Включение трансформатора без сушки

Обновлено: 05.07.2024

Эксплуатация трансформаторов - Определение возможности включения трансформатора без сушки

7. Определение возможности включения трансформатора без сушки
Трансформатор можно включать без сушки, если:

капремонт производился без смены обмоток (даже частичной);
выемная часть трансформатора находилась в воздухе с относительной влажностью не более 75% не дольше: для трансформатора с напряжением 35 кВ и ниже - 24 часа,. для трансформатора с напряжением 110 кВ и выше - 16 часов;
указанные сроки могут быть увеличены в три раза, если температура выемной части во время выемки и ремонта поддерживалась на 5°С выше температуры окружающей среды.

Если эти условия не были соблюдены, то возможность включения без сушки определяют сопоставлением результатов измерений до и после ремонта.
Включение без сушки допустимо, если:

сопротивление изоляции (60с) не понизилось более, чем на 40%;
отношение С2 к С50 возросло не более, чем на 10%;
тангенс дельта возрос не более, чем на 30%.

Если показатели изоляции трансформатора до ремонта были очень высокими, то допускается большее ухудшение изоляции. Но абсолютные показатели не должны быть выше указанных в табл.8.

Таблица 8 - Абсолютные значения показателей, при которых допускается включение трансформатора без сушки после капремонта

Методы сушки и прогрева трансформаторов

Дата публикации: 19 февраля 2014 .
Категория: Статьи.

Сушка изоляции трансформаторов может быть выполнена одним из следующих способов:
- в стационарном сушильном шкафу под вакуумом 700 – 750 мм ртутного столба;
- в своем баке потерями в стали бака с вакуумом или без вакуума;
- в своем баке током нулевой последовательности;
- инфракрасным излучением вне бака.

Сушка трансформатора в стационарном сушильном шкафу

Сушка в стационарном сушильном шкафу под глубоким вакуумом весьма эффективна и дает наиболее качественные результаты. Но в условиях монтажа и эксплуатации этот метод, как правило, не применяется, так как при этом необходим дорогой стационарный вакуум – шкаф, затраты на сооружение которого могут быть оправданы только при частом его использовании.

Сушка активной части трансформатора в камере без вакуума

При этом способе сушки активную часть трансформатора помещают в хорошо утепленную камеру (рисунок 1), которая выполняется из деревянных рам и щитов, обшитых фанерными листами с воздушной прослойкой. Изнутри камера обшивается листовым асбестом и поверх него – листами кровельной стали. Стыки между щитами утепляются асбестом. Можно применить и другую конструкцию камеры. Расстояние между стенками камеры и активной частью трансформатора должно быть не менее 180 – 200 мм. Вверху камеры для удаления паров, выделяющихся при сушке, выполняется вытяжное отверстие. Нагрев активной части чаще всего производится при помощи воздуходувок. Можно применить также электропечи или змеевики с паром.

Рисунок 1. Сушка трансформатора в камере при помощи воздуходувки
1 – вентилятор; 2 – нагреватель; 3 – искроуловитель; 4 – утепленная камера; 5 – регулировочный шибер; 6 – термометры; 7 – термопары в обмотке

Для ускорения сушки желательно применить две воздуходувки, подавая от них горячий воздух в два отверстия, расположенные в нижней части камеры, по ее диагонали. При одной воздуходувке для равномерности сушки воздух от нее следует также подавать в два отверстия по диагонали камеры. На всасывающем патрубке воздуходувки устанавливается матерчатый фильтр, а на напорном – искроуловитель (металлическая сетка). Струя горячего воздуха не должна направляться на обмотку или ярмовую изоляцию.

Количество воздуха Q_в, м 3 , подаваемого в камеру для сушки за 1 минуту, должно быть в 1,5 раза больше объема камеры Q_кам.

Мощность электропечей воздуходувки, кВт, должна быть равной:

где G_р – удельная теплоемкость воздуха, принимаемая равной 0,273 кал/кг×град; t₁ – температура окружающего воздуха, °С; t₂ – температура входящего в камеру воздуха, °С.

Пример. Объем камеры 2 × 3 × 2 м = 12 м 3 , t₁ = 20 °С, t₂ = 100 °С. Определить мощность воздуходувки.

Объем воздуха подаваемого в камеру:

Температура входящего воздуха и температура в камере не должна быть выше 105 °С. Температура выходящего воздуха не должна быть ниже 80 – 90 °С. При более низкой температуре выходящего воздуха следует более тщательно утеплить камеру.

При повышении температуры изоляции активной части трансформатора выше 105 °С следует снизить температуру входящего воздуха, увеличивая открытие шибера воздуходувки, а если он открыт полностью, периодически отключая ее.

