Ремонт измерительных трансформаторов кратко

Обновлено: 05.07.2024

Силовые трансформаторы – это довольно сложные и дорогие устройства, предназначенные для интенсивного использования в электросетях, обеспечивающих энергопитание промышленных, гражданских объектов, оборонных структур и т.д.

Требования к надёжности таких устройств достаточно велики. Один из примеров такого трансформатора с входящими в его состав компонентами показан на Рис.1.

Работа трансформатора

На первичную обмотку подаётся переменное напряжение и по ней протекает переменный ток. Вследствие явления электромагнитной индукции в магнитопроводе возбуждается магнитный поток, который, в свою очередь, порождает электродвижущую силу во вторичной обмотке и, если к ней подключена нагрузка, ток вторичной обмотки. Наличие электрического сопротивления обмоток при протекании тока порождает их нагрев. Высокое напряжение на вводах-выводах и в обмотках предъявляет высокие требования к изоляционным средам и устройствам на пробой.

Периодичность текущих ремонтов силовых трансформаторов (без подъема магнитопровода) определяется в соответствии с установленными нормами и зависит от их технического состояния.
При текущем ремонте масляного трансформатора его осматривают снаружи и устраняют выявленные дефекты, чистят изоляторы, бак и радиаторы, удаляют грязь из расширителя, доливают масло, проверяют маслоуказатель, спускной кран и уплотнения, надежность контактных соединений, берут пробу масла, проводят испытания и измерения.
В процессе осмотра проверяют герметичность уплотнений. Если она нарушена и имеется течь масла между крышкой и баком или фланцевыми соединениями, то подтягивают гайки. Если же это не помогает, уплотнения заменяют новыми, из маслостойкой резины.
Бак трансформатора и радиаторы очищают от пыли и масла, изоляторы протирают бензином. Удаляют грязь из расширителя и проверяют работу маслоуказателя. При необходимости доливают масло. Необходимо помнить, что температура доливаемого масла должна отличаться от температуры масла в трансформаторе не более чем на 5°С.
Затем проверяют воздухоосушитель. Если индикаторный силикагель имеет розовый цвет, его заменяют новым (голубым). Силикагель для повторного использования восстанавливают путем сушки: индикаторный — при 100 - 120 °С в течение 15 - 20 ч (до ярко-голубого цвета), гранулированный — при 400 - 500 °С в течение 2ч.
Перезарядка термосифонного фильтра выполняется, если кислотное число масла составляет 0,1мг КОН (по результатам испытания пробы масла). Для этого сливают масло из расширителя, снимают крышку фильтра, а затем решетку с силикагелем. Бывший в употреблении силикагель заменяют свежим, сухим. Установив крышку, заливают масло в расширитель, предварительно выпустив воздух из фильтра через пробку на его крышке. Масло доливают до соответствующей отметки на маслоуказателе расширителя в зависимости от температуры масла, которую контролируют термометром, установленным на крышке бака. В корпус оправы термометра также заливают трансформаторное масло.

При текущем ремонте сухого трансформатора необходимо снять кожух и удостовериться в отсутствии механических повреждений обмоток, изоляторов и других частей трансформатора, проверить надежность контактных соединений и заземлений, продуть трансформатор чистым сухим воздухом и протереть изоляторы.
По окончании ремонта замеряют сопротивление изоляции обмоток трансформатора R60" и определяют коэффициент абсорбции (отношение R60" и R15", где R60" — сопротивление изоляции через 60 с, R15" — через 15 с после начала измерения) мегаомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции измеряют между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками.

