Обновлено: 05.07.2024

Как и все устройства, трансформаторы имеют определённый срок службы. Высокое напряжение, преобразование которого выполняется трансформатором, может вывести трансформатор из строя в том случае, если свойства изоляции ухудшатся. Поэтому срок службы трансформатора напрямую связан со сроком службы изоляции.

Особенности принципиального устройства силового трансформатора делают его малопригодным для воздушного охлаждения. Мощные трансформаторы располагают вблизи линий электропередачи на открытом воздухе, влажность которого существенно изменяется соответственно погоде. Это требует использования специальных методик охлаждения и изоляции.

Трансформаторное масло наиболее широко используется для обеспечения эффективной работы трансформаторов. При упомянутом оно:

• пропитывает картон, бумагу и ткани, содержащиеся в трансформаторе, улучшая их изоляционные свойства;
• проникая во все щели, отбирает тепло у элементов конструкции трансформатора и охлаждает их.

Но это масло портится под воздействием кислорода и влажности воздуха. Его изоляционные качества ухудшаются и около 85% случаев выходов из строя трансформаторов связаны с этим.

Ухудшение свойств

При соприкосновении с воздухом в масляную среду попадает не только влага, но и мельчайшие частицы пыли, загрязняющие её. Также вымываются из тела трансформатора те или иные растворяющиеся в масле вещества, которые усиливают процесс порчи масляной среды. Увеличение температуры при работе трансформатора ускоряет этот процесс, а также способствует образованию агрессивных веществ, таких как кислоты. Для того чтобы масляную среду можно было использовать повторно, её периодически извлекают и обрабатывают. Для оценки состояния масляной среды выполняются ежегодные проверки.

Существующие технологии очистки и восстановления масла позволяют на 100% вернуть ему свойства, утраченные за время работы. Это позволяет использовать масляную среду в трансформаторе неограниченное время. Поскольку очистка и восстановление имеют свою цену, не всегда имеет смысл выполнять их в сравнении с заменой использованного масла новым.

Очистка трансформаторного масла и уход за ним

Для уменьшения расходов на очистку и регенерацию необходимо обеспечить определённые условия пребывания масла в трансформаторе:

• по возможности чаще выполнять оценку состояния масляной среды;
• содержать поглотители влаги в наилучшем состоянии;
• немедленно устранять протекания;
• использовать систему очистки масляной среды от влаги при значениях меньше допустимых;
• не доливать в бак трансформатора заведомо увлажнённое масло, например, то, которое находилось в контакте с воздухом достаточно долго;
• мониторинг кислотности масляной среды.

Восстанавливать использованное трансформаторное масло можно в установке MASTER OIL (или в аналогичных по назначению установках) прямо на месте расположения.

При этом создаётся специальный контур для прокачивания масляной среды. Контур состоит из труб, нагревателя и установки MASTER OIL. Контур начинается в нижней части бака трансформатора и заканчивается в его верхней части. Более холодное масло из нижней части бака поступает сначала в нагреватель, затем в установку MASTER OIL, затем в верхнюю часть трансформатора. При этом в установке используются такие способы обработки как:

• фильтрация;
• обезвоживание;
• дегазация;
• вакуумирование;
• адсорбция.

Циркуляция масла по контуру продолжается до получения необходимых результатов анализов, которые периодически выполняются в ходе процесса.

• Следует учесть тот факт, что при очистке масляной среды будут утрачены химикаты на основе фурана, которые служат для оценки состояния изоляции. Поэтому операции с этими химикатами потребуется начинать заново.

Что может быть после регенерации?

Влага со временем накапливается не только в масляной среде, но и в изоляционных материалах. Очищенное от влаги масло работает подобно губке, вбирая себя влагу из изоляционных материалов, особенно с использованием целлюлозы. По этой причине повторное увлажнение масла происходит быстрее, но может быть использовано, как способ высушивания изоляции.

• При хорошем качестве трансформаторного бака вместе со всеми сервисными устройствами последующую обработку масляной среды можно выполнять через 2 года. Но, тем не менее, необходимо постоянно периодически выполнять анализ состояния масла.

Своевременная и качественная обработка существенно увеличивает продолжительность срока службы трансформаторов.

Надзор и уход за трансформаторами

Качественное и надёжное электроснабжение потребителей может быть обеспечено только при условии правильной эксплуатации оборудования, в том числе и силовых трансформаторов. Одним из обязательных условий, обеспечивающих нормальную работу трансформаторов, является периодический надзор за их работой, а также своевременный и правильный уход.

Основная цель - обеспечить безаварийную работу, длительный срок службы, вовремя обнаружить и ликвидировать возникшие отклонения от нормальной работы, предотвратить развитие более масштабной аварийной ситуации.

Надзор за работой трансформаторов

Надзор за трансформаторами осуществляется во время периодических осмотров оборудования в электроустановке. При наличии в электроустановках постоянного обслуживающего персонала осмотры осуществляются ежедневно.

Электроустановки, обслуживаемые оперативно-выездной бригадой, осматриваются не реже одного раза в 30 дней. Трансформаторы в распределительных пунктах осматриваются раз в полгода. В случае возникновения аварийных ситуаций в электроустановке или при возможных неблагоприятных условиях для работы оборудования организуются дополнительные осмотры.

Рассмотрим, на что необходимо обратить внимание при осмотре силового трансформатора:

Величина нагрузки и напряжения по каждой из обмоток

В данном случае величина тока не должна превышать номинальное значение для той или иной обмотки. В аварийных ситуациях, при необходимости, допускается кратковременная перегрузка одной из обмоток трансформатора. В инструкции по эксплуатации для каждого типа трансформатора индивидуально указывается возможная величина перегрузки обмоток в процентах и соответствующее время, в течение которого обмотка может быть перегружена без негативного воздействия на оборудование.

Напряжение по каждой из обмоток должно находиться в пределах допустимых значений для того или иного класса напряжения. Допускается продолжительная работа силового масляного трансформатора с перегрузкой одной из обмоток не более 5% при условии, что напряжение на обмотке будет соответствовать номинальному значению. Также возможна неограниченная работа трансформатора при напряжении выше 10% от номинального значения на одной из обмоток, при этом перегрузка обмоток недопустима.

В случае перегрузки необходимо примять меры ее устранению (снижение нагрузки у потребителей, перевод потребителей на другой источник электроснабжения). Напряжение может быть откорректировано путем переключения устройств ПБВ или РПН на трансформаторе в данной электроустановке, а если проблема наблюдается на нескольких объектах, питающихся от одного источника, то регулировка напряжения производится на трансформаторах (автотрансформаторах) питающей подстанции.

Положение переключающих устройств, отсутствие сигналов срабатывания устройств защиты и автоматики

Положение переключающих устройств должно соответствовать режиму работы оборудования. В случае срабатывания защиты, автоматики (перегрузка, замыкание на землю, перегрев, защита от внутренних повреждений, защита минимального напряжения, АВР, АПВ и др.) необходимо определить причину срабатывания и принять соответствующие возникшей ситуации меры – локализировать и отключить от сети аварийный участок электроустановки, запитать обесточенных потребителей от резервного источника энергоснабжения и др.

Уровень масла в расширителе бака силового трансформатора и в расширителе бака РПН (если конструктивно они разделены)

Уровень масла должен быть в допустимых пределах между минимальным и максимальным значением на шкале маслоуказателя. Нормальным считается уровень, примерно соответствующий среднесуточной температуре окружающей среды с учетом нагрузки трансформатора. Уровень масла проверяется при каждом осмотре оборудования, а в период чрезмерно высокой или низкой температуры окружающей среды могут быть организованы дополнительные осмотры.

Показания термодатчиков верхних слоев масла. Температура верхних слоев масла не должна превышать допустимые значения в соответствии с требованиями для той или иной системы охлаждения трансформатора.

На масляных трансформаторах, оборудованных системами охлаждения, а также на трансформаторах сухого типа используются термодатчики с функцией сигнализации о достижении заданного значения температуры. Сигнал с датчика температуры может подаваться на панель центральной сигнализации и, при необходимости, на устройство автоматического включения системы охлаждения трансформатора.

Работоспособность системы охлаждения трансформатора

В период времени года, когда требуется дополнительное охлаждение трансформатора, необходимо проверять работоспособность системы охлаждения. При достижении температуры масла, при которой должно включаться охлаждение, необходимо проверить его работу или включить вручную, если отсутствует автоматический режим включения охлаждения. Если трансформатор установлен в помещении, оборудованным принудительной приточно-вытяжной вентиляцией, необходимо проверить ее работоспособность и при необходимости включить в работу.

Отсутствие течи масла из бака, из герметичных маслонаполненных вводов (при наличии таковых)

Для элегазовых трансформаторов – давление элегаза в баке

Значение давления должно соответствовать рабочим значениям во всем диапазоне температуры окружающей среды.

Отсутствие нехарактерных для нормальной работы шумов, треска внутри бака

Целостность заземляющего контура, соответствие положения короткозамыкателя нуля (заземлителя нейтрали трансформатора) режиму работы заземления нейтрали электрической сети

Отсутствие загрязнения изоляторов, видимых признаков нагрева контактных соединений

Чрезмерное загрязнение изоляции может привести к ее перекрытию и как следствие аварийной ситуации на участке электроустановке. Признаками перегрева контактных соединений является изменение цвета токоведущих частей, разрушение внешнего покрытия (изолирующего или лакокрасочного), видимые оплавления металла.

Для своевременного обнаружения перегрева контактных соединений могут быть установлены специальные сигнализаторы, которые необходимо проверять при каждом осмотре трансформатора. Для проверки температуры токоведущих частей могут применяться инфракрасные пирометры, которые позволяют фиксировать значение температуры поверхности дистанционно.

Наличие и пригодность средств пожаротушения

При осмотре трансформатора необходимо проверить наличие средств пожаротушения в соответствии со схемой их расположения в электроустановке.

Уход за трансформаторами

Продолжительный и безаварийный срок службы силового трансформатора обеспечивается при условии правильного и своевременного проведения работ по обслуживанию трансформатора.

Обслуживание трансформатора предусматривает проведения плановых текущих и капитальных ремонтов. Их периодичность определяется на основании требований завода-изготовителя и нормативных документов и инструкций по эксплуатации оборудования на предприятии, которое осуществляет эксплуатацию и обслуживание электроустановки.

Плановые ремонты осуществляется согласно предварительно составленным рабочим технологическим картам или проектам производства работ. В данных документах указывается последовательность работ и требования, которых необходимо придерживаться при проведении работ и проверке тех или иных характеристик.

При выполнении работ по обслуживанию трансформатора проверяется работа охлаждающих устройств, устраняются течи масла, проверяется надежность контактных соединений, устраняются следы коррозии на конструктивных элементах трансформатора, осуществляется корректировка уровня масла в баке путем слива или доливки необходимого количества трансформаторного масла. Для элегазовых трансформаторов, при необходимости, производится закачка элегаза для нормализации давления в баке трансформатора.

Одним из важнейших этапов проведения работ по техническому обслуживанию силового трансформатора является проверка работы устройств релейной защиты и автоматики. Данные устройства обеспечивают защиту трансформатора от нежелательных режимов работы, обеспечивая их работу в пределах допустимых номинальных значений тока и напряжения.

В случае возникновения аварийных ситуаций, при которых происходит отключение трансформатора действием защит, проводится его осмотр, физико-химический анализ трансформаторного масла, испытания изоляции повышенным напряжением, на основании чего делается вывод о возможности дальнейшей работы данного элемента оборудования. При необходимости устраняются возникшие неисправности.

Испытание обмоток трансформатора, отключившегося действием защит от внутренних повреждений, производится независимо от наличия или отсутствия видимых признаков повреждения.

Анализ трансформаторного масла производится в специализированной лаборатории. Помимо аварийных ситуаций, отбор проб масла производится, как правило, в период проведения плановых текущих ремонтов для своевременного выявления признаков отклонений от нормального режима работы трансформатора. При необходимости осуществляется замена силикагеля в адсорбционном и термосифонном фильтрах.

Работа трансформаторов, за исключением сухих систем, невозможна без трансформаторного масла. Эта рабочая жидкость играет важную роль в процессе эксплуатации трансформаторных узлов. Она выполняет две ключевые функции – изоляция обмоток и их эффективное охлаждение.

Пример трансформатора, в котором используется масло

Причины износа и старения масла в трансформаторе

В процессе работы трансформатора его рабочая жидкость окисляется, загрязняется и увлажняется. Это приводит к тому, что она теряет свои оптимальные электрические и химические свойства. Продукты старения, которые откладываются на активных элементах трансформаторной системы, приводят к худшему отводу тепла и перегреву, как самого масла, так и трансформатора.

Основными факторами старения масла является воздействие кислорода и электрического поля. В качестве катализатора процесса старения будет выступать повышенная температура, наличие в масле солей различных металлов, воздействие прямого солнечного света и попадание влаги.

Важным фактором в загрязнении масла является и процесс усадки изоляционных материалов. Разрушения используемых лаков и целлюлозных материалов приводит к накоплению грязи и ее осаждению на рабочих поверхностях. Это способствует худшему теплоотводу и увеличению рабочей температуры масла, а это уже в свою очередь способствует и процессам окисления.

Чтобы исключить выход трансформатора из строя следует следить за состоянием его масла и своевременно проводить техническое обслуживание. Ведь своевременная регенерация масла позволит полностью восстановить его оптимальные свойства.

Виды ремонта трансформатора, связанные с качеством его масла

Для того чтобы определить качество масла и его технические свойства проводятся отборы проб из трансформатора. После проведения лабораторных анализов по химическому составу выполняют проверку на электрическую плотность. За результатами таких испытаний делают заключение о том, какой метод ремонта трансформатора можно применять в том или ином случае.

Замена масла

Такая процедура проводится, ели масло сильно загрязнено и технические параметры не позволяют его эффективно использовать. Выполнять процедуру лучше на месте. В процессе замены трансформатор обсушивается от старого масла и промывается с помощью специального разогретого нафтенолового или отрегенерированного масла. Эта процедура позволяет полностью удалить из трансформаторной системы всю, накопившуюся за годы эксплуатации, грязь. После этого в трансформатор заливают регенерированное или новое масло. Важно следить за его уровнем в трансформаторе – важно, чтобы он был и не выше, и не ниже нормы. Чтобы его контролировать используют специальные маслоуказатели МС. С их помощью можно будет залить именно столько масла, сколько нужно для конкретного вида трансформатора.

Замена масла в трансформаторе

Регенерация масла

Процесс регенерации представляет собой процедуру восстановления параметров масла, связанную с выведением из его состава продуктов старения. Этот процесс можно осуществлять на месте посредством откачивания масла с нижней части трансформатора, пропускания через установку регенерации и закачивания через расширительный бак. В процессе прокачивания масло пропускается через специальный адсорбент, который осаждает продукты старения. Кроме этого оно поддается дегидратации, дегазации и механической фильтрации. Эту процедуру продолжают до тех пор, пока снова не будут достигнуты нужные эксплуатационные параметры.

Схема установки для регенерации масла в трансформаторах

Очистка и осушка

Эта процедура состоит в том, чтобы отделить из масла механические примеси и имеющуюся влагу. Осуществляется этот процесс посредством центрифугирования и фильтрования через специальные бумажные фильтры. Высоких показателей очистки можно добиться, используя центрифугу совместно с фильтр-прессом. Такая методика широко применяется при очистке рабочего масла в трансформаторах, функционирующих с напряжением до 110кВ. Для устройств, работающих с напряжениями от 220кВ, параллельно с процессами осушки и фильтрации используют еще и дегазацию масла, а в некоторых случаях и насыщение инертным газом.

Схема устройства для осушки масла

Защита масла от старения

Выше были перечислены методы восстановления параметров масла для его дальнейшей эксплуатации. Кроме этого существуют еще и способы, чтобы минимизировать процессы старения масла. Рассмотрим основные из них.

Расширительный бак

Этот конструкционный элемент, кроме того, что позволяет компенсировать изменение объема масла в процессе смены температур во внешней среде, еще и позволяет минимизировать его контакт с воздухом. Это уменьшит попадание в масло влаги и кислорода и уменьшит показатель его окисления.

Воздухоочистительные фильтры

Эти элементы устанавливают на опускных трубопроводах расширителей. Наличие таких элементов позволит очистить поступающий воздух от механических примесей и уменьшит контакт воздуха с маслом.

Схема воздухоочистительного фильтра

Адсорбционные и термосифонные фильтры

Такие элементы используются для реализации процедуры постоянной регенерации масла непосредственно в процессе работы трансформатора. Такие фильтры устанавливаются в системе охлаждения. В их состав входит специальный сорбент, очищающий масло в процессе его эксплуатации.

Азотная защита

Этот вид защиты позволяет защитить масло в расширителе от его контакта с атмосферной средой. Основным элементом защиты является эластичный резервуар, заполняемый азотом.

2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 104 с. ил. Б-ка электромонтера. Выпуск 579.

Описаны назначение и свойства трансформаторного масла. Первое издание вышло в 1975 г. Во 2-м издании освещены вопросы пробоя диэлектрической изоляции трансформаторов, защиты изоляции трансформаторов, дегазации трансформаторного масла. Для электромонтеров электромонтажных организаций и энергосистем, занятых обработкой и эксплуатацией трансформаторного масла.

Содержание.
Предисловие.
Введение.
Пробой диэлектриков.
Изоляция трансформаторов.
Трансформаторное масло.
Защита изоляции трансформаторов.
Осушка трансформаторного масла цеолитами.
Дегазация трансформаторного масла.
Список литературы.

Аптов И.С., Хомяков М.В. Уход за изоляционным маслом

• формат djvu
• размер 2.38 МБ
• добавлен 26 декабря 2011 г.

Библиотека электромонтера. Выпуск 184. М.—Л.: Энергия, 1966 - 112 с. с черт. Брошюра рассчитана на монтеров и мастеров, занимающихся эксплуатациеймаслонаполненных аппаратов и трансформаторов. В брошюре описываются наиболее существенные вопросы ухода за изоляционным (трансформаторным) маслом, излагаются краткие сведения о составе изоляционных масел, их физико-химических свойствах, приводится описание способов отбора и испытания проб масла, а также.

Булаткин В.А., Гурьев И.Я., Семкин Р.М. Масляные уплотнения вала турбогенераторов

• формат pdf
• размер 3.59 МБ
• добавлен 29 ноября 2011 г.

Библиотека электромонтера. Выпуск 294. М.: Энергия, 1970 - 72 с., с ил. В брошюре описаны конструкции уплотнений вала отечественных турбогенераторов, ремонт уплотнений, рассмотрены разделка рабочей поверхности вкладышей, ремонт уплотняющих колец, маслоулавливающих устройств, установка деталей термоконтроля и сборки уплотнений. Брошюра рассчитана на рабочих, занимающихся ремонтом и обслуживанием турбогенераторов. Основные типы уплотнений и схем.

Маневич Л.О. Обработка трансформаторного масла

• формат djv
• размер 2.39 МБ
• добавлен 02 апреля 2011 г.

М.: Энергия, 1975. - 72 с. ил. Б-ка электромонтера. Выпуск 408. Брошюра содержит краткие сведения о назначении, свойствах и особенностях различных марок трансформаторного масла. Даны рекомендации для правильного подбора маслоочистительного оборудования. Описаны конструкции маслоочистительного оборудования (центрифуги, фильтр-прессы, цеолитовые установки). Брошюра рассчитана на мастеров, бригадиров и электромонтеров электромонтажных организаций.

Масанов Н.Ф. Индустриальная заготовка элементов электрических сетей

• формат djvu
• размер 1.88 МБ
• добавлен 27 декабря 2011 г.

Библиотека электромонтера. Выпуск 312. М.: Энергия, 1971 - 80 с. с илл. Излагаются основные положения и преимущества индустриальной заготовки элементов электрических сетей, а также шинных и трубных коммуникаций на технологических поточных линиях с применением высокопроизводительных механизмов, приспособлений и инструментов. Приводятся необходимые рекомендации и варианты устройства, размещения и оснащения технологических линий с учетом механизиров.

Черный И.А. Монтаж электропроводок в пластмассовых трубах

• формат djv
• размер 1.4 МБ
• добавлен 02 апреля 2011 г.

М.: Энергия, 1971. - 56 с. ил. Б-ка электромонтера. Выпуск 330. В брошюре приводится техническая характеристика н описывается технология обработки пластмассовых труб при заготовке узлов трубопроводов, предназначаемых для прокладки в них проводов и кабелей. Детально рассматриваются способы изгибания пластмассовых труб, соединения их при помощи сварки и другими методами, и крепления труб к аппаратам и ящикам. Описаны особенности монтажа и прокладк.

Читайте также:

  
• Ионыч краткое содержание по главам очень кратко
  
• Сравните казачью и адыгейскую легенды о происхождении дольменов найдите черты сходства кратко
  
• Признаки одаренного ребенка кратко
  
• Норма и патология дюркгейм кратко
  
• Параграф 69 мир в начале 20 века кратко