Монтаж трансформатора напряжения кратко

Обновлено: 04.07.2024

В зависимости от массы и по условиям ограничения габарита масляные трансформаторы поставляют: полностью собранными и залитыми маслом; частично демонтированными и загерметизированными в собственном баке маслом, залитым ниже крышки, с заполнением сухим воздухом подмасляного пространства; частично демонтированными в собственном баке без масла, заполненными инертным газом (азотом). Герметизация позволяет сохранить изоляционные свойства обмоток трансформаторов и вводить их в эксплуатацию без ревизии активной части. При этом обязательным условием является выполнение требований РТМ 16.800.723—80. Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию, а также СНиП 3.05.06—85. В противном случае проводят их ревизию. Все трансформаторы, поставляемые без масла или не полностью залитые маслом, должны быть залиты или долиты маслом в возможно короткий срок, но не позднее 3 месяцев со дня прибытия.

Трансформаторы небольшой мощности поставляют в собранном виде, готовыми к монтажу. Монтаж их заключается в установке в специальных камерах катками на направляющие, заложенные в процессе строительства. Катки трансформатора после установки закрепляют на направляющих упорами. Трансформаторы большой мощности, как правило, устанавливают в открытых РУ на фундаментах. Порядок их монтажа определяется ППЭР.

К началу монтажа трансформаторов напряжением 35 кВ и выше должны быть подготовлены: фундамент для его установки; помещения трансформаторно-масляного хозяйства или площадка вблизи трансформатора для производства по ревизии, прогреву и сборке трансформатора; пути и средства передвижения трансформатора до места установки; надежная система электроснабжения; масляное хозяйство, подъемное оборудование, инструмент и приспособления для монтажа.

При монтаже трансформаторов выполняют следующие работы: разгрузку и транспортирование; сборку и установку трансформатора; заливку или доливку маслом; испытания и пробное включение.

Трансформаторы к месту монтажа могут перевозиться на автомобилях, прицепах, специально оборудованных санях, автотрейлерах. Они должны иметь горизонтальную платформу с размерами, допускающими установку трансформатора. Их грузоподъемность, механическая прочность, а также прочность крепления должны соответствовать расчетным нагрузкам. При этом должны быть учтены нагрузки, вызываемые ускорением, наклоном трансформатора или тем и другим одновременно.

База и колея транспортных средств должны обеспечивать необходимый запас устойчивости. Коэффициент запаса устойчивости — отношение удерживающего момента к опрокидывающему — принимают не менее 1,5. Большая ось трансформатора должна совпадать с направлением движения. В зависимости от типа транспортных средств, их грузоподъемности, состояния и покрытия дорог устанавливается скорость движения. Перевозка трансформаторов на собственных катках допускается в пределах подстанции по специально сооруженному пути плавно со скоростью не более 8 м/мин.

Трансформаторы вводят в эксплуатацию без сушки, если условия транспортирования, хранения и монтажа соответствовали требованиям СНиП 3.05.06—85 и ГОСТ 11677—85. В противном случае перед проверкой характеристики изоляции проводят контрольный прогрев или сушку трансформатора.

Для сушки применяют следующие методы: индукционный нагрев за счет вихревых потерь в стали бака; прогрев токами короткого замыкания; токами нулевой последовательности; обдувом горячим воздухом в утепленном укрытии или сушильном шкафу.

Сборку трансформатораперед установкой начинают с монтажа радиаторов, расширителя и газового реле, реле уровня масла, воздухоочистительного и термосифонного фильтра и заканчивают установкой вводов, встроенных трансформаторов тока и приборов контроля. Перед установкой проводят ревизию, проверку и испытание этих узлов.

Монтаж составных частей трансформатора, требующий разгерметизации, следует проводить в сухую и ясную погоду. Температура активной части должна превышать температуру точки росы окружающего воздуха не менее чем на 5° С и во всех случаях должна быть не ниже 10° С. Если эти требования не обеспечиваются, то трансформатор необходимо нагреть. При относительной влажности воздуха более 85% разгерметизация допустима только в закрытом помещении.

Время нахожнения трансформатов в разгерметизированном состоянии не должно превышать: 16 ч при относительной влажности до 75% и 12 ч для трансформаторов до 35 кВ и 10 ч для трансформаторов 100 кВ и выше при относительной влажности до 85%. Началом разгерметизации считают начало слива масла или для трансформаторов без масла — вскрытие заглушки. Окончанием разгерметизации считают начало заливки маслом или вакуумирования перед заливкой масла.

Заливка и доливка маслом.В трансформаторы, прибывшие с завода, заливают только свежее масло, показатели качества которого соответствуют требованиям ПУЭ. Перед окончательной сборкой трансформаторов, прибывших без масла, бак расширителя и все элементы системы охлаждения промывают сухим, горячим трансформаторным маслом. Доливка масла в трансформаторы, прибывшие с маслом без расширителя, производят через расширитель. Маслопроводы для заливки очищают и промывают маслом, а на них устанавливают маслоочисттельные установки. Скорость доливки не должна превышать 3 т/ч. Температура доливаемого масла не должна отличаться от температуры масла в трансформаторе более чем на 5° С. Масло заливают непрерывно, пока не закроются все обмотки или изоляционные детали, расположенные выше ярма. Уровень масла устанавливают в зависимости от его температуры по имеющимся на указателе уровня контрольным меткам, для этого маслоуказатель должен быть доступен для осмотра и иметь видимые три контрольные точки, соответствующие уровню масла при 15° С и предельных температурах. После заливки открывают воздухоспускные пробки и выпускают воздух. Если после 12 ч отстоя уровень масла понизится ниже допустимого, то масло доливают. После окончания доливки и отстоя проверяют герметичность уплотнений трансформатора избыточным давлением столба масла и отбирают пробу масла для анализа.

Установка трансформаторов.Трансформаторы могут устанавливаться на каретке с катками или на фундамент. Для подъема и установки трансформатора на место могут использоваться краны, лебедки, полиспасты, домкраты и другие средства. Для обеспечения надежной работы газового реле трансформаторы должны устанавливаться так, чтобы крышка имела подъем к реле не менее 1 —1,5%. После установки к трансформатору присоединяют шины, кабели или провода, а также выполняют его заземление.

Испытание и пробное включение.Испытания трансформатора во время монтажа и после его окончания выполняются наладочными бригадами с участием монтажного персонала. При проведении испытаний в соответствии с ПУЭ определяют условия включения трансформаторов; измеряют параметры, характеризующие состояние изоляции, и проверяют ее прочность повышенным напряжением промышленной частоты; производят измерения сопротивления обмоток постоянному току, тока и потерь холостого хода; проверяют коэффициент трансформации, группу соединения, работу переключающего устройства и системы охлаждения, состояние селикагеля. Баки с радиаторами испытывают гидравлическим давлением. Включение трансформатора можно производить не ранее, чем через 12 ч после последней доливки. При этом максимальная защита не должна иметь выдержку времени на отключение, а контакты газовой защиты должны быть присоединены на отключение выключателя. Пробное включение производится толчком на номинальное напряжение на время не менее 30 мин, в течение которого следят за состоянием трансформатора. При нормальной работе трансформатор отключают, устанавливают защиты в рабочее состояние и производят 3—5 включений его на номинальное напряжение для проверки отстройки защиты от бросков намагничивающего тока. При удовлетворительных результатах трансформатор включают под нагрузку и сдают в эксплуатацию.

В процессе монтажа силовых масляных трансформаторов сталкиваются с выполнением следующих типов работ:

Транспортирование к месту монтажа.
Сборка и установка.
Заливка трансформаторного масла.
Наладочные испытания и измерения.
Пробное включение.

Каждый отдельно взятый вид работ выполняется со своими особенностями, которые зависят от мощности, конструкции и геометрических размеров трансформаторов.

Транспортировка к месту монтажа

Все производители силовых масляных трансформаторов, в зависимости от геометрических размеров и массы изделий, поставляют свою продукцию в нескольких вариантах:

Трансформаторы, полностью готовые к установке.
Частично разобранные изделия, у которых силовой бак герметизирован трансформаторным маслом.
Частично разобранные изделия, у которых силовой бак герметизирован инертным газом.

Герметизация силового бака обеспечивает сохранение всех изоляционных качеств обмоток высокого и низкого напряжения, что освобождает от дополнительной ревизии активной части перед вводом в эксплуатацию. Для всех силовых трансформаторов, которые поставляются без масла или заполненные не до уровня, необходимо долить масло в кратчайшие сроки (не позднее трех месяцев со дня прибытия на место монтажа). В готовом к монтажу виде поставляют только небольшие по размерам трансформаторы малой мощности.

К месту монтажа трансформаторы перевозят одним из следующих способов:

в автомобильном прицепе;
автотрейлерами;
на железнодорожной платформе.

Все виды транспорта должны иметь ровную горизонтальную платформу с грузоподъемностью и размерами, которые допускают перевозку трансформаторов определенных типов с учетом нагрузок от наклона или ускорения. Коэффициент устойчивости крепления трансформатора должен составлять не менее 1,5. Скорость движения определяется видом используемого транспорта, состоянием покрытия автомобильных дорог, загруженности магистралей и др. В пределах открытого распределительного устройства перемещение трансформатора может выполняться на катках по специально подготовленному пути со скоростью не более 8 метров в минуту.

Сборка и установка силового трансформатора

Монтаж силовых трансформаторов осуществляют на заранее подготовленный фундамент с направляющими для катков. После окончания монтажных работ катки фиксируют на направляющих при помощи специальных упоров. Местом для монтажа больших крупногабаритных силовых трансформаторов в большинстве случаев служит открытое распределительное устройство (ОРУ), где выполняют предварительную подготовку местности с выполнением следующих работ:

Точное определение места установки оборудования, путей и средств передвижения к месту монтажа.
Обустройство фундамента с направляющими, на которые установят силовой трансформатор с катками.
Обустройство площадки вблизи мест монтажа для размещения оборудования по регенерации и подогреву трансформаторного масла.
Подготовка необходимого инструмента, приспособлений, подъемников и лестниц.
Подключение к стационарной системе электроснабжения или дизельному генератору.

