Sistem pentru evaluarea starii din punct de vedere mecanic a infasurarilor transformatoarelor de putere prin metoda analizei raspunsului in frecventa - metoda ARF -

Unul dintre cele mai frecvente regimuri de avarie in sistemul electroenergetic este regimul de scurtcircuit cind transformatoarele de putere (alaturi de alte echipamente) sunt parcurse pe durata avariei de curenti de scurtcircuit si sunt supuse solicitarilor mecanice create de acesti supracurenti. Transformatoarele se pot avaria datorita eforturilor rezultate la scurtcircuite. Problemele pot sa apara in special la transformatoarele de mare putere intrucit performantele lor la scurtcircuit sunt rar demonstrate prin incercari. Chiar daca a progresat mult tehnologia prin care se asigura rezistenta transformatoarelor la scurtcircuit, totusi problema ramine, in special pentru transformatoarele a caror durata de functionare este mai mare . O slabire importanta a infasurarilor poate sa apara datorita imbatrinirii termice a izolatiei, aceasta determinind reducerea fortelor de presare si a capacitatii de rezistenta la scurtcircuit.

 

Defectiunile produse la scurtcircuite exterioare sunt foarte distructive ele manifestindu-se sub forma deformarii infasurarilor sau foarte adesea prin scurtcircuite intre spire. Prilejul cel mai frecvent al acestor scurtcircuite in sistem este defectul faza pamint produs ca urmare a loviturilor directe a traznetului. In astfel de cazuri transformatorul poate fi deconectat de la sistem ca urmare a functionarii protectiilor sale, fiind necesa evaluarea starii reale si stabilirea deciziei privind posibilitatea de reconectare a lui la sistem. Inspectiile vizuale sunt foarte costisitoare si foarte adesea neconcluden-te. In plus in marea majoritate a cazurilor aceste inspectii sunt dificil de realizat in statie Metodele clasice de defectoscopie precizate in instructiunile de exploatare sunt insensibile pentru detectia deformarii infasurarilor transformatoarelor din exploatare.

 

Metodele bazate pe aplicarea impulsurilor de joasa tensiune (IJT) si respectiv analiza raspunsului in frecventa (ARF) sunt recunoscute ca fiind mult mai sensibile.

 

Cele doua metode de defectoscopie constind din aplicarea impulsurilor de joasa tensiune si respectiv analiza raspunsului in frecventa se bazeaza pe modificarea inductantelor si a capacitatilor locale ale structurii infasurarii, determinata de deformarea bobinelor sau de alte defectiuni. Valorile inductantelor si capacitatilor din acest circuit echivalent sunt functie de proprietatile materialelor si de geometria infasurarilor. Ele se modifica datorita deformarii sau a altor defectiuni produse de solicitarile la scurtcircuit.

 

Metoda analizei raspunsului in frecventa (ARF) consta din aplicarea unui semnal de forma sinusoidala de frecventa variabila la una din bornele transformatorului, inregistrarea semnalelor de raspuns la celelalte borne , prelucrarea si interpretarea rezultate-lor.

 

Sistemul de diagnoza NOVA ARF foloseste metoda de diagnosticare bazata pe analiza raspunsului in frecventa (ARF) si consta din: generatorul de semnal sinusoidal cu sinteza de frecventa comandat de calculator, amplificator de putere, un analizorul de semnal comandat de calculator si un calculator de tip “laptop”.

 

Generatorul furnizeaza un semnal sinusoidal cu valoarea de 1 V pe o impedanta de sarcina de 75 ohmi, pentru un domeniu de frecvente cuprins intre 20 kHz la 1 MHz. Pasul de frecventa, numarul pasilor si limitele benzii de frecvente sunt controlate de calculator. Pasul minim poate fi de 1 kHz iar baleierea benzii de frecvente poate fi facuta in mod linear (pasi egali).

 

Analizorul de semnal este in principiu un voltmetru electronic digital de curent alternativ, cuplat la calculator. El asigura detectia sincrona in cuadratura a semnalelor masurate, in felul acesta reducindu-se la minimum influenta perturbatiilor electromagnetice. O interfata asigura cuplarea voltmetrului la calculator si comanda nivelul de atenuare a semnalelor masurate.

 

Functionarea sistemului NOVA ARF este complet dependenta de calculator. Prin pachetul de programe specific se asigura comanda intima a echipamentului de investigat, secventierea functionala a diverselor blocuri, prelucrarea datelor provenite din masuratori, prezentarea grafica a rezultatelor si a buletinului de incercare. Interfata cu utilizatorul permite vizualizarea si programarea comenzilor.