Эксплуатация силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы — неотъемлемые элементы энергосистемы. Данные элементы выполняют очень важную функцию — они преобразуют электроэнергию из одного значения напряжение в другое значение, необходимое для дальнейшей передачи энергии или для питания конечных потребителей.

Важнейшей задачей энергетики является поддержание нормального и бесперебойного режима работы оборудования, в том числе и силовых трансформаторов, который может быть обеспечен только при правильной его эксплуатации. В данной статье подробно рассмотрим особенности эксплуатации силовых трансформаторов.

Требования к установке силовых трансформаторов

Прежде всего, следует отметить, что правильная и безаварийная эксплуатация силовых трансформаторов возможна только при соблюдении требований при его установке.

Трансформаторы, конструктивно имеющие газовую защиту, должны устанавливаться на фундамент оборудования под небольшим уклоном таким образом, чтобы верхняя крышка трансформатора поднималась в сторону газового реле на 1-1,5%, а маслопровод к расширителю на 2-4 %. Трансформаторы номинальной мощностью до 1000 кВА, как правило, не комплектуются газовой защитой, поэтому они устанавливаются без уклона.

Наиболее важным условием правильной эксплуатации силового трансформатора является соблюдение нормированного температурного режима при его работе. Поэтому очень важно выполнить все требования завода-изготовителя относительно установки трансформатора. Основная задача в данном случае – обеспечить нормальную работу трансформатора под нагрузкой с учетом возможных изменений температуры окружающей среды.

Температурный режим работы трансформатора

Работа трансформатора в нормальном температурном режиме обеспечивается, прежде всего, предусмотренной конструктивно системой охлаждения. Соответственно нормальная эксплуатация силового трансформатора возможна только при условии исправности и эффективной работы системы охлаждения.

Если трансформатор устанавливается в закрытой камере, то помимо штатной системы охлаждения должна быть обеспечена эффективная вентиляция в помещении. Для трансформаторов небольшой мощности, как правило, ограничиваются естественной вентиляцией. В зависимости от местных условий, характеристик работы силового трансформатора и его мощности, может быть предусмотрено наличие принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Эффективность охлаждения трансформатора определяется по разнице температур приточного и отводимого воздуха – она не должна превышать 15 град.

Отвод тепла от обмоток масляных трансформаторов обеспечивается при помощи трансформаторного масла, в которое помещены обмотки данного элемента оборудования. Во избежание повреждения обмоток в процессе эксплуатации должен быть соблюден требуемый уровень масла в баке трансформатора. Поэтому эксплуатация трансформатора предусматривает контроль уровня масла в расширителе бака трансформатора. Уровень масла должен находиться в пределах допустимых границ и примерно соответствовать температуре окружающей среды с учетом текущей нагрузки на трансформаторе.

Также на трансформаторах устанавливаются термометры или датчики температуры, посредством которых осуществляется контроль над температурой верхних слоев масла трансформатора, которая должна соответствовать требованиям, предъявляемым к той или иной системе охлаждения.

Нагрузочный режим работы трансформатора

Контроль нагрузочного режима – одна из важнейших задач при эксплуатации силового трансформатора. Ток нагрузки каждой из обмоток трансформатора не должен превышать номинальное значение. Допускаются незначительные перегрузки, величина и продолжительность которых зависит от множества факторов – эти данные указываются в документации по эксплуатации.

Продолжительная перегрузка трансформаторов выше допустимых норм негативно сказывается на сроке эксплуатации трансформатора. Поэтому в случае нехватки мощности трансформатор должен быть заменен на более мощный, который будет соответствовать текущим потребностям потребителей.

В случае сезонных перепадов нагрузок при нехватке мощности вариантом решения проблемы будет установка дополнительного трансформатора, который при необходимости включается в параллельную работу. Включать на параллельную работу трансформаторы можно только при соблюдении нескольких условий:

равенство групп соединения обмоток;

соотношение номинальных мощностей трансформаторов не более 1 к 3;

равенство номинальных напряжений (допускается 0,5% разницы между коэффициентами трансформации);

равенство напряжения короткого замыкания (допускается отклонение 10%);

соблюдение фазировки при соединении обмоток.