Непосредственно перед сборкой, все части трансформатора должны пройти тщательный контроль на отсутствие дефектов. Время для монтажа узлов, которые требуют разгерметизации, подбирают с учетом сухой и ясной погоды. Температура активной части электрооборудования должна находиться на уровне не ниже +10 0 С. Если это требование не соблюдается, трансформатор подогревают. Срок нахождения трансформатора в разгерметизированном состоянии при относительной влажности 75% не должен превышать:

12 часов для оборудования на номинальное напряжение до 35 кВ включительно;
10 часов для оборудования на номинально напряжение 110 кВ и выше.

Отсчет времени ведут с момента слива масла или вскрытия заглушки, а окончанием принято считать вакууумирование перед заливкой или начало заливки масла.

Сборка трансформаторов традиционно начинается с установки радиаторов охлаждения, газового реле, расширительного бачка, реле уровня масла, термосифонного и воздухоочистительного фильтров. На финишном этапе сборки выполняют монтаж встроенных трансформаторов тока, вводов и приборов контроля.

Установку силовых масляных трансформаторов на катки или фундамент осуществляют с помощью кранов, лебедок, домкратов и других средств механизации грузоподъемных работ. По окончании монтажа оборудования на фундаменте или катках, выполняют подключение кабелей, шинных мостов, проводов и заземления. Все силовые трансформаторы должны иметь незначительный уклон величиной 1-1,5%, который обеспечит правильную работу газового реле.

Заливка трансформаторного масла

Заливку трансформаторного масла в силовой трансформатор осуществляют только после его проверки на соответствие требованиям ПУЭ. В процессе доливки или заливки трансформаторного масла, необходимо соблюдать целый ряд правил:

Перед финишной сборкой трансформатора, который транспортировался без масла, необходимо все элементы его системы охлаждения и расширительный бак промыть горячим трансформаторным маслом.
Доливку масла в оборудование производят через расширительный бачок.
Скорость заливки или доливки масла в трансформатор не должна превышать трех тонн в час.
Температура доливаемого масла и масла внутри трансформатора не должна отличаться на величину более 5 0 С.
Требуемый уровень масла в баке силового трансформатора определяют по контрольным меткам, которые наносят в зависимости от температуры окружающей среды.
По окончании заливки трансформаторного масла открывают все имеющиеся воздухоспускные пробки.
После двенадцати часов отстоя еще раз проверяют уровень масла, если он опустился ниже критического, производят доливку.
После окончания отстоя и проверки герметичности всех соединений, производят отбор пробы масла для лабораторного анализа.

Испытания и измерения при наладке

Все работы по испытанию силового трансформатора должны проводиться квалифицированным персоналом электротехнической лаборатории с участием представителей от монтажников. В процессе испытаний проводят измерение и контроль следующих величин:

контроль переходного сопротивления обмоток ВН и НН;
определение параметров электрической изоляции, которые характеризуют её реальное состояние;
проверка изоляции повышенным напряжением;
определение потерь в режиме холостого хода;
определение группы соединения обмоток;
проверка функционирования устройства ПБВ и РПН;
определение коэффициента трансформации на всех ступенях ПБВ и РПН;
контроль состояния силикагеля и работы системы принудительного охлаждения;
испытание радиаторов и баков гидравлическим давлением.

По окончании испытаний выдается технический отчет, который содержит протоколы испытаний и заключение о соответствии смонтированного оборудования требованиям ПУЭ, МЭК и других нормативных документов.

Пробное включение

Пробное включение силового трансформатора после монтажа допускается не ранее, чем через 12 часов после последней доливки масла. При этом перед включением следует проверить соответствие параметров газовой защиты и максимальной токовой защиты (МТЗ) принятым параметрам. Пробное включение на номинальное напряжение выполняют толчком на срок не менее тридцати минут. При наличии неравномерного сильного гудения, быстро растущей температуры нагрева масла, потрескиваний, выбросов масла из расширителя, сильной течи на фланцевых соединениях, разрыва диафрагмы выхлопной трубы и других отклонениях от нормальной работы, трансформатор незамедлительно отключают. При нормальной работе в течение более 30 минут дополнительно проводят от трех до пяти включений для проверки отстройки защит от бросков тока намагничивания. В случае удовлетворительных результатов в процессе комплексных испытаний оборудования в течение 72 часов, трансформатор ставят под нагрузку и передают в эксплуатацию.

Трансформатор — элемент электрической цепи, предназначенный для преобразования электроэнергии с одним показателем в другой.Во время работы на первичную обмотку (обращенная в сторону электрической цепи) подается ток с определенными показателями. Он перемещается на сердечник трансформатора и сцепляет обе обмотки. Далее ток перемещается по вторичке и уже движется в сторону получателя. Таким образом предприятия, жилые дома, учебные и государственные заведения могут пользоваться электричеством, подходящим для работы электроприборов.

В зависимости от количества мотков, трансформатор является повышающим или понижающим. Выходящий ток может быть, как ниже, так и выше поступаемого. Если на первичной обмотке витков больше, чем на вторичной, то трансформатор понижающий. Если наоборот, то повышающий. Монтаж трансформатора от этого не изменяется и проводятся одинаковые этапы.

Они используются, например, в трансформаторных блоках, которые распределяют электричество по жилым домам и квартирам. На первичку поступает ток с одним значением, а к нам в дома – преобразованный, с номинальным напряжением в 220 вольт.

Конструкция трансформатора

Чтобы осуществить полноценный монтаж трансформатора, нужно разобраться в его конструкции. Несмотря на сложность выполняемой работы, устроен он просто.

Сердечник. Неизменный элемент трансформаторного блока. Является связующим звеном между двумя обмотками. Изготавливается из электротехнической стали. Это сплав с кремнием, иногда, с алюминием. Находится в специальном баке, на который устанавливаются выводы обмотки;
Бак. Резервуар для сердечника. На своем корпусе имеет несколько дополнительных элементов: труба (требуется для экстренного вывода газа из резервуара, что предотвращает взрывы), защита газовая (выключает трансформатор при повреждениях), расширитель (уравнивает уровень масел внутри бака), соединитель-маслоотвод (соединяет бак с расширителем);
Термосифонный фильтр. Осуществляет регенерацию масел, предотвращая увлажнение или окисление жидкости;
Задвижки для слива. Позволяют регулировать количество масла внутри.

Особенности транспортировки трансформаторного блока

Для перевозки требуется соблюсти все условия, для ликвидации поломки при перевозке, способные нанести вред оборудованию.

Допустимые способы перевозки, в зависимости от типа ТБ

ТБ крупногабаритные (более 90 т) в разобранном виде. Отсоединяются все выводы, расширители, фильтровочные блоки. Бак для масла должен быть заполнен каким-либо инертным газом;
ТБ, массой до 90 тонн так же перевозятся в частично разобранном виде, но имеют ряд допущений. Бак может быть изначально заполнен маслом для удобства последующего монтажа;
Малые трансформаторы могут транспортироваться в полностью собранном виде и с залитым маслом. Сразу после отгрузки они могут быть монтированы на посадочное место.

К дорожному полотну так же приводятся требования. Оно должно быть ровным, иметь градус наклона не более 7. Его размер очень важен, ведь отсутствие должного пространства для маневрирования автомобиля может привести к дополнительным проблемам.

Подготовка к монтажу

Монтаж трансформатора требует полноценной подготовки. Из-за размеров и массы оборудования, требуется подготовить посадочное место.

В этапы подготовки входит:

Создание фундамента. При установке фундамента важно учесть масло-сборную яму. В случае экстренных ситуаций, при которой вероятен взрыв трансформатора, вся жидкость будет сливаться в специальный отсек.
Осмотр и ревизия устройства. Важно, чтобы трансформатор был полностью исправен и не имел повреждений. Малейшие повреждения в обмотке или сердечнике приводит к некорректной работе. Также при монтаже важно учитывать размер. Трансформатор должен полностью вмещаться на посадочную площадку.
Устанавливаются пути транспортировки. Вес и хрупкость трансформатора не позволяют его перемещать в руках. Для удобной транспортировки требуется использовать специальные транспортные пути. По ним и будет переноситься блок до своего места назначения.
Подготовка баков для масла. Их стоит подготовить заранее, а так же нужны и временные баки для хранения масел до залива.
Подготовка силикагеля для абсорбера.

Сборка трансформатора

Перед установкой устройства на фундамент, требуется дополнительно смонтировать все нужные элементы на корпус в следующем порядке:

Радиаторные узлы;
Газовое реле;
Расширитель;
Датчик уровня масла;
Фильтры;
Выводящие контакты;
Трансформаторы тока;
Контрольные приборы.

Некоторые элементы требуют предустановочную распаковку. Мероприятие требует определенных условий. Желательно, проводить работы в сухую, ясную погоду. Если влажность на отметке более 85 процентов, стоит проводить все манипуляции в комнате.

Этапы монтажа трансформатора

После всех подготовительных работ, можно переходить к самому монтажу. Здесь мы будем использовать базу, которую мы сделали заранее.

Выгрузка агрегата и установка на “рельсы”;
Транспортировка трансформатора до места установки;
Проверка целостности оборудования;
Монтаж трансформатора на фундамент;
Испытание монтажа;
Ввод в работу.

Изначально проводится тестовый ввод в холостую. Затем обязательно проводится проверка под нагрузкой.

Демонтаж трансформатора

В случае, если трансформатор был поврежден или прошел разрешенный срок его эксплуатации, его потребуется заменить. Демонтаж трансформатора так же требует подготовительных работ.

При ремонтных работах демонтируют не весь блок целиком. Отдельное отключение частей цепи позволяет полноценно определить причину поломки. При разборе блока важно осуществлять маркирование всех частей, которые возможно перепутать при последующем монтаже.

Этапы проведения демонтажа активной части

Изначально отсоединяют крышку бака. Извлекают переключатель и отводы. Для удобства дальнейшего монтажа их маркируют. Важно провести осмотр выводов, чтобы понять их дальнейшую работоспособность. При наличии прогара, трещин, их невозможно использовать дальше. Без повреждений их отсоединяют ножом от обмотки и отпаивают специализированными клещами, с угольным электродом. Если изоляция не повреждена, ее можно оставить и отводы демонтируют вместе с древесной рамой.

Для передачи электроэнергии на большие расстояния напряжения электрического тока с помощью силовых трансформаторов повышают до сотен тысяч вольт. Поскольку высокие напряжения очень опасны, то для работы электроприборов используют ток после силового понижающего трансформатора. Однако на всей протяженности ЛЭП установлено множество защитных устройств. Для отделения напряжений цепей этих приборов от потенциалов линий электропередач применяют трансформатор напряжения (ТН).

Приборы этого типа часто используются для безопасного способа подключения измерительных приборов. Задача ТН состоит в преобразовании высоковольтных токов линий (свыше 6 кВ) до безопасного уровня. Применение таких трансформаторов удешевляет эксплуатацию энергосистем за счет снижения затрат на изоляцию оборудования, работающего в низковольтных сетях.

Устройство и принцип действия

Конструктивно ТН особо не отличается от других типов преобразующих устройств. Его устройство:

магнитный сердечник, шихтованный из пластин электротехнической стали;
первичная катушка;
одна или две вторичные обмотки;
защитный кожух (для конструкций уличного типа).

Внешний вид и схематическое изображение изделия смотрите на рис.1. На картинке изображено устройство с одной (основной) вторичной обмоткой. На некоторых моделях есть дополнительная вторичная обмотка, которая может использоваться, например, для подключения приборов измерения.

Рис. 1. Трансформатор напряжения. Строение

Обратите внимание на то, что между выводами первичных обмоток и вторичными катушками отсутствует гальваническая связь. Это главное отличие измерительных трансформаторов от конструкции обычного понижающего трансформатора.

Защитные кожухи изготовляются из разных материалов. В моделях, используемых для обслуживания высоковольтных ЛЭП, применяют диэлектрики, изготовленные из фарфора (рис. 2),

Рис. 2. ТН на 110 кВ

Для охлаждения обмоток таких высоковольтных агрегатов применяют специальные трансформаторные масла.

В сетях средней мощности применяют модели с корпусами на основе эпоксидных смол (рис. 3).

Рис. 3. ТН наружного типа

Трехфазные ТН с нулевыми выводами выполняются на магнитопроводе с пятью стержнями. Такая конструкция защищает обмотки от перегрева, так как при однофазных замыканиях в цепях высоковольтных проводов цепь линий суммарного магнитного потока в самом трансформаторе замыкается по стали сердечника.

Принцип действия также мало отличается от работы силового понижающего трансформатора. Магнитный поток, возникающий в первичной катушке, распространяется по магнитопроводу, вызывая напряжение ЭДС во вторичной обмотке. Величина напряжения зависит от соотношения числа витков в катушках. Поскольку вторичные обмотки состоят из малого количества витков, то и выходное напряжение небольшое (обычно оно не превышает 100 В).

Принцип работы ТН объясняет схема на рисунке 4.

Рис. 4. Принцип работы трансформатора напряжения

Важной задачей при изготовлении трансформаторов данного типа является выполнение требований по достижению необходимых амплитудных и угловых параметров синусоиды, определяющих соответствующий класс точности: 0,5; 1; 3. В эталонных образцах применяется класс точности 0,2. Для измерительных приборов важно чтобы класс точности был максимально высоким. Чем он выше, тем меньшая погрешность измерения прибора.

Точность параметров преобразованных переменных токов зависит от нагрузки. Чем выше нагрузка вторичной цепи, тем больше погрешность трансформатора напряжения (снижается класс точности). Оптимальные параметры напряжения на выходе трансформатора достигаются при номинальных нагрузках. В этом режиме эффективность преобразования тока возрастает по мере приближения к номинальному коэффициенту трансформации.

Работа ТН эффективна при малых номинальных мощностях во вторичных цепях. Для этих устройств длительное состояние в режиме холостого хода является нормой. Поэтому они эффективно используются в системах защиты линий, которые большую часть времени находятся в режиме ожидания и потребляют мало тока.

Разновидности

По конструкции и способам подключения трансформаторы напряжения классифицируются следующим образом:

двухобмоточный ТН (состоит из первичной катушки и основной вторичной обмотки);
трехобмоточный (имеет две вторичные обмотки. Одна из них является основной, а другая – дополнительной);
заземляемый (конструкция однофазных ТН у которых один вывод первичной обмотки уходит на землю.В моделях трехфазных ТН наглухо заземлены все нейтрали);
незаземляемый;
тип каскадных трансформаторов (первичную обмотку образуют каскады из секций);
семейство емкостных трансформаторов, конструкция которых содержит элементы емкостных делителей;
модели антирезонансных трансформаторов (см. рис. 5).

