Jiří Velek Study Committee SC A2 SC A2 „Transformátory" Návrh, konstrukce, výroba a provoz všech druhů výkonových transformátorů včetně průmyslových, transformátorů.

Prezentace na téma: "Jiří Velek Study Committee SC A2 SC A2 „Transformátory" Návrh, konstrukce, výroba a provoz všech druhů výkonových transformátorů včetně průmyslových, transformátorů."— Transkript prezentace:

1 Jiří Velek Study Committee SC A2 SC A2 „Transformátory" Návrh, konstrukce, výroba a provoz všech druhů výkonových transformátorů včetně průmyslových, transformátorů pro stanice ss přenosů, transformátorů s příčnou regulací a všech typů reaktorů a součástí transformátorů (průchodek, přepínačů odboček apod. ) 1

2 Zasedání 2007 - 2008 : 2007 Brugy (B) – Kolokvium o výkonových transformátorech (technické, ekonomické a strategické aspekty), nové poznatky v oblasti techniky, provozu a diagnostiky transformátorů 2008 Paříž- Zasedání SC A2 během Generálního zasedání CIGRE v Paříži Podrobnosti o činnosti SCA2 jsou na web : http://www.cigre-a2.org/http://www.cigre-a2.org/ Přehled posledních zasedání SC A2 Study Committee SC A2 2

3 Přehled pracovních skupin (AG,WG,TF) Advisory Groups AG A2.1 Strategické plánování - Pierre Boss, předseda SCA2 (CH) AG A2.2 „Tutorial“ - Jacques Aubin (CA) AG A2.3 Zákazníci – Philippe Guuinick (FR) AG A2.4 Technologie transformátorů – Shirish Mehta (USA) AG A2.5 Uživatelé transformátorů – Claude Rajotte (CA) AG A2.6 Součinnosti v rámci CIGRE – Pierre Lorin (CH) AG A2.7 UHV AC & DC - Yukiyasu Shirasaka (JAP) Study Committee SC A2 3

4 Přehled pracovních skupin (AG,WG,TF) Working Groups WG A2.24 - Tepelné poměry v transformátorech (Declercq, B) WG A2.25 - Spolehlivost průchodek (Polovick, CA) WG A2.26 - Zjišťovaní mechanického stavu (FRA manuál, standardizace (Picher, CA) – dokončeno –Brožura č. 342 TF A2.27 - Doporučení pro monitorovací zařízení transformátorů (Jarman, UK) – dokončeno – Brožura 343 JWG A2.28 - Transformátory pro měniče stejnosměrných přenosů (Saravolac, FR) Study Committee SC A2 4

5 Přehled pracovních skupin (AG,WG,TF) Working Groups - pokračování TF A2.29 - Příprava průzkumu spolehlivosti v součinnosti s A3/B3 (Ryen, N) TF A2.30 - Vlhkost v transformátoru (Sokolov, UA) WG A2.32 – Korozívní síra v izolaci výkonového transformátoru (Dahlund,S) WG A2. 33 – Požární bezpečnost transformátorů (Arne Petersen, AUS) WG A2.34 – Manuál pro údržbu transformátorů (Rajotte, CA) WG A2.35 – Provozní zkušenosti s novými izol. kapalinami (Martin, UK) WG A2.36 – Manuál pro nákup transformátorů (Breckenridge, UK) Study Committee SC A2 5

6 Přehled pracovních skupin (AG,WG,TF) Working Groups - pokračování 2 WG A2.37 – Průzkum spolehlivosti transformátorů (Tenbohlen, GER) WG A2.38 – Teplotní modelování transformátorů (Lapworth, UK)) JWG A2-C4.39 - Elektrické přechodové děje vznikající mezi transformátorem a připojeným zařízením (Rocha, BR) WG A2.40 - Korozívní síra v transformátorech (J. Lukić, SRB) Study Committee SC A2 6

7 WG A2.24 Tepelné poměry v transformátorech Předmětem práce skupiny je okruh otázek spojených s tepelnou bilancí a dimenzováním výkonových transformátorů s ohledem na tepelné zatížení. S tím souvisí otázka tepelného stárnutí izolace strojů. Práce WG je rozdělena do tří tématických okruhů: Základy tepleného stárnutí transformátorů Dimenzování a jmenovité hodnoty nových transformátorů Uplatnění pro transformátory v provozu Cíle skupiny byly diskutovány s IEC TC14, prioritou je spolupráce s IEC. Závěrečná zpráva – brožura - plánována do poloviny roku 2008. ) 7

8 Study Committee SC A2 Skupina byla vytvořena v r. 2003 s cílem zlepšit spolehlivost průchodek nebo alespoň zabránit poklesu spolehlivosti průchodek ( v důsledku ekonomických tlaků) v dlouhodobém horizontu, což by jinak mohlo mít katastrofické následky na spolehlivost transformátorů v provozu. Cílem je zhodnotit běžné druhy poruch z pohledu konstrukce, zkoušek a použití. Činnost ukončena. WG A2.25 Spolehlivost průchodek 8

9 Study Committee SC A2 Hlavním cílem bylo vytvořit manuál (doporučení) pro zjišťování mechanického stavu vinutí transformátoru použitím metody analýzy frekvenční odezvy (FRA). WG je rozdělena do 3 TF: Úvod do FRA Technika FRA Interpretace výsledků WG započala svoji činnost v 6/2004. Práce WG ukončena v roce 2008 vydáním brožury č. 342 : „Mechanical Condition Assessment of Transformer Windings“ WG A2.26 Zjišťovaní mechanického stavu vinutí (manuál, standardizace FRA) 9

10 Study Committee SC A2 Pracovní skupina (TF) byla založena za účelem návrhu a posouzení výhod potenciální standardizace interface mezi monitorovacími systémy a transformátorem. Specifické úkoly: Prověření existujících a vyvíjených systémů monitorování stavu v praxi Určení, zda standardizace může zlepšit situaci na trhu monitorovacích zařízení nebo jejich použití, čidla a techniku Doporučení pro zajištění senzorů nebo dat z nových transformátorů pro budoucí doplnění monitorovacího zařízení. Práce skupiny ukončena v r. 2008 vydáním brožury č. 343: Recommendations for Condition Monitoring and Condition Assessment Facilities for Transformers TF A2.27 Doporučení pro monitorovací zařízení transformátorů 10

11 Study Committee SC A2 Skupina vytvořena v r. 2004 jako reakce na požadavky uživatelů jako společná s SC B4 s cílem: Vyšší spolehlivost transformátorů HVDC měničů Lepší porozumění důvodům vzniku poruch Definování opatření a prostředků k dosažení vyšší spolehlivosti Dotazník o spolehlivosti: Potvrdilo se, že meziroční četnosti poruch od posledního průzkumu CIGRE vzrostly. To se týká jak skutečných, tak potenciálních poruch. Hlavními poruchami jsou: Mezizávitové zkraty ve vinutích připojených k ventilovým můstkům (DC) (CU 2 S??) Poruchy propojení a upevňovacích prvků Poruchy průchodek na straně DC můstků JWG A2.28 Transformátory pro měniče stejnosměrných přenosů 11

12 Study Committee SC A2 Tři základní témata práce skupiny: 1.Technická specifikace HVDC transformátorů 2.Doporučení pro návrh a konstrukci HVDC transformátorů 3.Specifikace zkoušek Skupina ukončila práci na manuálu pro kontrolu návrhu HVDC transformátorů. Krátký výtah bude publikován v Elektře – únor 2009 2008 - tutorial pro spolehlivost HVDC transformátorů je hotov a byl prezentován na CIGRE Brazílie Závěrečná zpráva bude hotova ke konci 2008. Bude publikována společně s výtahem pro Elektru v polovině 2009. Je ještě možná modifikace podle výsledků Průzkumu spolehlivosti, který je stále rozpracován. JWG A2.28 Transformátory pro měniče stejnosměrných přenosů – pokračování 12

13 Study Committee SC A2 TF vytvořena v roce 2005 za účelem přípravy průzkumu spolehlivosti ve spolupráci s A3/B3. Hlavním cílem je zkontrolovat formát průzkumu připraveného A3/B3, který se provádí každých 5 let. Bude-li to nutné, TF 29 upraví nebo vydá nový dotazník týkající se specificky transformátorů. Pro vývoj nového dotazníku pro transformátory založena nová WG. TF A2.29 Příprava průzkumu spolehlivosti v součinnosti s A3/B3 13

14 Study Committee SC A2 TF A2.30 Vlhkost v transformátoru Vytvořeno v roce 2005 pro přípravu zprávy (brožury) o vlhkosti v transformátoru za účelem lepšího porozumění mechanizmu vlhkosti v transformátoru zejména z pohledu následujících otázek: Hlavní zdroje vlhkosti Rozdělení vlhkosti mezi prvky izolace Rovnováha vlhkosti Voda v izolačních kapalinách Dynamika vlhkosti Vliv teplotního gradientu na rozdělení vlhkosti ve vinutí a přívodech Rozdělení vlhkosti podle teplotních zón Mechanizmus a kriteria tvorby bublin Nebezpečné účinky vody: pokusy a zkušenosti Klasifikace úrovní vlhkosti Reference WG ukončena v roce 2008 vydáním brožury č. 349 Moisture Equilibrium and Moisture Migration within Transformer Insulation Systems 14

15 Study Committee SC A2 Skupina byla založena v prosinci 2005, aby se zabývala problémem ukládání sulfidu mědi v izolaci transformátorů. TF A2-32.01 Byla vyvinuta testovací metoda pro zjištění sulfidu mědi. Tato metoda byly prezentována IEC TC10 WG35 za účelem vytvoření nového standardního testu IEC. Jedná se o test vylučování Cu2S na kousku vodiče ponořeného do oleje zahřátého na 150°C. Testovací metoda bude obsahem normy IEC 62535. TF A2-32.02 Je rozběhnut úkol na určení obsahu pasivátoru v oleji. Používají se metody pro pasivátory ze skupiny benzotriazolů (nejrozšířenější druh pasivátorů). Hledá se nejspolehlivější postup který by se aplikoval do podmínek skutečného prostředí transformátoru. Dílčí závěry jsou již k dispozici pro metody BTA a TTA pasivátorů. Bylo dosaženo shody na metodě, přetrvávají drobné obavy o přesnosti u starých a kyselých olejů. WG A2.32 Korozívní síra v izolaci silových transformátorů 15

16 Study Committee SC A2 TF A2-32.03 Příprava testů pro určení druhu sloučenin síry je hotova a bude součástí Závěrečné zprávy A2-32. TF A2-32.04 Záměrem je doporučit metody odstranění CU 2 S z transformátoru, závěry této TF budou tvořit zvláštní část Závěrečné zprávy. Závěrečná zpráva a tutorial Stále platí cíl předat závěrečnou zprávu SC A2 v prosinci 2008. Aktualizovaný tutorial bude připraven společně se závěrečnou zprávou. V současné době se pro tuto problematiku zakládá další pracovní skupina WG A2-40– Convenor - Jelena Lukić - Srbsko WG A2.32 Korozívní síra v izolaci silových transformátorů 16

17 Study Committee SC A2 Skupina začala pracovat v r. 2007, má se zabývat systémy požární bezpečnosti transformátorů, zejména připravit doporučení pro nejvhodnější ochranná zařízení, řešení následujících okruhů problémů: 1.Zabránění roztržení nádoby – definovat klíčové příčiny ovlivňující poruchu nádoby. Bude prováděna simulace na modelu, testy v laboratoři a zkušenosti z provozu. 2.Ochrana osob před účinky požárů – oddělení prostoru, zabránění rozšíření plamenů – kapalinou, požárními stěnami, hasicími zařízeními 3.Ochrana před vznikem ohně – sada doporučení pro elektrickou, tepelnou a tlakovou ochranu. Otázkou bude též výběr a posouzení ohnivzdorných materiálů a pravidel pro projektování. Struktura, sběr informací: 2008 Draft : 2009 Konečná zpráva: 2010 WG A2.33 Požární bezpečnost transformátorů (2007-2010) (Petersen, AU) 17

18 Study Committee SC A2 Cílem je příprava manuálu pro údržbu transformátorů, který by umožnil provozovatelům definovat a zavést nejúčinnější postupy údržby. TF1: Praxe v údržbě, zjištění stavu transformátoru, diagnostika TF2: Transformátorový olej, kriteria, úpravy oleje, ekon. efektivnost TF3: Příslušenství transformátoru, specifikace a údržba TF4: Lidské a materiální aspekty údržby transformátorů TF 5: Opravy a zkoušení transformátorů na místě Struktura budoucí brožury, první draft : 2008 Práce na brožuře pokročily, další WG 5/09 v Praze Konečná zpráva, vydání příručky: 2010 WGA2.34 Manuál pro údržbu transformátorů (2007-2010) (Rajotte CA) 18

19 Study Committee SC A2 Tato skupina by se měla zabývat zejména použitím nových izolačních kapalin pro transformátory zejména syntetických a přírodních esterů, posbírat provozní zkušenosti. TF1 – Základní fyzikální vlastnosti TF2 –Vlivy na návrh transformátoru TF3 – Aplikace nových kapalin TF4 - Provozní zkušenosti s novými kapalinami TF5 – Vliv na údržbu TF6 - Spolehlivost a životnost Průzkum existujících norem pro alternativní izol. kapaliny Návaznosti na jiné pracovní skupiny / úkoly Konečná zpráva 06/2009 Nová WGA2.35 Provozní zkušenosti s novými izolačními kapalinami (2007-2009) (Martin, UK) 19

20 Study Committee SC A2 Tato skupina má za úkol zabývat se nákupem velkých transformátorů od specifikace a návrhu až po posuzování dodavatelů transformátorů. TF1 – aktualizace brožury č. 156 – Guide for customer specifications for transformers 100 MVA and 123kV and above TF2 – aktualizace brožury č.204 – Guidelines for conducting design reviews for transformers 100 MVA and 123kV and above TF3 – připravit systém hodnocení dodavatelů transformátorů WG začala pracovat na zasedání CIGRE v Paříží 2008, měla 2 schůzky, teď připravován první draft. Další schůzka WG 03/09 v Montrealu. Konečná zpráva 2010 Nová WGA2.36 Manuál pro nákup transformátorů (Breckenridge, UK) 20

21 Study Committee SC A2 Tato skupina by se měla zabývat spolehlivostí transformátorů, zejména sběrem statistických dat. Vychází z neúspěšného pokusu zahrnout transformátory do průzkumu A3/B3 – TF A2-29 (Ryen) TF1 – existence jednotlivých národních průzkumů a dotazníků o spolehlivosti, metodika TF2 – Posbírat dostupné informace z publikovaných i nepublikovaných databází. TF3 – Doporučení pro standardizaci sběru dat o spolehlivosti pro transformátory. WG začala pracovat v r. 2008, první schůzka v Paříži, další v r. 2009. WGA2.37 Dotazník o spolehlivosti transformátorů (Tenbohlen (GER) 21

22 Study Committee SC A2 Cílem je sjednocení a standardizace tepelného výpočtu transformátoru, jednotný a správný výpočet nejteplejších míst vinutí, posouzení chlazení ON, OF, OD, výpočty tlakových poměrů chladicího média, osvětlit nejteplejší místa v plášťovém transformátoru, posoudit instalaci optických vláken pro měření teploty vinutí apod. Skupina začala pracovat v polovině 2008, zatím jedna internetová videokonference a jedna schůzka v Paříži (ustavující), další schůzka jaro 2009. Zatím žádné detailnější informace o postupu. Nová WGA2.38 Teplotní modelování transformátoru (J. Lapworth, UK) 22

23 Study Committee SC A2 Tato skupina by se měla zabývat zejména rezonančními jevy vznikajícími mezi transformátory a připojenými zařízeními, motivem je narůstající počet poruch vzniklých z rezonančních dějů Práce skupiny je na počátku, zatím se stále hledají specialisté za členy Byla jen jedna schůzka sloužící pro sběr existujících informaci v této oblasti Problematikou se zabývá zejména Brazílie, byla prezentována na brazilském CIGRE WG začala pracovat v r. 2008, první schůzka v Paříži, další v r. 2009. WGA2.39 Elektrické přechodové děje vznikající mezi transformátorem a připojeným zařízením (A. Rocha, BRA) 23

24 Study Committee SC A2 Tato skupina by měla navázat na práci skupiny A2-32 (viz výše), která bude po vydání brožury rozpuštěna. Měla by se zabývat výlučně CU 2 S. Zatím existuje pouze ToR (záměr), skupina ještě není oficiálně založena (informace z minulého týdne) WGA2.40 Korozívní síra v transformátoru (J. Lukić, SRB) 24

25 Study Committee SC A2 Návrh témat za A2: Téma 1: Odhad zbytkové životnosti Téma 2: Včasná výměna /GO Téma 3: Náhradní díly a opětovné použití Téma 4: Monitoring a režimy údržby Téma 5: Prostředky údržby Téma 6: Materiály s nízkým zatížením živ. Prostředí Téma 7: Zvýšení zatížitelnosti, krátkodobá přetížení… CIGRE A2 Kolokvium 2009 SC A2, A3, B3 Jižní Afrika 25

26 Study Committee SC A2 PS1: Katastrofické poruchy (havárie) požár a hašení úniky oleje odstranění rizika PS2: Život transformátoru specifikace nákup údržba & diagnostika obnova PS3: Modelování transformátoru přechodové děje(zapínací náraz, ferorezonance, spínání) tepelný model CIGRE A2 Paříž Session 2010 – Preferenční témata 26

27 Study Committee SC A2 Brožury CIGRE vydané SC A2: Tepelné poměry v TR č. 96 1995 Statická elektřina a TR č.1702000 Vliv částicv TRč.1572000 Zákaznické specifikace TRč.1562000 Návrh, konstrukce TRč.2042002 Zkratová odolnost TRč.2092002 Řízení života transformátorůč.2272003 Ekonomika transformátorůč.2482004 Metody dielektrické diagnostiky TRč.2542004 Data o životnosti transformátorůč.2982006 Diagnostika mech. stavu vinutí (FRA)č.3422008 Doporučení pro monitory TRč.3432008 Vlhkost v transformátoruč.3492008 CIGRE A2 Publikační činnost - Brožury CIGRE 27

28 Study Committee SC A2 Články ELEKTRA publikované SC A2: Analýza provozu HVDC transformátorů02/2004 Transformátory izolované plynem06/2004 Elektrické prostředí transformátorů – rychlá přepětí02/2005 (218) Sulfid měďný v izolaci transformátorů02/2006 (224) Průzkumy spolehlivosti transformátorů08/2006 (227) Zjišťování mech. stavu vinutí TR pomocí FRA10/2006 (228) Technologie výkonových transformátorů - přehled02/2008 (236) Zjišťování mech. stavu vinutí - závěr. zpráva04/2008 (237) Doporučení pro monitoring transformátorů04/2008 (237) Vlhkost v transformátoru06/2008 (238) Zpráva o kolokviu SCA2 v Brugách06/2008 (238) CIGRE A2 Publikační činnost – Články ELEKTRA 28

29 Study Committee SC A2 Děkuji velek@ceps.cz CIGRE A2 Publikační činnost od r. 2006 - 2008 29