Эксплуатация силовых трансформаторов кратко

Обновлено: 05.07.2024

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
Длительность перегрузки, мин	1.5

Перегрузка по току для сухих трансформаторов, % от номинального тока

Длительность перегрузки, мин

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:

1. одинаковые группы соединений обмоток;

2. равные коэффициенты трансформации;

3. одинаковые напряжения короткого замыкания (допускается включение на параллельную работу при разнице в напряжениях короткого замыкания не более 10%);

4. 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.

Схема фазировки трансформаторов:

а — при соединении обмоток в треугольник, б — при соединении

обмоток в звезду с заземленной нулевой точкой

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.

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:

1. наружный осмотр и при возможности устранение выявленных недостатков на месте;

2. чистка изоляторов и кожуха;

3. удаление грязи из расширителя, его промывка, доливка масла, проверка маслоуказателя;

4. проверка спускного крана и уплотнений; проверка состояния заземления бака трансформатора; проверка состояния пробивного предохранителя; проверка надежности присоединения выводных контактов к шинам;

5. замена силикагеля в термосифонном фильтре (при необходимости);

6. взятие пробы масла;

7. 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.

Раздел 2. Электрооборудование и электроустановки общего назначения

Глава 2.1. Силовые трансформаторы и реакторы

2.1.1. Установка трансформаторов и реакторов должна осуществляться в соответствии с правилами устройства электроустановок и нормами технологического проектирования подстанций.

Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию трансформаторов и реакторов должны выполняться в соответствии с руководящими документами (инструкциями) заводов-изготовителей.

2.1.2. При эксплуатации силовых трансформаторов (автотрансформаторов) и шунтирующих масляных реакторов должна обеспечиваться их надежная работа. Нагрузки, уровень напряжения, температура, характеристики масла и параметры изоляции должны находиться в пределах установленных норм; устройства охлаждения, регулирования напряжения, защиты, маслохозяйство и другие элементы должны содержаться в исправном состоянии.

2.1.3. Трансформаторы (реакторы), оборудованные устройствами газовой защиты, должны устанавливаться так, чтобы крышка (съемная часть бака) имела подъем по направлению к газовому реле не менее 1%. При этом маслопровод к расширителю должен иметь уклон не менее 2%.

2.1.4. Уровень масла в расширителе неработающего трансформатора (реактора) должен находиться на отметке, соответствующей температуре масла трансформатора (реактора) в данный момент.

Обслуживающий персонал должен вести наблюдение за температурой верхних слоев масла по термосигнализаторам и термометрам, которыми оснащаются трансформаторы с расширителем, а также за показаниями мановакуумметров у герметичных трансформаторов, для которых при повышении давления в баке выше 50 кПа (0,5 кгс/см 2 ) нагрузка должна быть снижена.

2.1.5. Воздушная полость предохранительной трубы трансформатора (реактора) должна быть соединена с воздушной полостью расширителя.

Уровень мембраны предохранительной трубы должен быть выше уровня расширителя.

Мембрана выхлопной трубы при ее повреждении может быть заменена только на идентичную заводской.

2.1.6. Стационарные установки пожаротушения должны находиться в состоянии готовности к применению в аварийных ситуациях и подвергаться проверкам по утвержденному графику.

2.1.7. Гравийная засыпка маслоприемников трансформаторов (реакторов) должна содержаться в чистом состоянии и не реже одного раза в год промываться.

При загрязнении гравийной засыпки (пылью, песком и т.д.) или замасливании гравия его промывка должна проводиться, как правило, весной и осенью.

При образовании на гравийной засыпке твердых отложений от нефтепродуктов толщиной более 3 мм, появлении растительности или невозможности его промывки должна осуществляться замена гравия.

2.1.8. На баках трехфазных трансформаторов наружной установки должны быть указаны подстанционные номера. На группах однофазных трансформаторов и реакторов подстанционный номер указывается на средней фазе. На баки группы однофазных трансформаторов и реакторов наносится расцветка фаз.

