Как известно, работоспособность силовых трансформаторов обусловлена состоянием всех его узлов, в первую очередь состоянием жидкостной и межвитковой изоляции. Автор исследовал актуальные задачи мониторинга состояния основных узлов силовых трансформаторов [1], сопоставил традиционные методы диагностики силовых трансформаторов с современными на основе анализа характеристик частичных разрядов и прямого измерения температуры обмоток трансформатора с применением современных оптоволоконных датчиков. Автор предложил программно-аппаратный комплекс для диагностики межвитковой изоляции на основе характеристик частичных разрядов в УВЧ-диапазоне электромагнитного излучения и измерения температуры межвитковой изоляции на основе оптоволоконных датчиков.
Рассмотрим основные традиционные методы диагностики силовых трансформаторов. В ряде работ анализируются причины повреждений трансформаторов [2], предлагаются комплексные подходы мониторинга состояния силовых трансформаторов [3, 4]. В некоторых работах ставится задача диагностики состояния трансформаторов по текущим параметрам функционирования его отдельных узлов. Эта задача появилась давно, но остается актуальной до настоящего времени и решается, в том числе, с применением комбинированных методов диагностики на основе виброакустического, частотного и энергетического анализа [5].
На цифровых подстанциях важно диагностировать функциональное состояние трансформаторов в режиме мониторинга [6]. Автор предлагает на цифровых подстанциях нового поколения применить метод регистрации и анализа характеристик частичных разрядов в ультравысокочастотном (УВЧ) диапазоне электромагнитного излучения для диагностики элегазовой изоляции силового трансформатора. Перечислим некоторые методы оценки состояния трансформаторного масла силовых трансформаторов: метод повышенного пробивного напряжения, метод фуксиновой пробы, хроматографический анализ состава масла. Для оценки состояния бака и вводов трансформатора применяется, например, тепловизионный контроль. Для оценки омического сопротивления вводов трансформатора применяется метод мегаомметра. Сопротивление опорных изоляторов также определяется мегаомметром. В последнее время опорные изоляторы диагностируют, комбинируя несколько методов, например, совместно применяют метод частичных разрядов и виброконтроль, при этом по характеристикам частичных разрядов можно оценить омическое сопротивление [7]. Тепловизионный контроль силовых трансформаторов, который является вспомогательным методом диагностики, который наряду с традиционными методами (измерение омического сопротивления изоляции, тока холостого хода, хроматографический анализ газового состава в масле и др.) дает дополнительную информацию о состоянии силовых трансформаторов, которая является не точной, поскольку напрямую температура обмоток трансформаторов не измеряется. Тепловизионный контроль силовых трансформаторов показал, что с его помощью можно выявить нарушения изоляции отдельных элементов трубопровода, например, консолей, шпилек, нарушение работы систем охлаждения (масляных насосов, фильтров, вентиляторов и т. п.), изменение циркуляции масла в баке трансформатора в результате шлакообразования, конструктивных нарушений, вздутия или смещения изоляции обмоток (особенно для трансформаторов с длительным сроком службы), нагрев внутренних контактных групп трансформатора, замыкания межвитковой изоляции.