Можно отдельно выделить низковольтные конструкции, которые используются в некоторых электронных устройствах. Данный класс электронных трансформаторов применяют в тех случаях, когда в электронных схемах необходима развязка, отделяющая цепи высоких напряжений от низких.

Расшифровка маркировки

Для различения разновидностей моделей к ним применяют буквенную маркировку:

Н – трансформатор напряжения;
Т – трехфазная модель;
О – однофазный ТН;
С – сухой (воздушное охлаждение);
М – масляный;
А – антирезонансные модели;
К – каскадные устройства;
Ф – фарфоровый тип корпуса;
И – пятистержневой трансформатор, содержащий обмотку для контроля изоляции;
Л – конструкции в литом корпусе;
ДЕ – емкостные;
З – заземляемые (первичную катушку необходимо заземлять).

Технические параметры

Основные сведения указываются на шильдике трансформатора напряжения.

Рис. 6. Шильдик трансформатора

Технические параметры трансформаторов:

величина напряжения на первичном фазном входе;
напряжение на выводах вторичных фазных обмоток;
коэффициенты мощности;
максимальные напряжения короткого замыкания.

К важным сведениям относится параметры номинальной частоты и класс точности для номинального коэффициента трансформации. На некоторых моделях изготовители указывают угловые погрешности и допустимые погрешности напряжений.

Схемы подключения

Простейшая схема подключения применяется в пунктах обслуживания линий под напряжением 6 – 10 кВ. Подключенные по такой схеме трансформаторы используются для включения вольтметра и подачи напряжений на реле устройства АВР. Пример такой схемы показан на рис. 7.

Рис. 7. Простая схема подключения трансформатора напряжения

На рисунке 8 приведена схема, применяемая для включения однофазных трансформаторов с целью подачи безопасного напряжения на нагрузки, запитанные от вторичных обмоток. В данной схеме использовано группу однофазных трансформаторов, катушки которых соединены по принципу звезды. Обратите внимание, что первичные обмотки соединены с глухозаземленной нейтралью.

Рис. 8. Еще пример схемы подключения

Данная схема применяется в сетях 0,5 – 10 кВ для подключения измерительных приборов, счетчиков. По аналогичной схеме подключаются вольтметры, используемые для контроля изоляции.

Схема эффективна для приема сигналов, свидетельствующих об однофазных замыканиях на землю. Существуют и другие схемы подключений, в частности по типу соединения открытого треугольника. Особенность таких схем в том, что мощность группы из двух ТН меньше мощности трех устройств соединенных по схеме полного треугольника не в 1,5 раза, а в √3 раз.

Применение

Основное применение первичных преобразователей напряжений – подача питания на обмотки измерительных приборов и подключение реле защиты в сетях 380 В и выше. Трансформаторы позволяют расширить диапазоны измерений и изоляцию реле от высоких межфазных потенциалов. Включение выводов первичных обмоток между фазой и землей дает возможность градуировать шкалы приборов с учетом коэффициента трансформации, что позволяет контролировать первичные параметры линий ЛЭП.

Изменение параметров напряжений в первичных цепях влияет на поведение переменных магнитных потоков. Эти возмущения фиксируются вторичными обмотками, которые реагируют изменением амплитуды тока и частоты колебаний. Сигналы поступают на различные защитные устройства, которые автоматически отключают участки линий с КЗ и с другими критичными отклонениями.

Монтаж силовых трансформаторов — это сложный технологический процесс, который отличается комплексностью и требует специализированного подъемно-транспортной техники, оборудования. Монтажные работы обязательно должен проводить специально обученный и подготовленный персонал.

Виды и особенности силовых трансформаторов

На текущий момент существует большое разнообразие силовых трансформаторов, которые отличаются по номинальной мощности, классам напряжения, условиям и режимам эксплуатации, конструктивному исполнении. В зависимости от мощностных характеристик и класса напряжения все трансформаторы подразделяются на несколько групп по габаритам (I-VIII). Если рассматривать оборудования по условиям работы и характера нагрузки, то деление производится на общего, специального назначения и на регулировочные.

Для промышленного использования производители выпускаются силовые трансформаторы для эксплуатации в холодном, умеренном и тропическом климате. В зависимости от типа охлаждения изделия разделяются на сухие, масляные с естественной и принудительной циркуляцией, с негорючим диэлектриком. Каждый трансформатор имеет собственное буквенно-цифровой шифр, который помогает определить эксплуатационные особенности.

Условные обозначения

Условное обозначение любого трансформатора включает следующее:

Набор буквенных обозначений. Обычно характеризует количество фаз, вид охлаждения, число обмоток, наличие РПН. Для силового оборудования специального назначения могут использоваться дополнительные элементы маркировки.
Номинальная мощность, а также год выпуска рабочих чертежей. Последнее может отсутствовать, определяется по наличию последних двух цифр в конце. Если автотрансформатор 110 кВ и выше имеет трансформатор СН, то напряжение последнего прописывается в виде сложной дроби.
Обозначение климатического исполнения. Отсутствие букв свидетельствует о попадании трансформатора в группу с умеренным климатом.

Какие трансформаторы используются?

В основном современная энергетика используется масляные силовые трансформаторы, которые отличаются универсальностью, практичностью и максимальной эффективностью. Подобные устройства обладают некоторыми ограничениями и требуют соответствующего обслуживания, но это минимальные неудобства в сравнении с другими вариантами исполнения.

Сухие трансформаторы сопровождаются небольшой мощностью и габаритами. Варианты исполнения с негерметичным кожухом устанавливаются только в закрытых помещениях. Силовое оборудование с негорючим диэлектриком обычно применяются в устройствах специального назначения. Установка осуществляется в помещениях с повышенной загрязненностью и пожароопасностью.

Объем и последовательность работ

Объем и последовательность выполнения работ определяется конструктивными особенностями силового трансформатора. Активные части трансформаторов зачастую поставляются в неразборном виде на место установки. Тем не менее в связи с наличием транспортных ограничений мощные трансформаторы требуют значительного демонтажа перед проведением перевозки, последующей сборки на месте установки.

Объем и последовательность работ по монтажу определяются конструктивными особенностями комплектующих узлов трансформаторов. При небольших габаритах (группа I-III) изделие поставляется в сборе, трансформаторы больших габаритов с принудительной циркуляцией масла требуют дополнительной промывки, сборки и наладки.

Необходимые для монтажа сведения и технические данные трансформатора, а также отдельных частей и узлов приводятся в сопроводительных документах и в паспортных данных. Специальные требования по монтажу, которые связываются с особенностями конструкции, то они также представлены в технической документации.

Транспортировка: погрузка и выгрузка трансформаторов

Транспортировка трансформаторов является важной технологической операцией. Основная цель этого процесса связывается с доставкой изделия на место установки в полной сохранности. Транспортировка осуществляется на большегрузах на небольшие расстояния, на железнодорожном — на дальние. Для доставки крупногабаритных устройств производится частичный демонтаж, что связывается с ограничениями техники.

Радиаторы, охладители отправляют без дополнительной упаковки, для защиты полостей производится закрытие уплотнителями и резиновыми прокладками. Остальные комплектующие поставляются в деревянных ящиках. Активную часть мощных трансформаторов раскрепляют сверху и снизу. Упаковка активной части производится согласно чертежа, который также поставляется совместно с оборудованием. При перевозке силовых трансформаторов с маслом значительно снижается негативное влияние на изоляцию.

В зависимости от условий и наличии оборудования разгрузка и погрузка осуществляется при помощи кранов или домкратов с полиспастом. В первом случае строповка осуществляется за подъемные устройства. Трансформатор освобождают от креплений и производится пробный подъем. Подъем выполняется плавно без рывков.

Приемка, оценка состояния, хранение трансформатора

После доставки и размещения силового трансформатора на специально подготовленной площадке важно убедиться в наличии всех узлов по документам. Во время осмотра особое внимание уделяется:

состоянию упоров, растяжек и других крепежных элементов, соответствие контрольных меток на баке;
общему состоянию бака трансформатора, наличие задвижек, кранов, отсутствие вмятин, подтеков масла;
состоянию повреждению дополнительных элементов, которые будут монтироваться.

Если неисправности или неполнота комплекта обнаруживается, составляется соответствующий акт. После прибытия не позднее 10 дней важно провести оценку состояния изоляции (уровень давления, наличие течи масла, пробивное напряжение). Результаты такой проверки также отражаются в техническом акте.

Хранение трансформатора допускается не более 3 месяцев на напряжении 110 кВ, и не более 6 месяцев до 35 кВ. Результаты хранения также отражаются в техническом акте и учитывается перед монтажом.

Подготовительные работы при монтаже силовых трансформаторов

Монтаж силовых трансформаторов с массой выше 100 тонн — это сложный процесс, отличающийся большим количеством трудоемких работ. При подготовке важно:

определиться с местом и условиями хранения трансформатора и его узлов;
подготовить нужное количество трансформаторного масла;
сформировать место установки, где будет проводиться разгерметизация и установка комплектующих;
подготовить инструмент, технику и дополнительное снаряжение, которое требуется для монтажа силового трансформатора.
определить последовательность монтажных работ, необходимый уровень испытаний;
подготовить техническую документацию, которая потребуется для сдачи объекта.

Среди прочего важно проработать вопросы ТБ, что позволит выполнять сложнейший фронт работы безопасно. Важно отметить, что монтаж и наладка таких трансформаторов зачастую осуществляется специально подготовленным, специализированным персоналом.

Что подготавливают к монтажу?

Монтаж силовых трансформаторов можно разделить на несколько стадий, технических операций:

Подготовка вводов на высокое напряжение. Элемент электроустановки проверяется визуально на отсутствие трещин и сколов, проводится высоковольтное испытание. Некоторые особенности зависят от типа и модели ввода.
Подготовка к монтажным работам трансформаторов тока. Способ монтажа определяется особенностями конструкции и мощности. Часто ТТ встраиваются в бак, в некоторых случаях устанавливают на железобетонную опору.
Подготовка к монтажу приборов и аппаратуры. Сюда попадает газовое реле, термостатические сигнализаторы, РПН.

Технические операции могут дополняться в зависимости от эксплуатационных характеристик.

Монтаж силового трансформатора

В собранном виде с установленными узлами и залитым маслом отправляются трансформаторы габаритов I, II, III. Они требуют только фиксации на площадке, присоединения высокой и низкой стороны. В остальных случаях осуществляется сборка каждого демонтированного для перевозки элемента. К моменту монтажа обязательно должны быть завершены строительные и другие работы.

Перед монтажом силовых трансформаторов проводится внешний осмотр, отбор проб масла, определение сопротивления изоляции, измерение коэффициента трансформации и потерь холостого хода. В случае удовлетворения результатов проверки трансформатор подлежит монтажу и включению. При ошиновке не следует допускать чрезмерного натягивания проводов и шин. Для заземления бак присоединяют к общему контуру заземления. После оформления соответствующей документации, наладки и опробования защит, трансформатор отправляется в эксплуатацию.

Последовательность монтажа силовых трансформаторов

Монтаж вводов. Демонтируются заглушки, присоединяется шпилька к гибким связям отводов от обмотки с использованием гаек. Затяжка болтов выполняется без рывков и чрезмерного усилия. Для установки вводов используется кран.
Установка РПН и расширителя. Монтаж привода осуществляется в зависимости от особенностей оборудования. Расширители предназначаются для контроля уровня масла в баке. При работе с РПН имеется 2 отсека, в котором участвует расширитель.
Соединение комплектующих и узлов осуществляется с применением фланцев. На текущий момент выделяются изделия глухого, сквозного и сухарного крепления. По форме выделяются фланцы круглой, овальной и прямоугольной формы.
Монтаж контрольных кабелей и аппаратуры. Все кабели заключаются в металлический рукав, крепление к стенки выполняются скобами и болтами.

Шкафы управления и контрольные кабеля

Перед началом проведения монтажа проводится внутренний и внешний осмотр. Удаляются транспортные крепления. Шкафы устанавливают на отдельном фундаменте., корпус соединяется с общим контуром заземления. Монтаж контрольных и силовых кабелей предназначается для электропитания двигателей, систем охлаждений, сборки управления. Разводка выполняется в специальных металлических кожухах. По завершению монтажа проводится измерение сопротивление изоляции.

После этого проверяются системы охлаждения и другое оборудование посредством их поочередного включения. Запрещается проводить опробование при температуре наружного воздуха -45 градусов. Если электровентиляторы и электронасосы работают правильно, систему охлаждения оставляют включенной на 3 часа. В течение этого времени проверяется отсутствие течи масла, подсоса воздуха.

Монтаж и наладка РПН

Регулирование напряжения в силовых трансформаторах осуществляется регулятором напряжения под нагрузкой или попросту РПН. Устройство изменяет коэффициент трансформации без разрыва нагрузочного тока. Существует несколько вариантов исполнения РПН, что имеет соответствующую маркировку. Более подробно об этом можно почитать в этой статье. Оборудование состоит из следующих составных частей:

Контактор. Обеспечивает переход избирателем в нужное положение без разрыва нагрузки.
Избиратель. Подготавливает необходимое рабочее положение.
Приводной механизм. Обеспечивает переключение вышеупомянутых элементов.
Токоограничивающее сопротивление. Используется для снижения коммутационного тока, который возникает в процессе переключения.

Перед монтажными работами важно ознакомиться с технической документацией и особенностями РПН. Выполняется осмотр, производится проверка изоляционных свойств масла. Валы контактора и переключателя настраивают на заводе изготовителя, поэтому не требуют регулирования. Оборудование устанавливают на соответствующее положение и сочленяют валы. После этого производится сочленение привода устройства. После сборки важно оценить коэффициент трансформации и сопротивление обмоток. Для этого строят круговую диаграмму.

Монтаж силовых трансформаторов и состояние изоляции

Для сохранения необходимых физических и электроизоляционных свойств, правильной работы силового трансформатора, необходимо оценивать состояние изоляции. Ухудшение изоляционных свойств часто возникает из-за увлажнения, загрязнения или механического повреждения. При монтаже трансформаторов измеряются сопротивление обмоток через 1 минуту после приложенного постоянного напряжения, измерение угла диэлектрических потерь, изменение электроизоляционных характеристик масла. В некоторых случаях определяется отношение емкостей изоляции обмоток и коэффициент абсорбции. При выполнении этих и иных работ важно соблюдать технику безопасности.

Читайте также: