные тенденции в проектировании электрических машин всё больше смещаются в сторону компьютерного моделирования. Но практика показывает, что даже самые совершенные расчётные модели требуют экспериментальной проверки.
Например, при разработке новых серий высоковольтных распределительных устройств инженеры ООО Цзянсу Госинь проводили натурные испытания на стойкость к короткому замыканию. Результаты отличались от расчётных на 15-20% в области динамических нагрузок — пришлось вносить коррективы в конструкцию токоведущих частей.
Особенно сложно прогнозировать поведение композитных материалов в трансформаторах — их старение зависит от множества факторов, которые трудно смоделировать. Поэтому несмотря на развитие цифровых технологий, классические методы испытаний остаются актуальными.
Возвращаясь к учебнику Кацмана — его ценность не в абсолютной точности расчётов, а в формировании системного подхода к анализу электромагнитных процессов. Многие современные проблемы с трансформаторами удаётся решить, комбинируя классические методики с практическим опытом.
Например, при диагностике межвитковых замыканий часто помогает не только анализ гармоник, но и виброакустический контроль — метод, который редко описывается в учебной литературе, но широко применяется в полевых условиях.
Главный вывод многолетней работы — идеальных расчётов не существует. Даже оборудование от проверенных производителей вроде ООО Цзянсу Госинь требует индивидуального подхода при вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании. Особенно это касается предварительно собранных подстанций, где важно учитывать взаимное влияние всех компонентов.