Для трансформаторов напряжением 35 кВ и выше после нагрева активной части до установившейся температуры на обмотке (105 °С) целесообразно для ускорения сушки быстро снизить температуру внешних слоев изоляции отключением электропечей воздуходувки и подачей холодного воздуха (применить так называемую термодиффузию). При быстром охлаждении камеры внутренние слои изоляции не успевают сильно остыть и их температура будет выше температуры внешних слоев. Таким образом, понижение температуры по слоям будет совпадать с направлением удаления влаги, что значительно ускорит процесс сушки. Температуру внутренних слоев можно приблизительно считать равной температуре магнитопровода. Температурный перепад между наружными и внутренними слоями изоляции должен быть не менее 15 – 20 °С и продолжаться в течение 15 – 25 часов. Рекомендуется снижать температуру на наружных слоях изоляции до 50 – 40 °С и на магнитопроводе до 70 – 65 °С. После окончания цикла термодиффузии активная часть прогревается до прежней температуры и производится сравнение значений сопротивления изоляции до и после термодиффузии. В зависимости от полученных результатов принимается решение о применении повторного цикла термодиффузии или об окончании сушки.

После сушки производится ревизия активной части (прессовка обмоток, затяжка креплений и прочее), которая затем опускается в бак и заливается маслом.

Сушка трансформатора потерями в стали бака

При этом способе на бак трансформатора наматывается намагничивающая обмотка, создающая переменный магнитный поток. От действия магнитного потока в стенках бака появляются вихревые токи, которые нагревают бак и находящуюся в нем активную часть трансформатора.

Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и ускорения сушки крышка и стенки бака утепляются огнестойкими материалами: листовым асбестом, асбестовым полотном, матами из стекловолокна и тому подобного. Под дно бака устанавливаются электропечи мощностью, выбираемой из расчета 1,5 – 3 кВт/м 2 . Утепляется также пространство между дном бака и полом помещения. Трансформаторы мощностью до 1000 кВ×А могут сушиться и без утепления баков.

В целях снижения пожароопасности из бака удаляются остатки масла.

Все отверстия в крышке и стенке бака, не используемые для вентиляции, в том числе и отверстия вводов, снимаемых на время сушки, закрываются заглушками. Для каждой обмотки должно иметься по одному измерительному вводу. Для этой цели могут быть использованы как рабочие цельнофарфоровые вводы, так и любые имеющиеся на месте вводы, в том числе и на напряжение до 1000 В.

У трансформаторов, имеющих съемные радиаторы, эти радиаторы должны быть сняты. На трубчатые баки намагничивающая обмотка может укладываться как сверху труб, так и под трубами. В последнем случае трубы должны быть тщательно утеплены, так как иначе в холодных трубах будет происходить конденсация влаги, которая, стекая в бак, значительно замедлит сушку.

Рисунок 2. Схема питания намагничивающей обмотки

Если бак не утеплен, то во избежание порчи изоляции проводов намагничивающая обмотка выполняется голым проводом, закрепляемым на асбестоцементных стойках или деревянных рейках. Между деревянными рейками и баком прокладывается тепловая изоляция. Витки голого провода располагаются на таком расстоянии друг от друга, чтобы при удлинении и провисании провода от нагрева исключить замыкание между витками. При наличии утепления бака намагничивающая обмотка, выполняемая изолированным проводом, может накладываться непосредственно на тепловую изоляцию. Витки однофазной обмотки укладываются по всей высоте бака. Для более равномерного нагрева бака витки в нижней и верхней частях бака должны располагаться более часто чем в средней части бака. Витки всех трех фаз при трехфазной обмотке намагничивания располагаются по всей высоте бака в одном направлении на одинаковом расстоянии друг от друга. Для большего эффекта средняя обмотка подключается встречно по отношению к верхней и нижней (рисунок 2). Активная часть с установленными на ней термопарами опускается в бак, который закрывается крышкой. Провода от термопар пропускаются в разъем между баком и крышкой или через отверстие в крышке между двумя уложенными друг на друга резиновыми прокладками. Каждая из обмоток присоединяется к своему измерительному выводу.

Если сушка производится без вакуума с естественной вентиляцией, то на крышке трансформатора над одним из отверстий устанавливается вытяжная труба длиной 1 – 2 м, диаметром 25 – 75 мм.

Для предотвращения конденсации влаги в трубе и стекания ее в бак трубу необходимо утеплить. Под трубой внутри бака необходимо установит сосуд для сбора влаги на случай, если конденсация влаги все же будет происходить.

В нижней части бака по диагонали от места расположения трубы следует открыть отверстие маслосливного крана или пробку в дне бака.

При сушке с вентиляцией бака подогретым воздухом к фланцу маслосливного крана прикрепляется болтами отрезок стальной трубы с намотанной на нем индукционной обмоткой или спиралью из нихрома. Подогрев воздуха может быть осуществлен и без наложения на трубу индукционной обмотки и спирали, если эту трубу расположить под витками намагничивающей обмотки.

При сушке с принудительной вентиляцией к маслосливному крану присоединяется напорный патрубок от вентилятора или воздуходувки, часовая производительность которых должна быть не менее одного объема бака трансформатора.

Если сушка трансформатора производится под вакуумом, крышка бака устанавливается на уплотняющей прокладке и плотно притягивается к баку болтами. К одному из отверстий на крышке бака через обратный клапан или вентиль подсоединяется конденсатная колонка или вакуум-насос. Обратный клапан или вентиль необходимы для предотвращения засасывания в бак воды или масла из насоса, а также для снятия кривой подсоса воздуха. На крышке бака или вакуум-провода между крышкой и вентилем подсоединяется вакуумметр.

Целесообразно иметь вакуум-насосы большой производительности (часовая производительность насоса должна иметь не менее 50% объема бака трансформатора). В таблице 1 приведены марки и основные данные вакуумных насосов, применяемых при сушке трансформаторов.

Насос	Производительность при атмосферном давлении, м 3 /ч	Предельный вакуум, мм рт. ст. 1 , не ниже	Количество масла ВМ-4,см 3	Размеры, мм	Мощность двигателя, кВт
ВН-1, золотниковый ВН-2, золотниковый ВН-4, золотниковый ВН-6, золотниковый ВН-494, пластинчатороторный ВН-461, пластинчатороторный РВН-20, пластинчатороторный РМК-1, водокольцевой РМК-2, водокольцевой РМК-3, водокольцевой РМК-4, водокольцевой	66 25 212 557 0,75 3 12 90 250 690 1620	3000 3000 1000 1000 1000 1000 1000 680 700 736 736	3800 2000 17000 55000 1500 2400 2400 2400 2400 2400 2400	910 × 625 × 605 690 × 560 × 490 1635 × 875 × 1420 1905 × 960 × 1975 420 × 325 × 235 670 × 415 × 292 525 × 445 × 330 525 × 445 × 330 525 × 445 × 330 525 × 445 × 330 525 × 445 × 330	2,8 1,7 7,0 20,0 0,15 0,37 0,37 4,5 10,0 29,0 70,0

1 Для насосов типа ВН и ВЗН приведено остаточное давление; для РМК – вакуум

При сушке трансформаторов под вакуумом с подсосом воздуха желательно иметь насосы типа РМК, поскольку в таких режимах они работают надежнее, чем насосы типа ВН или РВН.

Расчет намагничивающей обмотки при сушке трансформатора

Мощность, необходимая для сушки, кВт:

Примечание. Расчет намагничивающей обмотки для мощных трансформаторов целесообразно производить по книге А. Н. Шарапова и В. В. Феоктистова «Прогрев мощных трансформаторов выпрямленным током с помощью кремниевых управляемых вентилей», Энергетик, 1971, №11, с. 31.

Чем качественнее утепление, меньше размеры и выше температура окружающей среды, тем меньше значение удельной мощности выбирается при расчете.

Необходимое число витков однофазной обмотки

где U – подводимое напряжение сети, В.

Ток в обмотке, А

Меньшее значение выбирается для случаев укладки витков намагничивающей обмотки с воздушным зазором, равным 20 – 40 см.

Сечение провода намагничивающей обмотки

Если при включении обмотки окажется, что нагрев трансформатора недостаточен, то число витков необходимо уменьшить. При этом при неизменном напряжении ток в обмотке и, следовательно, магнитный поток увеличатся, увеличится и нагрев трансформатора.

Пример. Рассчитать намагничивающую обмотку для сушки трансформатора типа ТД-10000/35; 10000 кВ×А, 35/6,3 кВ. Бак утепляется асбестовым полотном в два слоя. Периметр бака l = 6,3 м; высота обмотки на боковой поверхности бака h_об = 2,2 м; площадь дна бака 2,6 м 2 ; напряжение сети U_л = 380 В.

Мощность, требуемая для сушки:

Число витков обмотки

Сечение провода типа ПР

Выбираем ближайшее сечение по стандарту

Мощность электропечей, устанавливаемых под дно бака:

В таблице 2 приведены расчетные и опытные данные по сушке трансформаторов индукционными потерями с утеплением бака.

Режим и контроль сушки трансформатора в своем баке без вакуума с естественной или принудительной вентиляцией ведутся так же, как и при сушке в камере без вакуума.

При сушке под вакуумом величину его выбирают в зависимости от прочности бака. Трансформаторы старых конструкций с ребристыми баками допускают вакуум не более 200 мм ртутного столба; трансформаторы напряжением 154 кВ и ниже не более 350 мм ртутного столба. Повышение вакуума сверх допустимого приведет к сдавливанию бака атмосферным давлением и его деформации. Сушку трансформатора под вакуумом рекомендуется производить с подсосом окружающего или нагретого воздуха, так как при этом продолжительность сушки сокращается в 3 – 4 раза против продолжительности при той же величине вакуума, но без подсоса. Объясняется это тем, что дополнительная вентиляция подсасываемого воздуха снижает относительную влажность внутри бака и тем самым резко ускоряется выделение влаги из обмоток.

Для прогрева активной части трансформатора температура воздуха внутри бака поднимается до 105 °С. Продолжительность прогрева составляет, примерно 6 – 12 часов и 4 – 8 часов для трансформаторов напряжением 35 и 6 – 10 кВ соответственно.

При прогреве активной части необходимо производить периодические продувки бака под вакуумом 200 – 300 мм ртутного столба окружающим или подогретым воздухом. Для этого следует включить вакуум-насос и при достижении вакуума 200 – 300 мм ртутного столба открыть на 2 – 3 часа маслоспускной кран настолько, чтобы вакуум не поднимался выше 200 – 300 мм ртутного столба. Затем насос отключается и прогрев ведется без вакуума в течение 2 – 3 часов, после чего снова производится продувка. По достижении температуры на изоляции 105 °С вакуум-насос включается на постоянную работу и сушка продолжается с подсосом воздуха до момента, когда скорость увеличения сопротивления изоляции замедляется, что указывает на близкое окончание сушки. После этого подсос воздуха прекращается и вакуум поднимается до предельно допустимого.