Пожарная безопасность при эксплуатации силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы – это оборудование повышенной пожарной опасности. Поэтому в процессе эксплуатации силовых трансформаторов необходимо строго соблюдать правила пожарной безопасности.

В закрытой камере или на территории открытого распределительного устройства, где установлен трансформатор, должны быть в наличии необходимые средства пожаротушения – ящики с песком, огнетушители.

Для трансформаторов большой мощности монтируются специальные автоматические установки для тушения пожара. В данном случае эксплуатация трансформаторов предусматривает периодические проверки работоспособности и техническое обслуживание данных установок.

Для трансформаторов с большим объемом трансформаторного масла во избежание растекания масла в случае нарушения герметичности бака устанавливаются специальные маслоприемники, которые связаны трубопроводами с резервуаром-маслосборником. В случае повреждения трансформатора весь объем масла попадет в маслосборник.

На энергетических объектах особое внимание уделяется подготовке обслуживающего персонала в вопросах пожарной безопасности: организуется обучение, периодическая проверка знаний правил пожарной безопасности, проводятся противопожарные тренировки, разрабатываются специальные схемы пожаротушения с учетом местных условий.

Защита силовых трансформаторов

Эксплуатация силовых трансформаторов в пределах заявленного срока службы обеспечивается благодаря наличию защитных устройств, основная задача которых — защита трансформаторов от нежелательных перегрузок и внутренних повреждений.

Поэтому эксплуатация трансформаторов также включает в себя своевременную проверку и техническое обслуживание элементов релейной защиты и автоматики трансформатора.

Как осуществляется эксплуатация силовых трансформаторов на энергетических объектах

Для обеспечения бесперебойной и продолжительной работы эксплуатация силовых трансформаторов на подстанциях включает в себя следующие мероприятия:

проведение периодических осмотров оборудования;

проведение плановых текущих и капитальных ремонтов;

устранение неисправностей после аварийных ситуаций.

Периодичность осмотров трансформаторов зависит от типа электроустановки. В электроустановках с постоянным дежурством оперативного персонала осмотр осуществляется один раз в сутки, без постоянного персонала — не менее одного раза в месяц, а осмотр трансформаторов в распределительных пунктах — один раз в 6 месяцев.

В зависимости от условий работы трансформатора, в частности нагрузочного режима, температуры окружающей среды, а также технического состояния элемента оборудования в целом периодичность осмотров может быть изменена.

В случае возникновения аварийных ситуаций, после срабатывания защит или резкого изменения температуры окружающей среды производятся внеочередные осмотры трансформатора.

Осмотры трансформаторов производятся без их отключения. При осмотре силового трансформатора проверяются:

показания датчиков температуры, уровень масла в расширителе и соответствие этих данных среднесуточной температуре окружающей среды с учетом величины нагрузки силового трансформатора;

отсутствие посторонних потрескиваний внутри бака трансформатора, шумов, не характерных для нормальной работы трансформатора;

целостность заземляющего проводника (шины);

целостность и отсутствие загрязнений изоляторов вводов, давление масла и отсутствие течи на герметичных вводах;

состояние ошиновки и контактных соединений, отсутствие их нагрева;

отсутствие течи масла на баке трансформатора, трубопроводах и других элементах конструкции;

состояние сигнального силикагеля в воздухоосушителе;

исправность и правильную работу маслоочистного оборудования, охлаждающих устройств;

при наличии РПН – соответствие положения РПН на приводе, расположенном на трансформаторе и на указателе, находящемся на панели защит, управления и автоматики;

также на панели защит проверяются показания приборов – ток нагрузки и уровни напряжения по каждой из сторон, отсутствие посторонних сигналов защит и автоматики, соответствие положений переключающих устройств нормальной схеме работы оборудования.

Эксплуатация трансформаторов также включает в себя контроль над уровнями напряжений у потребителя. В случае отклонения напряжений за пределы допустимых значений осуществляется регулировка напряжения посредством переключений ответвлений обмоток устройствами ПБВ или РПН.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Текущий и капитальный ремонт трансформаторов

В процессе эксплуатации отдельные части трансформатора под влиянием термических, электродинамических, механических и других воздействий постепенно теряют свои первоначальные свойства и могут прийти в негодность.

В целях своевременного обнаружения и устранения развивающихся дефектов и предупреждения аварийных отключений для трансформаторов периодически проводятся текущие и капитальные ремонты.

Текущий ремонт трансформатора производится в следующем объеме :

а) наружный осмотр и устранение обнаруженных дефектов, поддающихся устранению на месте,

б) чистка изоляторов и бака,

в) спуск грязи из расширителя, доливка в случае необходимости масла, проверка маслоуказателя,

г) проверка опускного крана и уплотнений,

д) осмотр и чистка охлаждающих устройств,

е) проверка газовой защиты,

ж) проверка целости мембраны выхлопной трубы,

з) проведение измерений и испытаний.

Для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой производятся внеочередные ремонты регулирующего устройства в соответствии с указаниями заводской инструкции в зависимости от числа произведенных переключений.

При ремонте трансформаторов с принудительным масловодяным охлаждением следует обратить особое внимание на отсутствие подсоса воздуха в систему циркуляции масла и на проверку герметичности охладителей.

Герметичность охладителей проверяется путем создания избыточного давления поочередно со стороны масляной, а затем водяной системы согласно действующим инструкциям.

Периодичность чистки и испытания охладителей зависит от местных условий (загрязнения воды, состояния охладителей) и производится не реже 1 раза в год.

При ремонте проверяется также состояние термосифонных фильтров и воздухоосушителей.

У маслонаполненных вводов трансформаторов при ремонте производятся отбор пробы масла, доливка масла, в случае необходимости — и измерение тангенса угла диэлектрических потерь (не реже 1 раза в 6 лет).

Ввиду того что масло в вводах трансформаторов через несколько лет работы приходит в негодность, при ремонте иногда возникает необходимость смены ввода. Опыт эксплуатации также показывает, что для маслонаполненных вводов с барьерной изоляцией через 10 — 12 лет работы на трансформаторах недостаточна только смена масла, а необходим капитальный ремонт с разборкой, чисткой и при необходимости сменной изоляции ввода.

Капитальный ремонт трансформаторов

Трансформатор имеет достаточно большие запасы электрической прочности изоляции и является весьма надежным аппаратом в эксплуатации.

Трансформаторы имеют маслобарьерную изоляцию. В качестве основной твердой изоляции для трансформатора используется прессшпан. Изготовляемый до последнего времени отечественными заводами прессшпан дает с течением времени усадку, что является его существенным недостатком.

Как правило, для трансформаторов применяется жесткая система запрессовки обмотки, которая не обеспечивает автоматическую подпрессовку обмотки по мере усадки прессшпана. Поэтому после нескольких лет работы для трансформаторов предусматривается проведение капитальных ремонтов, при которых основное внимание должно быть уделено подпрессовке обмоток.

При отсутствии необходимых подъемных приспособлений капитальный ремонт допускается производить с осмотром сердечника в баке (при снятой крышке), если при этом обеспечена возможность производства подпрессовки и расклиновки обмоток.

Для ответственных трансформаторов первоначальный срок капитального ремонта после ввода в эксплуатацию установлен в 6 лет, для остальных — по результатам испытаний по мере необходимости.

Капитальный ремонт трансформатора производится в следующем объеме:

а) вскрытие трансформатора, подъем сердечника (или съемного бака) и осмотр его,

б) ремонт магиитопровода, обмоток (подпрессовка), переключателей и отводов,

в) ремонт крышки, расширителя, выхлопной трубы (проверка целости мембраны), радиаторов, термосифонного фильтра, воздухо осушителя, кранов, изоляторов,

г) ремонт охлаждающих устройств,

д) чистка и окраска бака,

е) проверка контрольно-измерительных приборов, сигнальных и защитных устройств,

ж) очистка или смена масла,

з) сушка активной части (в случае необходимости),

и) сборка трансформатора,

к) проведение измерений и испытаний.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Испытания силового трансформатора после ремонта. Ввод в эксплуатацию

Перед вводом трансформатора в эксплуатацию после ремонта он подвергается тщательным проверкам и испытаниям. Трансформатор должен иметь требуемый характеристики и надежность как у нового после завода. Для этого производятся следующие 8 испытаний.

Испытание трансформаторного масла

В чистый и сухой сосуд для пробы берётся не менее 0,5 литра масла. Дают в разряднике отстоятся 20 минут. Затем повышается напряжение до пробоя. Для оценки обычно берется 6 пробоев.

А всё потому, что требуется проверки в разогретом масле. Ведь нам нужно выяснить напряжение пробоя для трансформатора, длительно работающего в обычном режиме, а не только после запуска. Между каждой проверкой выдерживается интервал до 10 минут. Среднее арифметическое из пяти пробоев должно быть:

• при U_{трансф.} до 15 кВ — больше 25 кВ;
• U_{трансф.} от 15 до 30 кВ — свыше 30 кВ.

2. Определение коэффициента трансформации и групп соединения

Подаём напряжение не менее 2% (для силовых) от номинального на все фазы. Отклонение на вторичной катушке не должно превышать 2%.

А для определения соответствия группе соединения проверяется правильность соединений обмоток по схеме. Тут ничего сложного. Надо всего лишь знать схему и проверить подключение каждого элемента.

3. Измерение токов потерь холостого хода и короткого замыкания.

Для измерения токов х.х.

Обмотка высокого напряжения должна быть разомкнута. Далее на обмотку низкого напряжения подаем симметричное напряжение обычной бытовой частоты 50 Гц, но подача осуществляется постепенно от нуля к рабочему. Ваттметром проверяем мощность трансформатора, а амперметром замеряем токи на каждой из линий.

Опыт к.з.

Для проведения этого опыта, шиной замыкаются накоротко выводы обмотки НН. А напряжение подается на выводы ВН, при котором устанавливается номинальный ток, это называется напряжением короткого замыкания. Конкретно для своего трансформатора вы можете найти данные в справочных таблицах, которые свободно можно найти в открытом доступе.

Но нагрузки чаще всего приведены к температуре 75-80 градусов, поэтому при проведении испытания замерьте температуру обмоток и выполните соответствующий перерасчет. Полученные потери к.з. сравнивают с расчетными. Если больше, то есть неисправность.

4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Этим способом выявляются такие неисправности, как обрыв, неудовлетворительное качество соединений пайкой или сваркой, плохой контакт отводов. Эти дефекты увеличивают сопротивление. При проверке должно быть отклонение не более 2%.

Проверяют при помощи моста или методом амперметра-вольтметра. Для теста напряжение должно быть выше номинального на 20%.

Сопротивление замеряется на всех ответвления и всех фазах. Далее понизить ток до значения не менее 5% от номинального и снова замерить. Отличие должно быть не более 0,02 Ом. Можно использовать микроомметр. На фото выше показан его внешний вид, а ниже инструкция по использованию.

5. Испытание электрической прочности изоляции повышенным напряжением

Через другой трансформатор подаем напряжение на выбранную обмотку. Один провод от испытательного трансформатора к соединенными между собой вводом, а другой с заземленным баком. Выводы второй обмотки соединяются между собой и с корпусом.

Напряжение плавно поднимается от 0 до испытательного, бытовой частоты. Испытание считается пройденным, если в течении 1 минуты с момента подачи напряжения:

1. Не происходит увеличения тока, определяется по амперметру;
2. Нет снижения напряжения;
3. Не наблюдается потрескиваний (разрядов) в трансформаторе.

6. Электрическая прочность витковой изоляции индуцированным напряжением.

От генератора к обмотке НН подается напряжение. При этом баке трансформатора должен быть заземлен, а обмотка ВН не подключена. Напряжение применяется на 15% выше номинального.

Если конструкция магнитопровода со шпильками, и на 30 больше при бесшпилечной конструкции. В течении 1 минуты не должно быть разрядов, толчков и других явлений.

7. Измерение сопротивление изоляции.

Ну и само собой, самое простое испытание, не требующее особого оборудования и занимающее мало времени.

Мегометром проверяем сопротивление между ВН и баком, заземлив обмотку НН; обмоткой НН и баком, заземлив ВН. А так же между соединёнными вместе обмотками и баком.

Уникальная статья на нашем сайте — electricity220.ru.

Источник