12. Ремонт измерительных трансформаторов

Текущий ремонт измерительных трансформаторов начинают с очистки их от пыли и грязи, затем осматривают фарфоровую, эпоксидную или другую изоляцию, проверяют надежность их крепления к конструкции, объем масла в баке и отсутствие течи в уплотнениях и сварных швах. Чтобы устранить течь масла, подтягивают скрепляющие болты. Если это не помогает, ставят новую прокладку из маслостойкой резины. Если масло протекает через сварные швы, трансформатор заменяют новым.
Проверяют надежность соединения трансформатора с контуром заземления, контактные соединения внешних проводов с трансформатором, соединения вторичных обмоток с "землей". При ремонте разборных трансформаторов тока проверяют отсутствие ржавчины на торцах магнитопровода. Для этого отсоединяют проводники, откручивают гайки скрепляющих болтов и разнимают половинки трансформатора. Ржавчину снимают шкуркой, половинки скрепляют болтами, стараясь, чтобы между ними не было воздушного зазора и кабель располагался в центре окна трансформатора.
В трансформаторах измеряют сопротивление изоляции, первичной обмотки — мегаомметром на 2,5 кВ, вторичной — на 1 кВ. Сопротивление изоляции не нормируется, однако для вторичных обмоток трансформатора тока сопротивление, равное 50 - 100 Мом, считается достаточным. Если сопротивление изоляции обмоток менее указанной величины, трансформатор снимают и сушат.
При капитальном ремонте трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН) испытывают повышенным напряжением. При замене трансформаторов в ходе ремонта проводят испытания, проверяют целость их обмоток, а также группы соединения трехфазных и полярность однофазных трансформаторов. Как известно, направление тока в обмотке амперметра переменного тока не оказывает влияния на точность его работы (при любом способе подключения амперметра к ТТ он будет давать правильные показания). В таких же приборах, как ваттметры, счетчики электроэнергии, а также многие устройства релейной защиты, направление тока имеет большое значение. Поэтому обмотки ТТ имеют специальную маркировку, позволяющую правильно подключать его в первичную цепь высокого напряжения и во вторичную измерительную цепь. Так, начало и конец первичной обмотки маркируются соответственно Л1 и Л2 (линия), а начало и конец вторичной обмотки — И1 и И2 (измерительная цепь тока). Выводы ТН маркируют следующим образом: начало и конец первичной обмотки обозначают соответственно А и X, а начало и конец вторичной обмотки — а и х.

Рис. 11. Схема проверки полярности измерительного трансформатора: GB — аккумулятор; S — рубильник; Р — гальванометр (поляример); w1, w2 — первичная и вторичная обмотки

Целостность обмоток и правильность их соединения проверяют мегаомметром, а полярность определяют по схеме, показанной на рис. 11. При правильном обозначении выводов стрелка гальванометра (поляриметра) Р в момент замыкания рубильника 5 должна отклоняться вправо. Трансформаторы с неправильно обозначенными выводами отправляют для перемаркировки. При проверке целости вторичной обмотки закорачивают первичную обмотку, так как при разомкнутой первичной обмотке в ней будет наводиться электродвижущая сила большой величины, опасная как для человека, так и для изоляции обмотки.

13. Особенности ремонта сухих трансформаторов

При среднем ремонте сухих трансформаторов подпрессовывают обмотки и ярма магнитной системы, подтягивают все крепления, заменяют или ремонтируют изоляторы, вентиляторы и их электропроводку, кожух, зажимы и панель для переключения регулируемых ответвлений, чистят и продувают сухим сжатым воздухом все части и вентиляционные каналы, измеряют сопротивление изоляции обмоток, ярмовых балок, деталей прессовки обмоток и стяжки магнитной системы, красят кожух, шинные отводы и другие части, имеющие повреждения антикоррозийного покрытия, замеряют сопротивление обмотки постоянному току и коэффициент трансформации. При измерении сопротивления изоляции используют мегаомметр на 1000В. Сопротивление изоляции обмоток при 20 - 30 °С для трансформаторов с номинальным напряжением до 1 кВ должно быть не менее 100 МОм, более 1 до 6кВ — не менее 300 МОм, более 6кВ — не менее 500 МОм.
При капитальном ремонте перематывают или заменяют обмотки, ремонтируют каркас и его магнитную систему, детали главной изоляции, переизолируют отводы, сушат, красят и запекают лаковое покрытие обмоток, а также выполняют все работы, относящиеся к среднему ремонту, включая электрические испытания.
Активную часть сухих трансформаторов сушат в шкафу или воздуходувкой.

Трансформаторы напряжения по своему устройству и принципу работы напоминают обычные силовые трансформаторы, но отличаются от них малой мощностью (максимальная мощность трансформатора напряжения НОМ-10 составляет 720 В*А) и изготовляются со стороной высшего напряжения на все напряжения по ГОСТу от 0,38 до 500 кВ.
В распределительных устройствах подстанции на 10 кВ применяют преимущественно трансформаторы напряжения НОМ-10, НТМК-10 или НТМИ-10.
Перед монтажом трансформаторы напряжения подвергают осмотру и ревизии, когда поднимают активную часть и сушат обмотки.
При ревизии трансформатора с выемкой активной части проверяют состояние магнитопровода и обмоток в тех же объемах, что и у силовых трансформаторов.
Обнаруженные при ревизии неисправности устраняют, а снижение сопротивления изоляции вследствие ее увлажнения восстанавливают путем сушки активной части трансформатора напряжения.
Трансформаторы напряжения при монтаже устанавливают на металлической раме высотой 20 - 25 см, прикрепленной к полу камеры. Иногда трансформатор монтируют на угольниках, приваренных к закладным частям камеры или каркасу ячейки КРУ или КПТ. Для удобства ревизии или замены трансформатора передний опорный угольник конструкции должен быть обращен полкой вниз.
Поднимают и опускают (при монтаже и демонтаже) трансформатор за скобы, которые располагаются на его корпусе или крышке. Пробку для спуска масла и указатель уровня масла в трансформаторе следует обращать в сторону обслуживания.
При монтаже трансформатора к выводу с маркировкой "А" подсоединяют желтую шину, к "В" - зеленую и к "С" - красную. При однофазных трансформаторах вывод "А" можно подсоединять к любой фазе. Если устанавливают три однофазных трансформатора, то все выводы с маркировкой "X" соединяют общей шиной в нулевую точку и заземляют. Корпус каждого трансформатора напряжения подсоединяют к заземляющей магистрали отдельной стальной шиной сечением не менее 48 мм 2 .
После монтажа трансформатора напряжения проверяют изоляцию вторичных обмоток приложением в течение 1 мин напряжения 1 кВ частотой 50 Гц и ток холостого хода при номинальном напряжении во вторичной обмотке. Холостой ход не нормируется, но он не должен отличаться от заводских данных более чем на 10%.
Перед включением в сеть маслонаполненного трансформатора напряжения из-под верхней (маслосливной) трубки вынимают герметизирующую шайбу для обеспечения свободного входа и выхода воздуха (работы "дыхательного устройства").
Технология ремонта трансформатора напряжения, правила разборки магнитопровода, снятие и ремонт катушек, выполнение намоточных работ при изготовлении катушек, ремонт пластин магнитопровода и т. п. очень сходны с подобными работами силового трансформатора. На все время ремонта или монтажа первичные и вторичные обмотки трансформаторов напряжения в целях безопасности должны быть закорочены, так как случайные соприкосновения с временными проводками, предназначенными для освещения, сварки и измерений, могут вызвать обратную трансформацию и напряжение, опасное для людей.
Трансформаторы тока перед монтажом тщательно осматривают, проверяют состояние изоляции и контактных частей, целость и исправность литого корпуса у трансформаторов ТКЛ и ТПЛ и металлического корпуса у ТПОФ и ТПФМ и сохранность фарфоровых изоляторов.
Трансформаторы тока, у которых повреждены изоляторы, имеются глубокие вмятины на кожухе, зафиксирован пробой изоляции на металлический корпус, обнаружены внутренние обрывы проводов вторичной цепи, подлежат ремонту до начала монтажа.
После окончания ремонта трансформаторов тока их подвергают испытаниям, определяя сопротивление изоляции первичной обмотки по отношению к корпусу трансформатора тока и сопротивление изоляции вторичных обмоток.
При прохождении тока по первичной обмотке трансформатора в его разомкнутой вторичной обмотке будет индуктироваться опасное напряжение, сопровождающееся недопустимым нагревом магнитопровода, что может привести к пробою изоляции или к несчастному случаю.
При замене трансформатора тока новым выводы первичной обмотки присоединяют к шинам распределительного устройства и провода вторичных цепей - к зажимам вторичной обмотки, металлический корпус или основание трансформатора тока заземляют. При этом опорные трансформаторы тока устанавливают, как правило, на горизонтальной плоскости, а проходные - в горизонтальном или вертикальном положении на жестких сварных конструкциях из угловой стали размером не менее 50x50x5 мм.

Рис. 37. Способы установки проходных трансформаторов тока:
а - вертикально на сварной раме, б - горизонтально в проеме железобетонной перегородки

Некоторые наиболее часто встречающиеся способы установки проходных трансформаторов тока указаны на рис. 37. При установке нового трансформатора тока напряжением 10 кВ необходимо, чтобы расстояния между токоведущими частями разных фаз, а также от этих частей до ближайших заземленных и строительных конструкций составляли не менее 125 мм.
Более плотное прилегание фланцев трансформаторов тока к поверхности опорной конструкции достигается применением стальных прокладок.
Присоединение выводов первичной обмотки к шинам распределительных устройств выполняется особенно тщательно, чтобы при длительном протекании тока участок соединения не нагревался более температуры целого участка шин. Это достигается необходимой обработкой контактных поверхностей шин и выводов трансформаторов тока, применением пружинящих шайб или шайб увеличенных размеров, которые подкладывают под гайки и головки крепежных болтов, а также затяжкой болтов контактного соединения с требуемым усилием.
Заземление трансформатора осуществляется с помощью провода или шины заземления, присоединяемых одним концом к специальному заземлителю или к заземляющей магистрали РУ, а другим - к трансформатору тока под болт заземления, обозначенный меткой "3". Перед присоединением провода или шины заземления к трансформатору поверхности контактов тщательно зачищают и смазывают вазелином. Таким же образом подготавливают контактную площадку под провод или шину заземления на фланце трансформатора тока.
Демонтаж трансформатора тока для его ремонта в мастерских или при его замене заключается в отсоединении проводов цепей вторичной коммутации (предварительно следует закоротить вторичную обмотку трансформатора), снятии болтового крепления с контактного соединения первичной обмотки с шинами РУ и отсоединении проводов или шин заземления корпуса или основания трансформатора тока. Затем отвинчивают гайки болтовых соединений, крепящие корпус трансформатора тока к опорной конструкции, осторожно вынимают и убирают стальные прокладки из-под фланцев, после чего трансформатор тока вынимают из гнезда.

Рис. 38. Схема сушки изоляции трансформаторов тока:
а - первичным током, б - вторичным током, 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная обмотка, 3 - электросварочный трансформатор 220/65 В, 4 - регулировочное устройство (реостат), 5 - трансформатор 220/12 В

Ремонт трансформаторов тока заключается в проверке целости фарфоровых изоляторов покрышек и их армировки. В случае выявления сколов фарфоровых изоляторов с небольшой площадью поверхности и нарушенным армировочным швом их ремонтируют тем же способом, что и изоляторы силовых трансформаторов.
При ремонте проверяется прочность крепления стержня, проходящего через изолятор. Для определения состояния изоляции между первичной и вторичной обмотками и выяснения наличия или отсутствия обрыва в цепи вторичной обмотки трансформатора тока пользуются мегаомметром напряжением 1000 В. Сопротивление изоляции между обмотками, а также между ними и корпусом должно быть не менее 100 МОм.
При ремонте проходных трансформаторов тока ТПФМ и ТПОФ проверяют также наличие контакта между корпусом и покрытой проводящим слоем (металла или графита) поверхностью изолятора. Если контакт не нарушен, стрелка мегаомметра остановится на нулевой отметке. При отсутствии контакта поверхность изолятора зачищают и покрывают графитной краской.
Изоляцию трансформаторов тока сушат первичным током при короткозамкнутой вторичной обмотке или вторичным током при короткозамкнутой первичной обмотке (рис. 38). В трансформатоpax тока напряжением 6 - 10 кВ при нагреве первичным током и замкнутой вторичной обмотке ток в обмотках допускается не более 1,3 - 1,4 номинального тока во вторичной обмотке. При сушке вторичным током и короткозамкнутой первичной обмотке ток должен быть не более 1,1 - 1,2 номинального тока в первичной обмотке.
При сушке трансформатора тока температура его частей не должна превышать 75 - 80 °С, а продолжительность сушки - 15 - 18 ч. Показатель окончания сушки трансформатора тока - не изменяющееся в течение 3 - 4 ч сопротивление изоляции.