Если при подсосе воздуха со скоростью не менее 50% объема бака в час вакуум в баке понизится до 200 – 150 мм ртутного столба и поднять его не удается из-за недостаточной производительности вакуум-насоса, то сушку следует производить при пониженном вакууме, так как процесс сушки с достаточным подсосом воздуха при пониженном вакууме происходит быстрее, чем при более высоком вакууме, но практически без подсоса.

По окончании сушки трансформаторов 35 кВ и ниже вакуум снимается до нуля, температура активной части понижается до 40 – 50 °С. После этого активная часть вынимается из бака, подвергается ревизии и затем опускается в бак и заливается чистым маслом.

Сушка трансформатора током нулевой последовательности

При этом способе сушка производится за счет тепла, выделяющегося в стержнях и конструктивных деталях магнитопровода и в баке трансформатора от вихревых токов под действием переменного магнитного поля. Магнитное поле создается рабочими обмотками одного из напряжений трансформатора, соединенными таким образом, чтобы магнитные потоки во всех стержнях магнитопровода совпадали по величине и направлению.

Если в трехфазном трансформаторе для нагрева используется обмотка, соединенная в звезду, то напряжение подключается между соединенными вместе выводами фаз и нулевой точкой; если обмотка соединена в треугольник, напряжение подключается в разрыв треугольника (рисунок 3). Для этой цели треугольник распаивается в одной точке и концы разомкнутого треугольника выводятся на крышку через рабочие или специально устанавливаемые выводы.


Рисунок 3. Схема включения обмоток трехфазных трансформаторов для сушки их токами нулевой последовательности. а – при соединении в звезду; б – при соединении в треугольник	Рисунок 4. Схемы включения обмоток однофазных трансформаторов при сушке токами нулевой последовательности. а – обмотки с одинаковым направлением намотки; б – обмотки с разным направлением намотки

Обмотки, не используемые для создания магнитного поля, должны быть разомкнуты. Свободная обмотка, соединенная в треугольник, должна быть распаяна в одной точке. Распаянные концы следует изолировать. На рисунке 4 показаны схемы включения однофазных трансформаторов при сушке их токами нулевой последовательности. Заводские соединения между катушками распаиваются, и указанные схемы выполняются при помощи временных перемычек. При подготовке к сушке должно быть замерено сопротивление изоляции стяжных шпилек. Нарушение изоляции может привести к недопустимому перегреву их при сушке.

В таблице 3 приведены опытные данные по сушке трансформаторов токами нулевой последовательности.

Определение возможности включения трансформатора без сушки

Если эти условия не были соблюдены, то возможность включения без сушки определяют сопоставлением результатов измерений до и после ремонта.

Включение без сушки допустимо, если:

сопротивление изоляции (60с) не понизилось более, чем на 40%;
отношение С2 к С50 возросло не более, чем на 10%;
тангенс дельта возрос не более, чем на 30%.

Температура обмотки, °С	Тангенс дельта (%) при напряжении ВН обмотки, кВ		С2/С50 при напряжении ВН обмотки, кВ
Температура обмотки, °С	35	35	35	35
10	2,5	2,0	1,2	1,1
30	5,5	4,0	1,4	1,3
50	11,0	8,0	1,6	1,5
70	20,0	16,0	1,8	1,7

Отношение R60с/R15с не нормируется, но учитывается при определении необходимости сушки; обычно эти значения для неувлажненных обмоток равны: для обмоток напряжением до 35кВ включительно - не менее 1,3, для обмоток 110 кВ и выше - 1,5-2,0.

Для увлажненных обмоток или имеющих местные дефекты – 1,00 (или около 1).

Подготовка и включение в работу

6. ПОДГОТОВКА К ВВОДУ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ И ВКЛЮЧЕНИЕ ИХ В РАБОТУ.

6.1. Подготовка трансформаторов к работе при первом включении и после ремонта.

6.1.1. Новый трансформатор или трансформатор, находящийся в эксплуатации, может быть введен в работу после окончания монтажных, наладочных или ремонтных работ на трансформаторе и его оборудовании устройств вторичной коммутации при условии соответствия результатов испытаний трансформатора требованиям РД 16.363-87, инструкций по эксплуатации составных частей трансформатора или ГКД 34.20.302-2002 (после ремонта).

6.1.2. При первом включении трансформатора после монтажа или после ремонта, связанного с отсоединением или заменой цепей вторичной коммутации, необходимо проверить воздействие устройств релейной защиты и автоматики (далее – РЗА) трансформатора на отключение выключателей, установленных в его цепи, и ввести эти устройства в работу согласно местной инструкции по эксплуатации устройств РЗА.

6.1.3. На термометрах манометрических и датчиках температуры выполнить следующие уставки:

95 °С - термосигнализатор, который сигнализирует о граничной температуре верхних слоев масла трансформатора с системой охлаждения типа “Д”;
55 и 50 (40 и 35) °С - соответственно замыкающий и размыкающий контакты термосигнализатора, который используется в схеме управления системой охлаждения трансформатора типа “Д”;
5 °С - датчики температуры, которые используются в схеме управления подогрева шкафа привода устройства РПН и ШАОТ;
минус 25 °С - датчики температуры, которые используются в схеме управления приводами РПН (проверяется согласно с паспортом датчика).

6.1.4. Осмотреть трансформатор, электрооборудование его первичной цепи, убедиться в его исправном состоянии.

При внешнем осмотре трансформатора проверить:

отсутствие повреждений, нарушений герметичности и маслоплотности, следов коррозии;
состояние изоляторов вводов (отсутствие трещин и сколов фарфора, загрязнений, протекания масла через уплотнения, следов перекрытия и др.) ;
состояние фланцевых соединений бака и других узлов (вводов, устройств РПН, термосифонных фильтров);
отсутствие посторонних предметов, которые влияют на работу трансформатора;
целостность и исправность измерительных и защитных устройств (манометрических сигнализирующих термометров, газового реле, защитных реле баков контакторов устройств РПН, маслоуказателей, манометров на герметичных вводах);
состояние видимых контактных соединений и заземлений;
показания маслоуказателей расширителей на соответствие средней температуре масла в баке трансформатора и в баке контактора устройства РПН
уровень масла в расширителе неработающего трансформатора должен быть на уровне, соответствующему средней температуре масла в трансформаторе, который устанавливается примерно в соответствии с среднесуточной температурой окружающего воздуха. Уровень масла в отсеке расширителя бака контактора устройства РПН при положительной температуре масла должен соответствовать приблизительно середине шкалы маслоуказателя. В трансформаторе, находящемся в работе, уровень масла должен быть примерно на отметке, соответствующей температуре верхних слоев масла трансформатора.
проверить уровень масла и состояние индикаторного силикагеля в высоковольтных негерметичных вводах, давление масла в высоковольтных герметичных вводах в соответствии с инструкцией по эксплуатации вводов;
состояние индикаторного силикагеля в воздухоосушителях;
уровень масла в масляных затворах воздухоосушителей;
состояние узлов передачи устройств РПН (отсутствие поломок шарнирных и нониусных муфт, отсутствие нарушений стопорения и покрывания ледом узлов передачи, наличие смазки;
состояние приводов устройств РПН и взаимное соответствие показаний указателей положения привода и переключающего устройства, а также указателя положений устройства РПН на щите управления;
состояние ШД, ШАОТ и аппаратуры в них;
работу схемы обогрева ШАОТ привода устройства РПН;
состояние системы охлаждения и ее работоспособность.

Дополнительно необходимо проверить:

открытое положение отсечного клапана (при наличии);
соответствие положения вентилей на маслопроводах (от расширителей к бакам трансформатора и контакторов устройств РПН ), а также на маслопроводах доливки масла обозначенного на схеме установки расширителя;
открытое положение запорной арматуры на маслопроводах системы охлаждения, термосифонных и адсорбционных фильтров;
состояние заземления бака выводов нейтрали обмоток трансформатора, если не предусмотрено ее разземление;
показания термосигнализаторов и соответствие выставленных на них уставок, указанным в 6.1.3.;
состояние электрооборудования и ошиновки цепи трансформатора, обращая внимание на подключение вентильных разрядников или ограничителей перенапряжения.
в зимнее время проверить исправность обогрева шкафа приводного механизма устройства РПН, шкафа автоматики охлаждения трансформатора (ШД).

Кроме того, кратковременным (до появления течи масла) открытием крана на крышке газового реле необходимо удалить из него воздух. Произвести выпуск воздуха через предусмотренные конструкцией трансформатора пробки.

Подготовить к вводу в работу схему управления устройством РПН трансформатора, для чего необходимо:

в шкафу привода РПН установить в положение “ Д “ (дистанционное) переключатель режима управления устройства РПН;
на панели щита управления установить в положение “ Д” (Дистанционное) переключатель режима управления устройства РПН;
подать напряжение 0,23 (0,4) кВ в схему управления устройства РПН;
с целью очистки контактной системы от окиси и шлама выполнить не менее десять циклов переключения по всему диапазону РПН и ПБВ
установить переключающее устройство в требуемое положение и зафиксировать. Проверить соответствие указателя положения приводного механизма устройства РПН в шкафу привода указателю положения переключающего устройства на панели управления.

6.1.7. В зимнее время при температуре окружающего воздуха ниже минус 25 °С указанные в п. 6.1.6. переключения устройства РПН не производить.

6.1.8. Установить в необходимое положение привод устройства ПБВ и проверить его застопоренное положение.

6.1.9. Произвести необходимые измерения на предмет соответствия действительному установленного положения переключающих устройств: для устройств ПБВ – во всех случаях, для устройств РПН – в зависимости от состояния трансформатора по результатам предыдущей эксплуатации.

6.2. Подготовка трансформаторов к работе в процессе текущей эксплуатации

6.2.1. Подготовку трансформаторов к работе после простоя длительностью менее 3 месяцев, когда ни на одну обмотку не было подано напряжение, необходимо производить согласно требованиям п.п. 6.14. - 6.1.7. настоящей инструкции. При этом допускается провести только 2-3 цикла переключений устройств ПБВ и РПН.

Необходимо ввести в работу устройства РЗА трансформатора и, при необходимости, проверить их воздействие на коммутационные устройства в цепи трансформатора.

6.2.2. Подготовку трансформатора к работе после простоя в резерве длительностью более трех месяцев и более, когда ни на одну из его обмоток не было подано напряжение, необходимо производить согласно с п. 6.2.1., но в этом случае дополнительно:

отобрать пробу масла из бака трансформатора и проверить его пробивное напряжение, влагосодержание, газосодержание;
отобрать пробу масла из бака контактора устройства РПН и проверить пробивное напряжение и влагосодержание масла;

Результаты проверок должны соответствовать требованиям пунктов приложения настоящей инструкции. При несоответствии качества масла требованиям вышеуказанных пунктов необходимо выяснить и устранить причину ухудшения характеристик масла.

произвести измерения характеристик изоляции (R60 и tgd) трансформатора и оценить полученные результаты в соответствии с РД 16.363 – 87 или ГКД 34.20.302 – 2002 с учетом результатов предыдущих испытаний.

6.2.3. Подготовку трансформатора к работе после его автоматического отключения действием защит от внутренних повреждений необходимо производить в такой последовательности.

6.2.3.1. По действию сигнальных устройств определить типы защит, срабатывание которых привело к отключению трансформатора.

6.2.3.2. Произвести внешний осмотр трансформатора и оборудования с целью выяснения причины отключения трансформатора.

6.2.3.3. Осмотреть газовое реле и отобрать пробы газа и масла для проверки газа на горючесть и проведения химического анализа.

Отобрать пробы масла из бака трансформатора для проведения анализа, если причины отключения не объясняются неправильным действием релейной защиты или повреждением оборудования, входящего в зону действия сработавшей защиты.

6.2.3.4. Провести электрические испытания и измерения трансформатора в следующем объеме: замер сопротивления изоляции, тока холостого хода, напряжения короткого замыкания, сопротивления обмоток постоянному току.

6.2.3.5. При отключении трансформатора действием реле бака контактора дополнительно руководствоваться указаниями п.7.4.3.2. настоящей инструкции.

6.2.4. Трансформатор необходимо вывести в ремонт в случае:

его видимого повреждения;
если газ горючий;
если в газе содержатся (по результатам физико-химического анализа и хроматографического анализа растворенных в масле газов) продукты разложения изоляции или масла, подтвержденные результатами электрических испытаний и измерений;
неудовлетворительных результатов электрических испытаний и измерений;

При срабатывании защитного реле бака контактора РПН трансформатор выводится из работы для ревизии контактора.

После окончания ремонта трансформатора его необходимо испытать в соответствии с п.8.2.2. настоящей инструкции. При соответствии результатов испытаний требованиям ГКД 34.20.302 – 2002 трансформатор необходимо подготовить к включению в работу согласно п. 6.2.1. настоящей инструкции.

6.2.5. В случае отключения трансформатора действием защит от внешних повреждений при отсутствии при этом признаков повреждения его первичной цепи, трансформатор может быть включен в работу без проверок.

6.2.6. Если причиной отключения явилось ложное срабатывание защит, трансформатор следует включать в работу после устранения неисправности.

6.2.7. Во всех случаях включение трансформатора в работу после его автоматического отключения производится с разрешения главного инженера предприятия.

6.2.8. Подготовку к работе комплектующих изделий и составных частей трансформатора после выполнения ремонтных или профилактических работ на них выполнить в соответствии с указаниями инструкций по эксплуатации.

6.3. Включение трансформаторов в работу.

6.3.1. После выполнения подготовительных работ и получения разрешения на ввод трансформатора в работу необходимо собрать его схему первичных соединений согласно указаний местной инструкции по оперативным переключениям.

6.3.2. Включать трансформатор следует не раньше чем через 12 часов после последней заливки масла в трансформатор. По окончании работ, связанных с частичным сливом масла, допускается включение трансформатора в работу через 6 часов после доливки масла.

6.3.3. Включать трансформатор в работу следует толчком на полное напряжение со стороны ВН, СН или НН.

Перед включением необходимо проверить отсутствие воздуха в газовом реле путем кратковременного открытия вентиля на газовом реле до появления масла.

После включения необходимо в течение не менее 12 часов осуществлять контроль за появлением воздуха в газовом реле трансформатора, периодически открывая вентиль газового реле и выпуская скопившийся воздух с соблюдением необходимых мер безопасности.

При первом включении после монтажа или ремонта трансформатор следует включать на холостой ход при отключенных вентиляторах системы охлаждения не менее чем на 30 минут для прослушивания и наблюдения за его состоянием.

При первом включении после монтажа при наличии выключателей со стороны питания рекомендуется осуществить от трех до пяти включений трансформатора толчком на номинальное напряжение для проверки отстройки его защиты от толчков намагничивающего тока.

На панелях защит и сигнализации необходимо проверить отсутствие сигналов неисправности трансформатора. При их наличии необходимо устранить причину неисправности, после чего включить трансформатор под нагрузку.

Вентиляторы обдува должны включаться автоматически при достижении температуры масла 55 °С или при номинальной нагрузке независимо от температуры масла. Дутье должно отключаться при снижении температуры масла до 45 - 50 °С, если при этом ток нагрузки менее номинального.

6.3.5. Включение трансформаторов на полную нагрузку в зимнее время допускается при температуре верхних слоев масла минус 40 °С и выше в трансформаторах с охлаждением вида М и Д.

Прогрев и подсушка трансформаторов

За время сборки трансформатора после сушки активная часть остывает, поэтому перед испытанием его прогревают без вакуума до температуры верхних слоев масла 60—70° С. Такой прогрев часто называют контрольным.

Наиболее распространенным и рациональным способом контрольного прогрева полностью собранного и залитого маслом трансформатора является нагрев постоянным током. Через обмотки трансформатора, соединенные между собой в той или иной комбинации (исходя из расчета), пропускают постоянный ток. Выделяющаяся при прохождении по обмоткам тока теплота нагревает обмотки, масло и всю активную часть. Схему соединения, а следовательно, эквивалентное сопротивление обмоток выбирают так, чтобы в любой из обмоток трансформатора ток не превышал номинального значения. Этот способ проще индукционного, так как на стенках бака не нужна индукционная обмотка, и более экономичен — потребляет сравнительно мало электроэнергии.

Подсушка.

В ряде случаев за время нахождения на воздухе поверхность изоляции активной части незначительно увлажняется, при этом искажаются изоляционные характеристики при испытаниях. Тогда делают подсушку, при которой для трансформаторов класса 110 кВ и выше выполняют следующие технологические операции: сливают из трансформатора масло до уровня 150—200 мм ниже крышки; создают в трансформаторе вакуум до остаточного давления не более 20 ГПа; пропускают постоянный ток через обмотки и доводят температуру масла до 80° С (если постоянного тока нет, трансформатор нагревают индукционной обмоткой). Температуру масла контролируют с помощью двух термометров сопротивления или термопарами, установленными в верхних слоях масла. В процессе подсушки осуществляют непрерывную циркуляцию масла насосом — забирают его из верхней части бака и подают в нижнюю часть через кран (забирают и нагнетают масло в противоположных сторонах бака). В трансформаторах напряжением 110—150 кВ при подсушке поддерживают температуру верхних слоев масла 80° С под вакуумом с остаточным давлением 7—15 ГПа при мощности трансформатора не менее 80 МВ-А в течение 36 ч, а при мощности от 80 до 400 МВ-А —54 ч, более 400 МВ-А —72 ч. Далее отключают обогрев, сливают масло из бака и охлаждают трансформатор под вакуумом не менее 20 ч до температуры в баке 20—25° С; не снимая вакуум, заполняют трансформатор маслом, доливают его до соответствующего уровня в расширителе и производят электрические испытания и измерения. При положительных результатах трансформатор включают в работу.

Включение трансформаторов после монтажа и ремонта - Условия включения трансформаторов в эксплуатацию без сушки

Решение вопроса о включении трансформатора в эксплуатацию после монтажа или ремонта зависит от его мощности, напряжения, условий транспортировки (с расширителем или без него, с маслом или без масла), а также от условий, в которых находился трансформатор до начала монтажа и в период его выполнения.
Ревизию трансформатора начинают с проверки его герметичности (табл. 1).
Условия включения трансформаторов пяти групп (I. V) без сушки приведены в табл. 2. 5.

Таблица 1 Методы проверки герметичности трансформаторов

Методы проверки герметичности

Заполненный маслом, без расширителя

1. Проверка давлением столба масла высотой 1,5 м от уровня крышки в течение 3 ч (трансформатор считают герметичным, если при проверке не наблюдается течи в местах, расположенных выше уровня масла, с которым он поступил на предприятие).
2. Предварительная проверка давлением сухого воздуха 15 кПа в течение 3 ч (трансформатор считают герметичным, если давление понизится не более чем до 13 кПа).
3. Окончательная проверка после монтажа трансформатора (до установки воздухоосушителя) давлением столба масла высотой 0,6 м над высшим рабочим уровнем масла в расширителе в течение 3 ч (при температуре масла в баке не ниже 10 °С)

Без масла, с избыточным давлением сухого воздуха или азота

1. Не позднее чем через 10 дней после прибытия на площадку (в дальнейшем не реже 1 раза в месяц в течение срока хранения) избыточное давление проверяют манометром внутри бака и сопоставляют его с давлением перед отправкой трансформатора с завода.
2. При нарушении герметичности проверяют уплотнения созданием давления азота (или сухого воздуха) до 25 кПа. Трансформатор считают герметичным, если по истечении 3 ч давление снизится не более чем до 23 кПа (при изменении температуры окружающей среды в пределах 10. 15 °С)

Примечание. Результаты проверки герметичности оформляют актом (или протоколом) и учитывают при решении вопроса о введении трансформатора в эксплуатацию без сушки.

Включение трансформаторов после монтажа и ремонта - Включение сухих и совтоловых трансформаторов на напряжение до 15,75 кВ

Сухие трансформаторы хранят в закрытом, сухом, проветриваемом помещении при температуре не ниже 5 °С и относительной влажности воздуха не более 80 %.
При проверке состояния сухого трансформатора и подготовке его к включению необходимо:
произвести внешний осмотр, снять консервирующую смазку тщательно продуть трансформатор чистым воздухом и протереть обратив особое внимание на чистоту изоляторов;
мегомметром на напряжение 1000 В проверить изоляцию стяжек или шпилек, прессующих магнитопровод, и стальных колец, прессующих обмотки, и убедиться в отсутствии замыканий их с магнитопроводом трансформатора;
измерить сопротивление обмоток постоянному току на всех ответвлениях. Сопротивления аналогичных ответвлений разных фаз не должны отличаться друг от друга более чем на 2 % (если нет специальных указаний в паспорте трансформатора);
проверить коэффициент трансформации на всех ответвлениях обмоток;
измерить сопротивление изоляции каждой обмотки трансформатора относительно других обмоток, соединенных с его заземленным корпусом.
Сопротивление изоляции сухих трансформаторов при температуре 20. 30 °С должно соответствовать нормам, указанным в табл., или быть не более чем на 30 % меньше значений заводского протокола.
Сопротивление изоляции следует измерять мегомметром на напряжение 2500 В; для трансформаторов напряжением 10 кВ и ниже допускается применять мегомметр на 1000 В.
Если сопротивление изоляции обмоток трансформаторов ниже значений, указанных в табл., необходимо произвести сушку трансформатора одним из следующих методов:
токами короткого замыкания;
в специальном шкафу с электрическим обогревом;
при помощи воздуходувки с применением фильтров и искрогасительных камер.
Сушку следует продолжать до тех пор, пока сопротивление изоляции обмоток при температуре 85. 100°С не будет постоянным в течение не менее 8. 12 ч.

Предельное сопротивление изоляции сухих трансформаторов различных классов напряжения

Предельное сопротивление изоляции, МОм

Температуру обмоток определяют измерением сопротивления обмоток постоянному току или двумя-тремя термопарами (спиртовыми термометрами), установленными в наиболее нагретых местах: в канале между обмотками, под верхним ярмом магнитопровода.
Трансформаторы мощностью до 400 кВ • А, снабженные жесткой рамой (салазками), следует перемещать по монтажной площадке на монтажных катках или трубах; трансформаторы мощностью 630 кВ-А и более — на тележке с переставными гладкими катками.
Трансформаторы должны устанавливаться в закрытом незапыленном, невзрывоопасном помещении с достаточным притоком чистого воздуха на расстоянии не менее 200 мм от стен или других предметов.
Окружающая среда не должна содержать агрессивных испарений; относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 80 %.
Совтоловые трансформаторы хранят в заводской упаковке в месте, защищенном от атмосферных осадков.
При подготовке совтолового трансформатора к включению необходимо:
произвести внешний осмотр;
проверить герметизацию, для чего открыть кран между баком трансформатора и мановакуумметром и замерить избыточное давление, которое должно составлять 2 Па (0,2 кгс/м 2 );
снизить избыточное давление до нуля или снять вакуум через специальную пробку в верхней части бака;
заменить временную стальную заглушку на крышке над реле давления специальной стеклянной диафрагмой, предварительно установив реле давления. Стеклянную диафрагму заменять в минимальный срок во избежание увлажнения совтола;
проверить уровень совтола по температурной отметке соответствующего указателя (при несоответствии уровня совтола нормам слить его избыток через нижний вентиль или долить через верхний вентиль до нужного уровня);
взять пробу совтола и проверить его электрическую прочность, которая должна быть не ниже 30 кВ при температуре (65 ± 3) °С, в противном случае необходимо произвести замену совтола (электрическая прочность совтола определяется средним значением, полученным из пяти последовательно проведенным пробоям);
проверить сопротивление изоляции обмоток с помощью мегомметра на напряжение 2500 В;
измерить сопротивление постоянному току на всех ответвлениях обмоток.
По монтажной площадке трансформаторы следует перемещать на монтажных катках или трубах, установленных на жесткую раму (салазки).

Общие правила работы с совтолом. Применяемые шланги, прокладки и другие материалы должны быть стойкие к совтолу.
Запрещается смешивать совтол с трансформаторным маслом.
Следует надевать специальную защитную одежду, которая должна храниться отдельно от личной одежды и спецодежды других работающих.
Все работы с совтолом следует выполнять с применением индивидуальных защитных средств (противогазов, специальных масок и т.д.).
После работы с совтолом открытые части тела необходимо хорошо промыть теплой водой с мылом. Совтол, попавший на кожу, смывать сначала растворителем (ацетоном), а затем — теплой водой с мылом.

Определение возможности включения трансформатора без сушки - Эксплуатация трансформаторов

7. Определение возможности включения трансформатора без сушки
Трансформатор можно включать без сушки, если:

капремонт производился без смены обмоток (даже частичной);
выемная часть трансформатора находилась в воздухе с относительной влажностью не более 75% не дольше: для трансформатора с напряжением 35 кВ и ниже - 24 часа,. для трансформатора с напряжением 110 кВ и выше - 16 часов;
указанные сроки могут быть увеличены в три раза, если температура выемной части во время выемки и ремонта поддерживалась на 5°С выше температуры окружающей среды.

сопротивление изоляции (60с) не понизилось более, чем на 40%;
отношение С2 к С50 возросло не более, чем на 10%;
тангенс дельта возрос не более, чем на 30%.

Читайте также: