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

Ремонта эксплуатации силовых трансформаторов

Кабельные линии Воздушные линии Заземление электроустановок Испытания и измерения Переключения, ликвидация перерывов электроснабжения Механизация работ Техника безопасности и противопожарные мероприятия Экономика производства

Кто он-лайн
Сейчас на сайте: Гостей — 1

Эксплуатация и ремонт силовых трансформаторов.

В процессе эксплуатации силовых трансформаторов производят осмотры, измерение температуры масла и нагрузки, включение на параллельную работу, фазировку, испытание масла, текущий и капитальный ремонты.

Осмотры силовых трансформаторов в трансформаторных подстанциях производят не реже 1 раза в 6 мес. При осмотрах прежде всего проверяют уровень масла в маслоуказательном стекле расширителя, который должен находиться против соответствующей его температуре отметки, нанесенной на маслоуказательном стекле. Одновременно проверяют, нет ли течи масла в местах уплотнений: между крышкой и баком, под фланцами изоляторов, в кранах и т. п. Осматривают изоляторы трансформаторов.

Все трансформаторы должны иметь термометры для измерения температуры масла. При осмотрах температуру масла записывают. Температура верхних слоев масла при длительной работе трансформаторов не должна быть более 95°С, а превышение его температуры над температурой окружающего воздуха не должно быть более 60°С.

При наличии термосифонного фильтра обращают внимание на цвет адсорбента (силикагеля) в фильтрах. Цвет свежего адсорбента — голубой, при потере адсорбционной способности — розовый.

Нагрузку трансформаторов измеряют 2 раза в год — в период минимальных нагрузок (май — июнь) и максимальных нагрузок (декабрь). Силовые трансформаторы допускают перегрузку. Пределы длительности перегрузки указаны в типовой инструкции по эксплуатации трансформаторов и зависят от суточного графика нагрузки и недогрузки трансформатора в летнее время.

Аварийная перегрузка трансформаторов допускается в следующих размерах:

Перегрузка по току для масляных трансформаторов, % от номинального тока	30	45	60	75	100	200
Длительность перегрузки, мин	120	80	45	20	10	1.5

Перегрузка по току для сухих трансформаторов, % от номинального тока	20	30	40	50	60
Длительность перегрузки, мин	60	45	32	18	5

При наличии передвижного резерва допускается перегрузка масляных трансформаторов в аварийном режиме сверх номинальной до 40% на время максимума, но не более 6 ч в сутки и не более 5 суток при условии, что коэффициент заполнения суточного графика нагрузки не превышает 0,75.

Перед включением трансформатора испытывают электрическую прочность трансформаторного масла и производят его химический анализ; измеряют сопротивление обмоток постоянному току и сопротивления изоляции обмоток, стяжных болтов и ярмовых балок; проверяют мегомметром целость обмоток и испытывают повышенным напряжением переменного тока их изоляцию вместе с вводами трансформатора, осматривают цепи вторичных соединений и измеряют сопротивление их изоляции, проверяют предохранители или релейную защиту; определяют, возможна ли параллельная работа трансформаторов, проверяют их фазировку; осматривают трансформаторы после включения в горячем состоянии и проверяют, нет ли течи масла в уплотнениях.

При включении двух или более трансформаторов на параллельную работу соединяют друг с другом одноименные выводы как на первичной, так и на вторичной сторонах. Параллельная работа трансформаторов считается нормальной, когда между ними отсутствуют уравнительные токи, нагрузочные токи распределяются пропорционально их мощностям и токи нагрузки совпадают по фазе. Условия, при которых возможна параллельная работа трансформаторов, следующие:

одинаковые группы соединений обмоток;
равные коэффициенты трансформации;
одинаковые напряжения короткого замыкания (допускается включение на параллельную работу при разнице в напряжениях короткого замыкания не более 10%);
отношение мощностей параллельно работающих трансформаторов должно быть не более 3:1.

Перед включением трансформаторов на параллельную работу производят их фазировку на стороне низшего напряжения. Если вторичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник (смотри рисунок, а) или в звезду без нулевой точки, то фазировку выполняют следующим образом: соединяют одну из фаз одного трансформатора с какой-либо фазой другого трансформатора и вольтметром отыскивают одноименные фазы на остальных четырех зажимах. На одноименных фазах показания вольтметра будут нулевыми, и если концы этих фаз расположены друг против друга, то трансформаторы включают на параллельную работу.

Вольтметр должен иметь шкалу на двойное линейное напряжение, так как при несовпадении фаз напряжение между зажимами может быть равно двойному линейному напряжению.

Если ни одно из измерений не дает нулевого показания, меняют местами подводящие концы со стороны питания у фазируемого трансформатора и снова повторяют фазировку.

При наличии нулевых выводов у вторичных обмоток для фазировки соединяют нулевые выводы обоих трансформаторов. Если нулевые выводы трансформаторов заземлены наглухо, дополнительного соединения делать не следует. Вольтметром, имеющим шкалу на линейное напряжение, определяют одноименные фазы (смотри рисунок, б). На одноименных фазах показания вольтметра будут нулевыми, и если концы этих фаз расположены друг против дру»га, то трансформаторы включают на параллельную работу.

Если при фазировке не получится нулевых показаний вольтметра, то фазировка невозможна, и трансформаторы включать на параллельную работу нельзя.

Текущий ремонт силовых трансформаторов производят не реже 1 раза в 4 года в следующем объеме:

наружный осмотр и при возможности устранение выявленных недостатков на месте;
чистка изоляторов и кожуха;
удаление грязи из расширителя, его промывка, доливка масла, проверка маслоуказателя;
проверка спускного крана и уплотнений; проверка состояния заземления бака трансформатора; проверка состояния пробивного предохранителя; проверка надежности присоединения выводных контактов к шинам;
замена силикагеля в термосифонном фильтре (при необходимости);
взятие пробы масла;
измерение сопротивления изоляции и испытание изоляции повышенным напряжением.

Сопротивление изоляции обмоток измеряют мегомметром на 1000 — 2500В и определяют через 15с (R15) и 60 с (R60) после разворота рукоятки мегомметра. Сопротивление изоляции R60 сравнивают с результатами предыдущего измерения или заводского протокола. Кроме того, определяют отношение R60/R15, которое для сухой изоляции трансформатора должно быть не менее 1,3. При увлажнении изоляции абсолютное значение сопротивления изоляции, а также и отношение R60/R15 уменьшается.

Капитальные ремонты силовых трансформаторов с выемкой сердечника и заменой масла производят по мере необходимости (по результатам испытаний и осмотров) и выполняют в специальных ремонтных мастерских электросетей.

Повреждения трансформаторов в эксплуатации крайне редки, но наиболее распространенными из них являются замыкания витков обмоток и пробой изоляции на корпус, которые происходят главным образом из-за естественного старения и износа изоляции, перегрузки трансформатора, механического повреждения изоляции при сквозных коротких замыканиях (замыканиях в сети низшего напряжения), а также из-за утечки масла при недосмотре эксплуатационного персонала.

На каждый трансформатор, находящийся в эксплуатации, заполняют технический паспорт, где указывают заводские данные и эксплуатационные показатели — нагрузку, температуру и результаты испытания масла, сопротивление изоляции обмоток, даты ремонта и результаты электрических испытаний.

Источник