ВКР Матвеева призентация

1.

Выпускная
квалификационная
работа
«Диагностика силовых
трансформаторов»
Выполнил:
Матвеева А.А.
Руководитель:
Хотовник В.А.
Нижний Новгород
2026 г.

2.

Цель работы
• Анализ методов диагностики силовых
трансформаторов и оценка применения системы
мониторинга TDM-M на тяговых подстанциях.
Цели и задачи
проекта
Задачи работы
• Изучить конструкцию и режимы работы силовых
трансформаторов.
• Проанализировать основные виды повреждений
и методы их диагностики.
• Рассмотреть состав и принципы работы системы
мониторинга TDM-M.
• Оценить влияние применения TDM-M на
надежность работы трансформаторов.
Объект исследования
• Силовой трансформатор тяговой подстанции
переменного тока и его система диагностики.
2

3.

Конструкция
силового
трансформатора
Трансформатор ТДТНЖ-40000/220
УХЛ1
Конструкция трансформатора типа
ТДТНЖ-40000/220-81 У1 (ХЛ1)
3

4.

Основные виды
повреждений
силовых
трансформаторов
Повреждение обмоток
Повреждение изоляции
Повреждение вводов
Повреждение ПБВ
Повреждение масла
Повреждение бака
4

5.

Категория
Метод
Без отключения (мониторинг)
С отключением (периодические
Методы диагностики
повреждений
силовых
трансформаторов
испытания)
Лабораторные (пробы масла)
5

6.

Автоматизированная
система
мониторинга TDM-M
Параметр
Значение
Система
TDM-M
Назначение
Мониторинг
состояния
трансформатора
Класс напряжения
110–330 кВ
Каналы ЧР
4
Диапазон ЧР
0,5–10,0 МГц
Связь с АСУ ТП
RS-485
Производитель
Димрус, Россия
Система
обеспечивает
непрерывный
контроль
частичных
разрядов,
температурного режима, состояния масла,
вибрации
и
других
диагностических
параметров, что позволяет своевременно
выявлять развивающиеся дефекты.
Комплектация системы TDM-M
6

7.

Опасности, связанные с эксплуатацией
трансформатора
Безопасность и
экологичность
проекта
Опасный
фактор
Последствия
Старение
масла
Увеличение вероятности
аварийного
повреждения
трансформатора
Пролив масла
Повышение пожарной
опасности
Отработанное
масло
Экологические риски
Отработанное
трансформаторное
масло
Меры
снижения
риска
Контроль
состояния
масла и
диагностика
Сбор в
герметичные
емкости
Утилизация и
регенерация
Расчёт затрат на
утилизацию
трансформаторного масла
Стоимость утилизации
C=c·m
Стоимость утилизации полного
объёма трансформаторного
масла из одного силового
трансформатора ТДТНЖ25000/110
C = 10 000 руб/т · 15 т =
= 150 000 руб.
Контроль
качества(анализ
показателей масла)
Механически
е примеси/
осадок
Механическая очистка
(фильтрование,
отсеивание)
Тонкая
фильтрация(финишная
очистка)
Вода
Обезвоживание и
удаление растворенных
газов(вакуумная
дегазация, сушка)
Химико-адсорбционная
очистка(отбеливающая
глина, адсорбенты)
Регенерированное
трансформаторное
масло
Масло соответствует
требованиям
Повторная
очистка
Шлам/
отработанны
й адсорбент
Технологическая схема переработки отработанного трансформаторного масла
7

8.

Основные экономические показатели проекта
Показатель
Значение
Примечание
Стоимость
системы TDM-M
576 000 руб.
Базовая цена
оборудования
Монтаж и наладка
37 500 руб.
Монтаж, пуск,
настройка
677 647 руб.
С учетом
сопутствующих
затрат
Годовой
экономический
эффект
159 872 руб.
За счет снижения
ремонтных и
аварийных потерь
Срок окупаемости
4,2 года
По расчетам
проекта
Общие
капитальные
вложения
Техникоэкономический
расчет
Сравнение основных значений,
тыс. руб.
1140
677.6
Экономический эффект за 12 лет
Источник экономии
Сумма, руб.
Снижение затрат на утилизацию
масла
150 000,0
Предотвращение ущерба от
аварийных ремонтов
990 000,0
Итого
1 140 000,0
22,6
Капитальные Расходы на Эффект за
вложения эксплуатацию
12 лет
8

9.

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были рассмотрены
особенности силовых трансформаторов тяговых подстанций, условия их
эксплуатации, основные повреждения и современные методы диагностики.
Установлено, что надежность их работы во многом зависит от своевременного
выявления дефектов изоляции, обмоток, вводов, магнитопровода и устройства
РПН.
Заключение
Анализ показал, что достоверная оценка технического состояния возможна
только при комплексном применении диагностических методов, включая
электрические измерения, тепловизионный контроль, вибрационную диагностику и
анализ трансформаторного масла. Такой подход позволяет своевременно
выявлять дефекты и повышать надежность эксплуатации оборудования.
Также в работе рассмотрена автоматизированная система мониторинга
TDM-M, обеспечивающая непрерывный контроль основных параметров
трансформатора.
Ее
применение
позволяет
фиксировать
отклонения,
анализировать изменение параметров и принимать решения по техническому
обслуживанию по фактическому состоянию оборудования.
9

10.

Выпускная
квалификационная
работа
«Диагностика силовых
трансформаторов»
Выполнил:
Матвеева А.А.
Руководитель:
Хотовник В.А.
Нижний Новгород
2026 г.