Требования к помещениям для силовых трансформаторов. Обслуживание трансформаторов
Основным элементом подстанции является силовой трансформатор. Для наблюдения за режимом его работы, уровнем и температурой масла, газовым реле, а также для отбора проб масла должны быть созданы удобные и безопасные условия. Поэтому к помещению, в котором установлен трансформатор, предъявляются определенные требования.
Стены, дверные и вентиляционные проемы, перекрытия помещений должны быть оштукатурены, а полы зацементированы Кабельные каналы оборудуют обрамлением, конструкциями для укладки кабелей и сверху закрывают плитами. Помещения для трансформатора с естественным охлаждением оборудуют непрерывной приточно-вытяжной вентиляцией с таким воздухообменом, при котором разность температур входящего и выходящего воздуха не превышает 15 С при номинальной нагрузке трансформатора. Стены и потолки помещения белят, а металлические конструкции (жалюзи, решетки, шины заземления и т. д.) покрывают краской или лаком. Маслосборные ямы под трансформатором засыпают гравием. На фундаментах устанавливают направляющие конструкции из швеллера.
Осмотр трансформаторов без отключения проводят в следующие сроки:
- в установках с постоянным дежурством персонала — один раз в сутки;
- в установках без постоянного дежурного персонала — не реже одного раза в месяц;
- на трансформаторных пунктах — не реже одного раза в 6 месяцев.
Эти сроки могут быть изменены в зависимости от условий эксплуатации, конструкции и состояния трансформаторов. Внеочередные осмотры проводят при каждом отключении трансформатора от действия защиты, при резком изменении температуры окружающего воздуха.
При осмотрах трансформаторов проверяют следующее:
- уровень масла в расширителе,
- состояние бака и отсутствие течи масла,
- показания термометров и мановакуумметров,
- наличие масла в маслонаполненных вводах,
- отсутствие чрезмерного нагрева контактных соединений,
- состояние изоляторов, маслоохлаждающих, маслосборных и маслоочистительных устройств, сети заземления, цепи сигнализации, ошиновки и кабелей, трансформаторного помещения.
Температуру масла в трансформаторах мощностью до 1000 кВ А обычно измеряют ртутным термометром, установленным в гильзу (карман) со стороны выводов НН. Гильза заполняется маслом для уменьшения перепада температур. На трансформаторах мощностью выше 1000 кВ А для удобства контроля устанавливают на уровне 1,5 м от уровня пола дополнительный манометрический термометр. На трансформаторах большой мощности помимо этих термометров устанавливают резисторные термометры для дистанционного измерения температур.
Измеряя температуру верхних слоев масла, можно судить о температуре других точек его объема. Так, при температуре верхних слоев 80 С, температура средних слоев составит 65-70°С, а нижних — 30-35°С. Температура обмоток трансформатора при номинальных нагрузках выше температуры верхних слоев масла на 10—15 °С у трансформаторов с естественным и с дутьевым охлаждением и на 20-30 °С у трансформаторов с принудительной циркуляцией масла.
Допустимая температура верхних слоев масла трансформаторов определяется на основе заводских данных. В трансформаторах без принудительной циркуляции масла эта температура не должна быть более +95°С. Превышение температуры масла над температурой окружающего воздуха должно быть нс более 60°С.
Выделяемое обмотками и магнитопроводом тепло передаётся маслу, которое, циркулируя естественно или принудительно, отводит тепло через стенку корпуса, радиаторы или циркуляционные трубы наружу. Радиаторы трансформаторов с воздушным дутьем обдувают воздухом от вентиляторов, которые отключаются только при нагрузке трансформатора менее 70% номинальной или когда температура масла менее 55°С. В трансформаторах с принудительным охлаждением масло охлаждают с помощью воздушных или водяных охладителей. Система масловодяного охлаждения (трубопроводы, насосы, маслоохладители) требует тщательного уплотнения во избежание подсоса воздуха и попадания его в трансформатор. Для исключения попадания охлаждающей воды в масло трансформатора соблюдают последовательность операций по включению и отключению системы охлаждения. Так, при включении трансформатора в первую очередь пускают масляный насос для создания давления в трубопроводах, а затем уже водяной, при отключении — останавливают водяной насос, а затем масляный.
Системы принудительного охлаждения оборудуют сигнализацией, срабатывающей при аварийном прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или остановке вентиляторов дутья, так как при отключении охлаждения температура трансформатора быстро повышается.
Наилучшим режимом работы трансформатора является такой, при котором полностью используется его паспортная мощность, а изоляция работает при температуре, не превышающей максимально допустимую. Однако при эксплуатации иногда возникает необходимость превышения номинальных нагрузок.
Определение значения и времени возможной перегрузки трансформатора проводят по графику его нагрузочной способности и коэффициенту суточного графика нагрузки.
Увеличение нагрузки трансформатора в период максимума проводят на ту же нагрузку, на которую он был недогружен в летний период, но не более чем на 15% к номинальной нагрузке. Суммарная перегрузка трансформатора с учетом всех факторов не должна превышать 50%. В аварийных случаях допускается перегрузка трансформаторов на время, указанное в таблице ниже.
| Вид охлаждения трансформатора | Время перегрузки, мин, при загрузке трансформаторов, % | ||||||
| 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 175 | 200 | |
| Масляный | — | 120 | 90 | 70 | 45 | 20 | 10 |
| Сухой | 60 | 45 | 32 | 18 | — | — | — |
В период эксплуатации проводят профилактические испытания трансформаторов. В объем испытаний входят измерения сопротивления изоляции, коэффициента абсорбции, диэлектрических потерь главной изоляции трансформаторов и вводов, сопротивления обмоток постоянному току, токов утечки на выпрямленном напряжении; испытание масла; испытание главной изоляции повышенным напряжением. Измерение сопротивления обмоток постоянному току позволяет выявить плохие контактные соединения. Сопротивление не должно отличаться более чем на 2% от данных завода-изготовителя.
Изоляцию обмоток силовых трансформаторов испытывают повышенным напряжением промышленной частоты 22,5 кВ для напряжения 6 кВ и 31,5 кВ для 10 кВ в течение 1 мин.
Измерение отношения сопротивлений изоляции обмоток проводится до и после ремонта. Значение R60/R15 Для трансформаторов напряжением до 35 кВ должно быть не менее 1,3.
Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции обмоток для трансформаторов до 35 кВ должен быть 15% при t = 60°С.
В период эксплуатации электрические испытания трансформаторного масла проводят в следующие сроки: после капитального ремонта трансформатора не реже 1 раза в 3 года для трансформаторов с термосифонными фильтрами и 1 раз в год — без термосифонных фильтров.
Электрическая прочность масла для трансформаторов напряжением до 15 кВ должна быть не менее 20 кВ; от 15 до 35 кВ — 25 кВ, кислотное число масла не должно превышать 0,25 мг; температура вспышки масла не должна быть ниже более чем на 5°С от первоначальной; тангенс угла диэлектрических потерь должен быть не более 2 % при t = 20°С и не более 7 % при t = 70°С.
Источник
Организация ремонта трансформаторов
Виды и причины ремонта
Ремонт трансформаторов в соответствии с Государственным стандартом подразделяется на три вида: текущий, средний и капитальный.
Текущий ремонт выполняется на месте установки трансформатора, без его вскрытия и демонтажа ошиновки, подсоединяющей его к внешней электросети, является чисто профилактическим ремонтом. Его выполняет ремонтный персонал службы эксплуатации электроустановки. В объем текущего ремонта входят: наружный осмотр; выявление и устранение мелких дефектов в арматуре, системе охлаждения, навесных устройствах; подтяжка креплений, устранение течей масла и доливка масла; замена сорбента в термосифонном фильтре; протирка наружных поверхностей от загрязнений; измерение сопротивления изоляции обмоток и другие мелкие работы. Продолжительность такого ремонта в зависимости от мощности трансформатора составляет от нескольких часов до 1—2 сут.
Средний ремонт кроме работ, входящих в текущий ремонт, включает вскрытие трансформатора с подъемом активной части (или съемной части бака, если бак имеет нижний разъем), мелкий ремонт или замену (при необходимости) вводов, отводов, переключающих устройств, охладителей, маслозапорной арматуры, масляных насосов, вентиляторов и т. д. Его выполняют с отключением и доставкой трансформатора на ремонтную площадку.
Капитальный ремонт кроме работ, выполняемых при среднем ремонте, включает ремонт активной части с ее разборкой и восстановлением или заменой обмоток и главной изоляции,, иногда ремонт магнитной системы с переизолировкой пластин. Капитальные ремонты вызваны в отдельных случаях повреждением остова, обмоток и изоляции в результате аварий, износом изоляции. Вместе с тем в энергетическом хозяйстве имеется еще сравнительно много отечественных и зарубежных трансформаторов устаревших конструкций, которые подлежат капитальному ремонту и реконструкции для повышения их надежности и приведения параметров в соответствие с новыми стандартами.
Для определения технического состояния и предупреждения аварий «Правила технической эксплуатации» (ПТЭ) Министерства энергетики и электрификации предусматривают для трансформаторов, питающих наиболее ответственных потребителей, планово-предупредительный ремонт. По традиции в ПТЭ этот вид ремонта называют капитальным. Планово-предупредительному ремонту подлежат трансформаторы напряжением 110 кВ и выше и мощностью 80 мВ-А и более и основные трансформаторы собственных нужд первый раз через 12 лет после включения в эксплуатацию, а в дальнейшем — по мере необходимости в зависимости от состояния трансформаторов и результатов испытаний, проводимых во время текущих ремонтов. Все остальные трансформаторы выводят в ремонт в зависимости от их технического состояния и результатов испытания. В объем планово-предупредительного ремонта входит вскрытие трансформатора, осмотр и мелкий ремонт активной части и отдельных его устройств, в основном: подтяжка креплений, проверка изоляции отдельных частей остова, замена при необходимости уплотняющих прокладок, протирка, чистка.
Капитальные ремонты трансформаторов I—III, частично IV габаритов, как правило, производят в трансформаторных мастерских ремонтных предприятий (заводов). Специализированные мастерские и заводы располагают необходимыми производственными площадями, грузоподъемными устройствами, технологическим оборудованием, инструментами, приспособлениями и другими материальными и энергетическими ресурсами. В соответствии с технологическим процессом в мастерских имеются производственные участки, на которых изготовляют и ремонтируют отдельные сборочные единицы и части трансформаторов.
На каждый трансформатор, поступивший в ремонт, составляют дефектную ведомость и ведомость объема работ с перечнем необходимых запасных частей и материалов. На основании этих документов и нормативов трудозатрат заполняют маршрутную карту, являющуюся основным регламентирующим документом всего технологического процесса ремонта. Трудность организации ремонта в условиях мастерских и заводов состоит в том, что поступающие в ремонт трансформаторы весьма разнообразны по габариту, назначению, мощности, напряжению, конструкции и массе. Это осложняет организацию поточного метода ремонта. Однако заводской метод ремонта является передовой формой, обеспечивает высокую производительность труда и качество ремонта, повышает культуру ремонтных работ. При этом затраты, связаннее с доставкой трансформаторов I—III габаритов в мастерскую (на завод) и обратно, вполне окупаются.
Сложности возникают при организации и выполнении капитальных ремонтов трансформаторов, имеющих большие массы и размеры. Затраты, связанные с их доставкой в мастерские (погрузка, транспортировка, разгрузка), расположенные на десятки, а иногда сотни и более километров от места их установки, часто значительно превышают стоимость ремонта. Кроме того, для этих целей необходимы хорошие подъездные шоссейные и железные дороги, специальные железнодорожные платформы, трайлеры (специальные автоприцепы). Поэтому вопрос о месте ремонта таких трансформаторов в каждом конкретном случае решается расчетом — технико-экономическим обоснованием. Чаще капитальные ремонты таких трансформаторов выполняют непосредственно на подстанциях, имеющих башни с грузоподъемным устройством, а на электрических станциях — в машинных залах, оборудованных мостовым краном. Как правило, ремонт трансформаторов производят индивидуальным способом на ремонтных площадках, которые стараются максимально оснастить технологическим оборудованием, более совершенными приспособлениями с максимально возможной механизацией трудоемких операций.
Работы, связанные с ремонтом трансформаторов небольших размеров и масс, легче могут быть механизированы, а больших размеров — труднее, поэтому требуется большая затрата ручного труда. При индивидуальном ремонте трансформаторы I— III габаритов в процессе работ в зависимости от вида технологического процесса перемещают с одного рабочего места на другое (их может быть от четырех до пяти). С увеличением габаритов и масс трансформаторов количество рабочих мест и соответственно ремонтных площадок уменьшают. Так, например, для трансформаторов четвертого габарита и выше, имеющих «большие размеры и массы, измеряемые десятками и сотнями тонн, в целях сокращения трудоемких операций по перемещению сборочных единиц и особенно активных частей, количество ремонтных площадок сокращают до двух-трех. Ремонтные площадки и рабочие места здесь являются комплексными и оснащены механизированными универсальными стеллажами, комплектами приспособлений, оборудования, инструментов, приборами и аппаратурой и другой технологической оснасткой, указанной в технологических картах. На них производится весь комплекс разборочно-сборочных работ.
При организации комплексных рабочих мест и ремонтных площадок исключается ряд трудоемких такелажных работ, подъем и перемещение остова, активной части, затем всего трансформатора с одной площадки на другую, несколько раз на испытательную станцию и обратно для последующих сборочно-ремонтных операций и т. д. Кроме того, облегчает бригаде сборщиков выполнение работ комплексно, по бригадному подряду.
Способ ремонта и его организация в каждом конкретном случае обосновываются научной организацией труда, обеспечивающей наивысшую производительность и высокое качество выпускаемых из ремонта трансформаторов. При индивидуальном ремонте крупных трансформаторов в условиях эксплуатации весь комплекс ремонтных работ производят практически на одной ремонтной площадке, редко на двух.
Ремонты со вскрытием трансформаторов без разборки активной части иногда приходится выполнять во временно сооружаемых помещениях, а в исключительных случаях даже вне помещений — под порталом, с применением автокранов, электрических лебедок и других грузоподъемных устройств.
Капитальные ремонты, когда требуется разборка активной части, перемотка или замена обмоток и изоляции, разборка магнитной системы, производят только в закрытых помещениях, оборудованных грузоподъемными устройствами, при этом ремонт организуют так, чтобы он был максимально приближен к заводским (индустриальным) условиям. Однако перемотку и изготовление обмоток главной изоляции, переизолировку пластин магнитной системы, ремонт вводов напряжением 110 кВ и выше и в этом случае выполняют в специализированных мастерских.
Ремонт в условиях эксплуатации осуществляют выездные бригады электрослесарей ремонтных предприятий. Началу проведения индивидуального ремонта в условиях эксплуатации предшествует большая организационная и подготовительная работа. До вывода трансформатора в ремонт составляют ведомость объема работ, она содержит перечень и объем ремонтных работ и служит исходным документом для определения трудозатрат, срока ремонта, необходимого технологического оборудования, запасных частей, приспособлений и материалов. В процессе разборки трансформатора уточняют дефектную ведомость и объем работ, входящих в ремонт. Пользуясь этими документами, при индивидуальном ремонте трансформаторов большой мощности разрабатывают проект организации работ (ПОР). Наряду с организационно-техническими вопросами в нем отражается потребность в трудовых и материальных ресурсах, вопросы подготовки к ремонту, охраны труда и техники безопасности, содержится график ремонта.
Выбираемое для индивидуального ремонта помещение должно быть защищено от попадания пыли и атмосферных осадков, иметь подъемные механизмы или позволять их подвеску. В помещении должны размещаться бак трансформатора, его активная часть, стеллажи для демонтированных частей и деталей, слесарный верстак, маслоочистительная аппаратура, материалы, приспособления, леса, лестницы и др. Помещение должно быть оборудовано электрощитом с подводкой электроэнергии, иметь освещение, вентиляцию и соответствовать всем противопожарным и санитарным требованиям.
Особое значение придается подъемным механизмам и сооружениям. Они должны обеспечивать безопасность работ и облегчать трудоемкие операции. Подъемные механизмы (электрическая лебедка, мостовой кран, таль) к началу ремонта нужно смонтировать и проверить, а если срок их испытания истек — испытать в соответствии с требованиями безопасности труда. Грузоподъемность механизмов, стропов, тросов выбирают в зависимости от массы трансформатора, которая указана на его табличке и в техническом «паспорте.
При выемке из бака 1 активной части 2 подъемные механизмы подвешивают на такую высоту, при которой расстояние Г от крюка до основания трансформатора было бы не меньше суммы расстояний Размеры А и Б указаны в каталоге или чертеже трансформатора, размер Д принимают равным 100—150 мм. Размер В получают, исходя из выбранных расчетом стропов 5. Аналогичный эскиз составляют при поднятии съемной части 4 бака.
В зависимости от вида ремонта, типа и мощности трансформатора применяют различный инвентарь, приспособления, оборудование и материалы. В процессе ремонта их не всегда можно быстро изготовить или получить. Чтобы избежать задержек, их заранее доставляют на ремонтную площадку. Например, к началу капитального ремонта со сменой обмоток должны быть подготовлены: металлические леса, подмости, приспособление для съема и насадки обмоток, аппарат для электропайки, стропы для подъема трансформатора и активной части, противень под активную часть, основные материалы и запасные части.
Значительный объем подготовительных работ занимает подготовка трансформаторного масла. Так как при ремонте масло приходится заменять новым или очищать старое, его и маслоочистительную аппаратуру доставляют ближе к ремонтной площадке, прокладывают маслопроводы, подготовляют емкость для слива масла, бывшего в работе, устанавливают и подключают маслоочистительную аппаратуру (центрифугу, фильтр-пресс, цеолитовую установку). При этом особое внимание уделяют мерам пожарной безопасности и обеспечению рабочего места противопожарным инвентарем.
От правильности организации электрослесарем рабочего места зависит качество ремонта и производительность труда. При рациональном размещении на ремонтной площадке оборудования, приспособлений, инструментов и материалов достигается наименьшая затрата сил, устраняются непроизводительные затраты времени, обеспечивается безопасность работ.
При правильной организации рабочего места на нем находятся только те материалы и инструменты, которые нужны для выполнения данного вида работ; инструменты, материалы и приспособления находятся на рабочем месте на расстоянии, удобном для пользования; при этом те, которые употребляются более часто, располагают ближе, а те, которыми пользуются реже,— дальше. Инструменты и приспособления размещают в разных ящиках верстака: мелкие и часто используемые — в верхних, а более тяжелые и редко применяемые — в нижних; крупные приспособления размещают на стеллажах и в специально отведенных местах. Измерительные инструменты хранят в специальном ящике в коробках или футлярах и после употребления протирают, слегка смазывают и аккуратно укладывают на свое место. На рабочем месте инструменты располагают в строгом порядке, не кладут друг на друга и на посторонние предметы, оберегают от ударов и грязи. По окончании работы инструменты, приспособления и материалы убирают.
Слесарный верстак должен быть оборудован настольно-сверлильным станком, электроточилом, тисками и содержать необходимый для ремонта комплект инструментов и приспособлений.
Материалы размещают в отдельных шкафах, ящиках, запасные части — на стеллажах; техническая документация хранится в столе или в книжном шкафу. На рабочем месте около активной части и бака должны быть установлены штепсельные розетки малого (безопасного) напряжения для включения переносных осветительных ламп.
Источник