Обеспечение исправной и надежной работы электрооборудования невозможно без регулярного проведения регламентных работ, по поддержанию установок и сетей в надлежащем состоянии. Это требование относится и к трансформаторам, при необходимости соблюдения условий, установленных изготовителями агрегатов и указанных в паспортной документации.

Для чего нужно ТО

Цель технического обслуживания трансформаторов – контроль текущего состояния оборудования, своевременное выявление неисправностей и их устранение, проведение регламентных операций по доливке масла, регулировке узлов, проведению измерений соответствующих характеристик. Перечисленные меры направлены на исключение аварийных ситуаций, в результате которых электрооборудование может выйти из строя.

Периодичность

Периодичность проведения работ по техническому обслуживанию трансформаторов определяется требованиями паспортной документации и государственных нормативных документов. Период ТО для агрегатов различных характеристик представлен в техническом паспорте оборудования.

Один раз в год проводятся очередные осмотры оборудования электромонтерами и специалистами из группы инженерно-технического персонала. По необходимости осуществляется очистка трансформатора и его составных частей от пыли, грязи, масляных следов, смазка шарниров, доливание масла, регулировка приводных механизмов.

Состав техобслуживания трансформаторов

Состав технического обслуживания трансформаторного оборудования предполагает периодическое выполнение следующих работ:

В регламентные сроки нужно проводить испытание агрегатов, предусматривающее подачу нагрузки, превышающей номинальную, в порядке, установленном государственными нормативами.

Особенности обслуживания

Порядок проведения обслуживания трансформаторного оборудования регламентируется действующими стандартами, техническими условиями, государственными нормативными документами, требованиями изготовителя, изложенными в паспортной документации и руководствах по эксплуатации.

При организации выполнения работ, внимательно осматривают инструменты и приспособления, чтобы убедиться в исправности инвентаря, соответствии установленным нормам безопасности.

После этого, через распределительный силовой щиток отключают подачу энергии на соответствующую камеру. Чтобы избежать несанкционированного включения, на рубильник подвешивают плакат с предупредительной надписью.

Затем разряжают конденсаторы выпрямителей, открывают в дверь в камеру и проверяют отсутствие напряжения низковольтными индикаторами на соответствующих выходах. Убедившись в безопасности, осматривают оборудование на предмет наличия внешних дефектов.

Проверяют целостность масломерного стекла, цветовой оттенок и объем трансформаторного масла.

На неудовлетворительное состояние установки может указывать повышенный шум при работе – гудение, вибрация, превышение показателей температурного нагрева. Поэтому после окончания регламентного осмотра и выхода за пределы камеры, нужно проверить агрегат при поданном напряжении, убедившись в отсутствии нежелательных явлений.

Результаты проверки фиксируют в паспорте установки и дежурном журнале.

Правила техники безопасности

Работы по обслуживанию трансформаторов входят в перечень производственных операций, связанных с повышенной опасностью. Поэтому соблюдение норм и правил охраны труда и техники безопасности – обязательное условие, позволяющее защитить жизнь и здоровье работников, участвующих в проверке электрооборудования.

Действующие правила предусматривают исполнение следующих требований:

использование соответствующих средства индивидуальной защиты, в зависимости от характера выполняемых работ;
заблаговременной подготовки необходимых инструментов и приспособлений;
обесточивания проверяемой камеры, с применением предосторожностей, исключающих подачу напряжения на обслуживаемый объект.

К обслуживанию трансформаторных установок допускают обученный персонал, обладающий необходимыми группами допуска, в зависимости от характеристик оборудования.

Предусмотрено применение допускной системы, предполагающей оформление документов, закрепляющих ответственность лиц, выполняющих указанные работы.

Своевременное техническое обслуживание трансформаторов исключит аварийный выход установок из строя, а соблюдение требований безопасности сохранит жизнь и здоровье работников, участвующих в проведении регламентных проверок.

Читайте также: