Система мониторинга марки TDM-10S предназначена для оперативного контроля технического состояния силовых трансформаторов 6÷10 кВ с сухой (литой) изоляцией. Для контроля текущего технического состояния сухих трансформаторов в системе мониторинга марки TDM-10S используются четыре диагностических метода:
Прибор системы мониторинга TDM-10S устанавливается рядом с контролируемым силовым трансформатором с литой изоляцией. Все первичные датчики монтируются непосредственно на контролируемом трансформаторе или рядом с ним. При монтаже необходимо использовать максимально короткие сигнальные кабели от датчиков до прибора для уменьшения влияния электромагнитных помех.
Кольцевой датчик тока нагрузки трансформатора марки IFCT-5 монтируется на проводнике вторичной цепи измерительного трансформатора тока. При помощи информации от этого датчика рассчитывается температура наиболее нагретой части обмотки, что важно для контроля остаточного ресурса твердой изоляции обмоток.
Датчик климата (температуры и влажности окружающего воздуха) при монтаже системы на месте дополнительно подключать к прибору не нужно. Еще при изготовлении на заводе он сразу же монтируется на корпусе прибора в отдельном кабельном вводе (чувствительный элемент датчика немного выступает из корпуса кабельного ввода) и уже подключен к плате измерительного прибора.
Передающая антенна выбранного при заказе системы мониторинга беспроводного интерфейса связи (по выбору это может быть или Bluetooth, или LoRa) также заранее монтируется в верхней части корпуса измерительного прибора и не требует подключения при помощи внешней кабельной линии.
Как и все системы мониторинга силовых трансформаторов 6-35 кВ производства фирмы ДИМРУС, система TDM-10S после монтажа легко интегрируется в информационную АСУ-ТП подстанции или предприятия при помощи встроенных интерфейсов передачи информации:
Для отображения информации о текущем состоянии контролируемого трансформатора на крышке корпуса прибора TDM-10S установлены три цветных светодиода, отображающие работоспособность системы мониторинга и текущее техническое состояние контролируемого трансформатора – норма, тревожное состояние, предаварийное состояние.
Сам измерительный прибор системы мониторинга TDM-10S поставляется в защитном металлическом корпусе, показанном на рисунке. Прибор монтируется рядом с контролируемым трансформатором на наружной поверхности защитного кожуха. Это делается для того, чтобы обеспечить минимальную длину соединительных линий от внешних датчиков контроля параметров трансформатора.
Измерительный прибор системы TDM-10S может быть смонтирован и внутри защитного кожуха трансформатора, но в этом случае будет сложнее обеспечить необходимый температурный режим работы встроенной электроники прибора и организовать надежную работу беспроводных интерфейсов связи для передачи информации в систему АСУ-ТП.
Для организации диагностического мониторинга сухих трансформаторов с литой изоляцией используются системы мониторинга двух марок. Эти системы различаются конфигурацией используемых технических средств регистрации параметров трансформатора. В результате системы имеют различную информативность и достоверность получаемых результатов.
Перечень контролируемых параметров систем мониторинга приведен в таблице 1:
| Система | Тип, рабочее напряжение ВН, технологическая значимость трансформатора | Контролируемые параметры трансформатора | |||||
| Ток нагрузки | Температура | Разрядная активность | Температура и влага воздуха | Вибрация | Управление охлаждением | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| TDM-10S | Трансформаторы с рабочим напряжением 6-10 кВ с литой изоляцией | 1 | 1(1) | 1 | 1 | 1(2) | — |
| TDM-35S | Ответственные и мощные трансформаторы 10-35 кВ с литой изоляцией | 1 | 4 | 3(3) | 1 | 1 | 2(4) |
Примечания к таблице:
(1) — по заказу система TDM-10S может быть поставлена с 2 датчиками температуры;
(2) — дополнительная опция системы мониторинга;
(3) — контроль и локация мест разрядной активности при помощи трех СВЧ антенн;
(4) — контроль двух температурных порогов с включением 2 групп вентиляторов обдува.
Эти системы мониторинга предназначены для диагностического мониторинга трансформаторов с литой изоляцией и различаются количеством первичных датчиков и их типом.
В результате системы, с одной стороны, имеют различную достоверность получаемых диагностических заключений, а с другой стороны они различаются по стоимости. Чем больше количество датчиков и сложнее система, тем она дороже.
Перечень наиболее часто встречающихся локальных дефектных состояний силовых трансформаторов с литой изоляцией, выявляемых встроенной диагностической экспертной системой, приведен в таблице:
| Дефектное состояние | Параметры из табл. 1 | Достоверность | |
| TDM-10S | TDM-35S | ||
| Изоляция обмоток трансформатора | |||
| Учет естественного старения изоляции обмоток на основании контроля наработки трансформатора | 1 | ++ | ++ |
| Контроль температурных превышений, их величины и длительности, приводящих к ускоренному старению изоляции обмоток | 2 | ++ | ++ |
| Выявление локальных дефектов в литой изоляции обмоток по частичным разрядам | 3 | + | ++ |
| Определение типа выявленных дефектов в изоляции, оценка степени их развития, опасности для дальнейшей эксплуатации трансформатора | 3, 4 | + | ++ |
| Контроль поверхностного загрязнения изоляции обмоток трансформатора | 3, 4 | + | ++ |
| Сердечник трансформатора | |||
| Контроль усилия прессовки сердечника трансформатора по спектру вибрационного сигнала | 5 | ++ | ++ |
| Контроль наличия короткозамкнутых контуров в сердечнике трансформатора | 2, 5 | ++ | ++ |
| Состояние конструктивных элементов трансформатора | |||
| Контроль целостности конструкции трансформатора по спектрам вибрационных сигналов | 5 | ++ | ++ |
| Контроль наличия зон перегрева в трансформаторе по градиенту температуры обмоток с температурой воздуха | 2, 5 | + | + |
| Управление эксплуатацией и обслуживаем трансформатора | |||
| Контроль текущего технического состояния трансформатора по параметрам цифрового двойника | 1 — 5 | + | ++ |
| Определение скорости ухудшения технического состояния, оценка остаточного ресурса трансформатора | 1 — 5 | ++ | ++ |
| Планирование сроков и объемов проведения сервисных и ремонтных работ | 1 — 5 | ++ | ++ |
Достоверность выявления дефектных состояний контролируемого трансформатора в таблице П.2.2. иллюстрируется следующим образом:
(++) – достаточно высокая достоверность;
(+) – сравнительно невысокая достоверность.
Для каждой из трех контролируемых подсистем трансформатора: для изоляционной системы, для сердечника трансформатора и для его конструкции в программном обеспечении системы мониторинга строятся локальные математические модели.
Итоговая математическая модель трансформатора, его цифровой двойник, комплексно строится на основе объединения параметров локальных моделей всех контролируемых подсистем трансформатора с литой изоляцией.
| Параметр | Значение |
| Напряжение ВН контролируемого трансформатора, кВ | 6 ÷ 10 |
| Контроль тока нагрузки трансформатора в цепи ТТ, А | 5 |
| Диапазон контролируемой температуры, град | -55 ÷ +150 |
| Диапазон контролируемых разрядных импульсов, dBm | -60 ÷ -8 |
| Напряжение питания, В (AC/DC) | 110÷240 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 5 |
| Рабочая температура, град | -40 ÷ +85 |
| Размеры корпуса прибора для электроники Ш*Г*В, мм | 200*170*77 |
| Масса прибора в сборе, кг | 2 |
| № | Наименование | Количество |
| 1 | Система мониторинга для силовых трансформаторов с литой изоляцией с рабочим напряжением 6-10 кВ TDM-10S | 1 |