Трансформаторы и реакторы наружной установки окрашиваются в светлые тона краской, устойчивой к атмосферным воздействиям и воздействию трансформаторного масла.

2.1.9. На дверях трансформаторных пунктов и камер, с наружной и внутренней стороны, должны быть указаны подстанционные номера трансформаторов, а также с наружной стороны должны быть предупреждающие знаки. Двери должны быть постоянно закрыты на замок.

2.1.10. Осмотр и техническое обслуживание высоко расположенных элементов трансформаторов и реакторов (более 3 м) должны выполняться со стационарных лестниц с перилами и площадками наверху с соблюдением правил безопасности.

2.1.11. Включение в сеть трансформатора (реактора) должно осуществляться толчком на полное напряжение. Трансформаторы, работающие в блоке с генератором, могут включаться в работу вместе с генератором подъемом напряжения с нуля.

2.1.12. Для каждой электроустановки в зависимости от графика нагрузки с учетом надежности питания потребителей и минимума потерь должно определяться число одновременно работающих трансформаторов.

В распределительных электрических сетях напряжением до 20 кВ включительно измерения нагрузок и напряжений трансформаторов производят в первый год эксплуатации не менее 2 раз — в период максимальных и минимальных нагрузок, в дальнейшем — по необходимости.

2.1.13. Резервные трансформаторы должны содержаться в состоянии постоянной готовности к включению в работу.

2.1.14. Нейтрали обмоток напряжением 110 кВ трансформаторов и реакторов должны работать, как правило, в режиме глухого заземления. Иной режим работы нейтралей трансформаторов напряжением 110 кВ и способы их защиты устанавливает энергоснабжающая организация.

2.1.15. При автоматическом отключении трансформатора (реактора) действием защит от внутренних повреждений трансформатор (реактор) можно включать в работу только после осмотра, испытаний, анализа газа, масла и устранения выявленных дефектов (повреждений).

В случае отключения трансформатора (реактора) от защит, действие которых не связано с его внутренним повреждением, он может быть включен вновь без проверок.

2.1.16. При срабатывании газового реле на сигнал должен быть произведен наружный осмотр трансформатора (реактора) и отбор газа из реле для анализа и проверки на горючесть.

Для обеспечения безопасности персонала при отборе газа из газового реле и выявления причины его срабатывания трансформатор (реактор) должен быть разгружен и отключен в кратчайший срок.

Если газ в реле негорючий и признаки повреждения трансформатора отсутствуют, а его отключение вызвало недоотпуск электроэнергии, он может быть включен в работу до выяснения причины срабатывания газового реле на сигнал. Продолжительность работы трансформатора в этом случае устанавливает ответственный за электрохозяйство Потребителя. По результатам анализа газа из газового реле, анализа масла и других измерений и испытаний необходимо установить причину срабатывания газового реле на сигнал, определить техническое состояние трансформатора (реактора) и возможность его нормальной эксплуатации.

2.1.17. Масло в расширителе трансформаторов (реакторов), а так же в баке или расширителе устройства регулирования напряжения под нагрузкой (далее — РПН), должно быть защищено от соприкосновения с воздухом. У трансформаторов и реакторов, оборудованных специальными устройствами, предотвращающими увлажнения масла, эти устройства должны быть постоянно включены, независимо от режима работы трансформатора (реактора). Указанные устройства должны эксплуатироваться в соответствии с инструкцией заводов-изготовителей.

Трансформаторы мощностью 1000 кВ·А и более должны эксплуатироваться с системой непрерывной регенерации масла в термосифонных и адсорбных фильтрах.

Масло маслонаполненных вводов негерметичного исполнения должно быть защищено от окисления и увлажнения.

2.1.18. При необходимости отключения разъединителем (отделителем) тока холостого хода ненагруженного трансформатора, оборудованного устройством РПН, после снятия нагрузки на стороне Потребителя переключатель должен быть установлен в положение, соответствующее номинальному напряжению.

2.1.19. Допускается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимый ток для данной обмотки.

Параллельная работа трансформаторов разрешается при следующих условиях:

группы соединений обмоток одинаковы;
соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;
коэффициенты трансформации отличаются не более чем на ±0,5%;
напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на ±10%;
произведена фазировка трансформаторов.

Для выравнивания нагрузки между параллельно работающими трансформаторами с различными напряжениями короткого замыкания допускается в небольших пределах изменение коэффициента трансформации путем переключения ответвлений при условии, что ни один из трансформаторов не будет перегружен.

2.1.20. Для масляных трансформаторов и трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком допускается продолжительная нагрузка любой обмотки током, превышающим на 5% номинальный ток ответвления, если напряжение не превышает номинальное напряжение соответствующего ответвления. В автотрансформаторе ток в общей обмотке должен быть не выше наибольшего длительно допустимого тока этой обмотки.

Продолжительные допустимые нагрузки сухих трансформаторов устанавливаются в стандартах и технических условиях конкретных групп и типов трансформаторов.

Для масляных и сухих трансформаторов, а также трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком допускаются систематические перегрузки, значение и длительность которых регламентируются инструкциями заводов-изготовителей.

2.1.21. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:

По характеру обслуживания трансформаторов различают два основных вида подстанций: с постоянным дежурным персоналом (большинство главных понизительных ПС) и без него (цеховые трансформаторные подстанции).

На каждый трансформатор подстанции должна быть заведена документация, содержащая: паспорт трансформатора, составленный по установленной форме, или формуляр, высылаемый заводом-изготовителем в составе эксплуатационной документации; копии протоколов заводских испытаний или технической характеристики, заводские инструкции; протоколы испытаний (приемосдаточных, после капитальных и текущих ремонтов), в том числе протоколы испытаний комплектующих частей, вводов, устройств РПН, встроенных трансформаторов тока и др.; протоколы сушки трансформатора; акты приемки после монтажа и ремонта; протоколы испытаний масла; акты о повреждениях трансформатора.

В формуляр документации также заносят данные, характеризующие условия эксплуатации трансформатора.

Контрольные и сигнальные устройства трансформаторов позволяют, следить за их состоянием при его работе. Так, с помощью маслоуказателя контролируют уровень масла. Термометры и термосигнализаторы показывают температуру масла в верхних слоях; манометры — давление масла и воды до и после маслоохладителя и на насосных системах охлаждения, а мановакууммет-ры — давление в баке герметизированного трансформатора. Степень нагрева трансформатора определяется в основном величиной нагрузки, которая определяется значением тока, проходящего по обмоткам трансформатора, с помощью амперметра, включенного через трансформаторы тока.

Существенную роль в нагреве трансформатора играет температура окружающего воздуха. Чтобы не допустить ее повышения в помещениях, где установлены трансформаторы, предусматривают вентиляцию, которая отводит нагретый воздух из камеры трансформатора и забирает холодный. При работе трансформатора с номинальной нагрузкой разница между температурой отводимого и забираемого воздуха не должна превышать 15 °С.

Если естественная вентиляция оказывается недостаточной, устанавливают принудительную.

В трансформаторах, в которых масло соприкасается с окружающим воздухом, наиболее широко применяется простой си-ликагелевый воздухоосушитель с масляным затвором. Для предотвращения увлажнения и окисления масла все более широкое применение получает азотная защита. Она исключает непосредственное соприкосновение масла с окружающим воздухом. В последнее время начинает внедряться также пленочная защита, которая практически полностью исключает контакт масла с окружающим воздухом благодаря гибкой оболочке, встроенной в расширитель трансформатора. Защитным устройством от повышения давления в баке трансформатора с расширителем служит выхлопная труба.

Для снижения давления широко внедряются механические клапаны. Для трансформаторов без расширителей применяется реле механического действия, снижающее давление путем разрушения стеклянной мембраны с помощью приспособления, реагирующего на повышение давления. Хорошим защитным устройством на трансформаторах с расширителями является газовое реле, которое также реагирует на повышение давления в баке трансформатора. Его назначение — подача сигнала о скоплении определенного количества газа и отключение трансформатора при бурном газообразовании или при превышении скорости масла, направляющегося к расширителю.

Для обеспечения длительной и надежной эксплуатации трансформаторов необходимо: соблюдение температурных и нагрузочных режимов, уровней напряжения; строгое соблюдение норм качества и изолирующих свойств масла; поддержание исправного состояния устройств охлаждения, регулирование напряжения, защиты масла и др.

Трансформаторы, оборудованные устройствами газовой защиты, устанавливаются таким образом, чтобы крышка имела подъем по направлению к газовому реле не менее 1 — 1,5 %, а маслопровод от трансформатора к расширителю — не менее 2 — 4 %.

На всех маслонаполненных трансформаторах, оборудованных расширителем, устанавливаются термометры для измерения температуры масла.

Трансформаторы с совтоловым наполнением для контроля за давлением внутри бака оснащаются мановакуумметрами и реле давления, срабатывающими при давлении внутри бака выше 60 кПа (0,6 кгс/см 2 ).

Обслуживающий персонал ведет постоянное наблюдение за показаниями мановакуумметров, снижая нагрузку трансформаторов при увеличении давления выше нормы 50 кПа (0,5 кгс/см 2 ).

В распределительных электросетях напряжением до 20 кВ измерения нагрузок и напряжений трансформаторов проводят не реже 2 раз в год — в период максимальных и минимальных нагрузок.

Уровень масла в расширителе неработающего трансформатора должен быть не ниже контрольных значений, соответствующих уровням масла в трансформаторе при температуре окружающей среды -45, +15 и +40 °С.

Принудительная циркуляция масла в системе охлаждения трансформатора осуществляется непрерывно независимо от нагрузки.

При включении масловодяного охлаждения трансформаторов в первую очередь запускается масляный насос, а затем водяной. При отключении сначала отключается водяной насос, а затем масляный. Водяной насос запускается при температуре масла не ниже 10 °С.

При эксплуатации трансформаторов предусматриваются меры по предотвращению замораживания маслоохладителей, насосов и водяных магистралей, а также по устранению неплотностей в системе маслоохлаждения.

При номинальной нагрузке температура верхних слоев масла не должна превышать (если заводами-изготовителями не оговорены иные температуры): у трансформаторов с системой охлаждения ДЦ 75 °С; с системами охлаждения М и Д — 95 °С. С системой охлаждения Ц температура масла на входе в маслоохладитель не должна превышать 70 °С.

Персонал, обслуживающий трансформаторы, оборудованные переключателем коэффициентов трансформации ПБВ (переключатель без возбуждения), должен не менее 2 раз в год перед наступлением зимнего максимума и летнего минимума нагрузки проверить правильность установки коэффициента трансформации.

У каждого трансформатора, находящегося в эксплуатации, происходит постепенный износ изоляционных материалов. При неполной загрузке силового трансформатора износ его изоляции незначительный. За счет этого разрешается в отдельные периоды перегрузка трансформатора, которая не сокращает нормальный срок его работы. (Значение перегрузки указано в Правилах технической эксплуатации потребителей.) Допустимую перегрузку силового трансформатора в отдельное время суток за счет его недогрузки в другие часы определяют по диаграммам нагрузочной способности трансформатора и суточным графика нагрузки. Такие диаграммы составляются для силовых трансформаторов с естественным масляным и принудительным воздушным охлаждением исходя из нормального срока износа изоляции трансформаторов от нагрева.

Чтобы определить допустимую перегрузку трансформатора зимой за счет его недогрузки летом, устанавливают следующее правило: если максимум среднего суточного графика нагрузки в летние месяцы меньше номинальной мощности трансформатора, то в зимние месяцы допускается перегрузка трансформатора в размере 1 % на каждый процент недогрузки, но не более чем на 15 % номинальной нагрузки. Общую допустимую перегрузку рансформатора подсчитывают с учетом коэффициента загрузки и летней недогрузки, однако она не должна превышать 30 % номинальной. В процессе эксплуатации допускаются аварийные перегрузки силовых трансформаторов.

В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:

Перегрузка по току, % . 30 45 60 75 100

Длительность перегрузки, мин . 120 80 45 20 10

Перегрузка по току, % . 20 30 40 50 60

Длительность перегрузки, мин . 60 45 32 18 5

Допускается перегрузка масляных трансформаторов сверх номинального тока до 40 % общей продолжительностью не более 6 ч/сут в течение 5 сут при условии, что коэффициент начальной нагрузки не превышает 0,93 (при этом должны быть полностью использованы все устройства охлаждения трансформатора).

При перегрузке трансформаторов сверх допустимой дежурный персонал обязан применять меры к его разгрузке, действуя в соответствии с местной инструкцией. Для контроля нагрузки трансформаторов мощностью 1000 кВА и выше устанавливают амперметры, шкала которых соответствует допускаемой перегрузке трансформатора.

Для трансформаторов с системой охлаждения Д при аварийном отключении всех вентиляторов допускаются следующие временные показатели работы с номинальной нагрузкой в зависимости от температуры окружающего воздуха:

Температура окружающего воздуха, °С. —15 —10 0 +10 +20 +30

работы, ч . 60 40 16 10 6 4

На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального: длительное — на 5 % (при нагрузке не выше номинальной) и на 10 % (при нагрузке не выше 0,25 номинальной); кратковременное (до 6 ч/сут) — на 10 % (при нагрузке не выше номинальной); в аварийных условиях — в соответствии с типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов.

Трансформаторы с естественным масляным и дутьевым охлаждением допускается включать в работу с полной нагрузкой с застывшим маслом при температуре не ниже -40 °С. При температуре ниже —40 °С следует прогреть трансформатор током холостого хода или током нагрузки не более 50 % номинальной до минус 40 °С, после чего увеличить нагрузку.

В целях снижения потерь для каждой электроустановки в зависимости от графика нагрузки должно быть определено и соблюдаться оптимальное число параллельно работающих трансформаторов. Смонтированные резервные трансформаторы необходимо постоянно содержать в состоянии готовности к включению в

Параллельная работа трансформатора допускается при следующих условиях: одинаковые группы соединений, а соотношение между мощностями не более 1:3; коэффициенты трансформации равны или различаются не более чем на ±0,5 %; напряжения КЗ различаются не более чем на ±10 % среднего арифметического значения напряжения КЗ, включаемых на параллельную работу трансформаторов. Перед включением трансформаторов производится их фазировка.

Фазировка заключается в том, чтобы у трансформаторов, присоединенных со стороны высокого напряжения к одной сети, найти со вторичной стороны фазы, которые подлежат соединению, т.е. не имеющие разности напряжения (одноименные). После того как указанные фазы будут найдены, их попарно располагают друг против друга. Вольтметр, присоединенный к одноименным фазам, дает нулевое показание.

На рис. 12.1 приведена схема фазировки двух трансформа-

Рис. 12.1. Схема фазировки силовых трансформаторов: а — с заземленными нейтралями; б — при соединении в треугольник; Tpi, Tp2 — соответственно подключенный и фазируемый трансформатор; V — переносной вольтметр; А, В, С; ах, Ъ±, с^; а,ъ, Ъ 2 ).

Перегрузка по току, % . 30 45 60 75 100

Длительность перегрузки, мин . 120 80 45 20 10

Перегрузка по току, % . 20 30 40 50 60

Длительность перегрузки, мин . 60 45 32 18 5

Температура окружающего воздуха, °С. —15 —10 0 +10 +20 +30

работы, ч . 60 40 16 10 6 4

На рис. 12.1 приведена схема фазировки двух трансформа-

Общие сведения о трансформаторах

Силовые трансформаторы (далее Т) разделяют по номинальной мощности, по конструктивному исполнению обмоток (двух- и трехобмоточные и с расщепленной обмоткой на стороне низшего напряжения) и по способам и системам охлаждения. В табл. 3.4 приведена шкала номинальных мощностей Т до 63 000 кВ·А по ГОСТ 9680 - 77.

3.3.2 Приемка трансформаторов в эксплуатацию

Трансформаторы по требованиям к приемке в эксплуатацию разделяют на три группы: мощностью до 630 кВ·А включительно, мощностью до 1,6 МВ·А и мощностью более 1,6 МВ·А.

При приемке в эксплуатацию ТМ мощностью до 630 кВ·А включительно определяют условия включения в соответствии с указаниями завода - изготовителя, проводят фазировку, проверяют средства защиты трансформаторного масла и проводят его испытания, измеряют сопротивление изоляции обмоток, и толчком включают ТМ на номинальное напряжение. В процессе 3 - 5 кратного включения Т на номинальное напряжение (по 30 минут на каждое включение) не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное его состояние: усиливающийся гул, потрескивания, ясно слышимые разряды внутри бака, скользящие разряды по изоляторам и т. п.

Фазировка заключается в том, чтобы у Т, присоединенных со стороны ВН к одной сети, найти со стороны НН фазы, не имеющие разности напряжений, то есть одноименные. После того, как такие фазы найдены, их попарно располагают друг против друга. Вольтметр, присоединенный к одноименным фазам, должен дать нулевое показание.

На рис. 15 показана схема фазировки двух трансформаторов. В том случае когда фазируемые трансформаторы не имеют заземлен ных нейтралей, т. е. не имеют между собой электрической связи, фазируемые цепи необходимо предварительно соединить в какой-либо точ ке перемычкой а₁ - а₂ , иначе вольтметр показаний давать не будет. Очевидно, при фазировке трансформаторов, не имеющих заземленных нейтралей, достаточно получить два нулевых показания вольтметра. Фазировку трансформа торов с напряжением, превышающим 380 В, производят вольтметром через измерительные трансформаторы напряжения .

Рис. 15. Схема фазировки силовых трансформаторов: а – с заземленными нейтралями; б – при соединении обмоток в треуголь ник; Тр₁ – работающий трансформатор; Тр₂ – фазируемый трансформатор; V – переносной вольтметр

МЕСТО РИС. 15

При приемке ТМ мощностью до 1,6 МВ·А включительно, кроме операций, перечисленных выше, измеряют сопротивление обмоток постоянному току, испытывают систему охлаждения (за исключением герметизированных ТМ и не имеющих расширителей) путем создания в баке и радиаторах избыточного давления. Включают такие ТМ также толчком на номинальное напряжение в порядке, указанном выше.
При приемке ТМ мощностью более 1,6 МВ·А испытывают изоляцию ПНПЧ, проверяют коэффициент трансформации, группу соединений обмоток, работу переключающего устройства системы РПН (если оно имеется), измеряют потери холостого хода и напряжение короткого замыкания, испытывают вводы и встроенные трансформаторы тока. Включают их также толчком на номинальное напряжение.

Сухие и заполненные негорючим жидким диэлектриком Т испытывают по программе МТ мощностью более 1,6 МВ·А, за исключением системы охлаждения, испытаний жидкости, вводов и встроенных трансформаторов тока.

Для МТ напряжением 35 кВ включительно мощностью до 10 МВ·А сопротивление изоляции обмоток не должно быть ниже следующих значений:

Температура обмотки, Т_обм, О С 10 20 30 40 50 60 70

R₆₀ , МОм 450 300 200 130 90 60 40

Сопротивление изоляции сухих Т, МОм, при температуре 20 - 30 О С должно быть для обмоток с номинальным напряжением:

При приемке Т приемочная комиссия проверяет соответствие монтажа проекту, техническую документацию, протоколы испытаний трансформаторного масла и других измерений - сопротивления изоляции и других характеристик, а также техническое состояние МТ:

Результатом работы приемочной комиссии является акт, в котором указывается готовность Т к эксплуатации.

В процессе эксплуатации Т производят их осмотры без отключения:

В зависимости от местных условий и состояния Т указанные выше сроки могут быть изменены техническим руководителем (ОЗЭХ).

Внеочередные осмотры Т производят:

Текущие ремонты Т производят по мере необходимости. Периодичность текущих ремонтов устанавливает технический руководитель Потребителя. Капитальные ремонты Т напряжением до 110 кВ и мощностью 125 МВ·А проводят не позднее чем через 12 лет после ввода в эксплуатацию, а остальных Т - в зависимости от их состояния и результатов технической диагностики.

Для масляных и сухих Т и Т с жидким негорючим диэлектриком допускаются систематические перегрузки, значения и длительности которых регламентируют инструкции заводов - изготовителей. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка Т сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей узки нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:

Масляные трансформаторы:

перегрузка по току, % 30 45 60 75 100

длительность перегрузки, мин 120 80 45 20 10

Сухие трансформаторы:

перегрузка по току % 20 30 40 50 60

длительность перегрузки, мин 60 45 32 18 5

При эксплуатации Т соблюдают несколько общих для их любой мощности правил, а именно:

при срабатывании газовой защиты (при мощности Т 2500 кВ·А и выше) МТ должен быть немедленно отключен, произведен его осмотр и взят анализ газа на горючесть. Если газ не горючий, то включить трансформатор можно по разрешению ответственного за электрохозяйство без проверки причин срабатывания;
необходимо постоянно наблюдать за температурой верхних слоев масла. Допустимое ее значение зависит от системы охлаждения МТ. При номинальной нагрузке МТ допустимая температура масла должна быть:
при системе ДЦ ≤ 75 О С; при системе Д ≤ 95 О С; при системе Ц ≤ 70 О С.
все устройства принудительного дутья воздуха и масла должны включаться одновременно с включением трансформатора;
МТ разрешается включать на полную нагрузку при температуре окружающей среды не ниже – 25 О С. При более низкой температуре МТ должен быть предварительно прогрет;
система принудительной циркуляции масла в системе охлаждения должна работать непрерывно вне зависимости от нагрузки МТ;
МТ мощностью более 630 кВ·А должны быть снабжены забетонированными ямами с гравийным заполнением для аварийного выброса масла; этот гравий должен промываться не реже, чем 1 раз в год;
каждое предприятие, имеющее маслонаполненное электрическое оборудование, должно иметь запас этого масла в объеме не менее 110% самого крупного аппарата или МТ.

Параллельная работа трансформаторов допускается при следующих условиях:

нагрузка каждой из обмоток не должна превышать номинального значеиия;
группы соединения обмоток Т, включаемых в параллельную работу, должны быть одинаковыми;
соотношение мощностей Т должно быть не более, чем 1 : 3;
коэффициенты трансформации не должны отличаться на ± 0,5 %;
напряжение короткого замыкания не должно отличаться на ± 10%;
трансформаторы должны быть сфазированы.

Для выравнивания нагрузки между параллельно работающими трансформаторами допускается изменять коэффициенты трансформации при условии, что ни одна из обмоток не будет перегружена.

Трансформатор должен быть аварийно выведен из работы:

при сильном и непрерывном шуме и треске внутри бака;
при ненормальном и возрастающем нагреве;
при выбросе масла из расширителя или при разрыве диафрагмы выхлопной трубы.

Испытания Т проводят при межремонтном обслуживании и при капитальных ремонтах. При этом производят измерение сопротивления изоляции обмоток относительно земли (корпуса) и сопротивления стержневых шпилек магнитной системы. Эти значения нормированы и зависят от температуры окружающей среды, их измеряют мегомметром на 2500В в течении 1 минуты.

У МТ проводят испытания трансформаторного масла. Из трансформаторов напряжением 35 кВ включительно отборы масла для испытаний проводят:

У трансформаторов напряжением 110 кВ и выше испытание масла проводят не реже 1 раза в 2 года, а также при комплексных испытаниях МТ.