Включение трансформаторов под нагрузку при низких температурах

Обновлено: 02.07.2024

2.3. Включение трансформатора в сеть и контроль за его работой

Для включения трансформатора в сеть предварительно необходимо проверить:

уровень масла в расширителе и выводах, который должен быть не ниже отметки, соответствующей температуре окружающего воздуха;

состояние пускового устройства оборудования в системе охлаждения;

соответствующее положение указателей переключателей напряжения;

исправность заземляющих разъединителей и оборудования защиты нейтралей;

положение дугогасящего реактора (должен быть отключен), а на ПС без выключателей со стороны ВН — положение коротко-замыкателей (должны быть отключены);

после ремонта трансформатора — отсутствие закороток, защитных заземлений на трансформаторе и его оборудовании, чистоту рабочих мест.

Если трансформатор находился в резерве (ручном или автоматическом), то его допускается включать в работу без предварительного осмотра. Осмотр резервных трансформаторов и проверка их готовности к немедленному включению производится при очередных осмотрах работающего оборудования.

Трансформатор включается в сеть обычно со стороны питания, то есть со стороны ВН. Включение часто сопровождается броском тока намагничивания, что фиксируется резким отклонением стрелки амперметра.

Следует знать, что максимальный ток намагничивания в несколько раз превышает номинальный ток трансформатора. Поскольку обмотки трансформатора рассчитаны на прохождение токов КЗ, значения которых больше максимально возможных токов намагничивания, имеющих затухающий характер, то броски тока намагничивания для трансформатора не представляют какой-либо опасности. Поэтому для устранения ложных срабатываний дифференциальной защиты трансформатора она отстраивается от токов намагничивания.

На ПС напряжением 110–220 кВ с упрощенными схемами (без выключателей со стороны ВН) включать трансформатор под напряжение рекомендуется разъединителями.

После включения трансформатора в сеть на нем устанавливается нагрузка в зависимости от нагрузки на шинах ПС, вплоть до номинальной нагрузки. Трансформаторы с охлаждением М и Д разрешается включать под номинальную нагрузку при температуре масла не ниже минус 25 °C. Если температура верхних слоев масла окажется ниже минус 25 °C, ее следует повысить включением трансформатора только на ХХ или под нагрузку не более 40–50 % номинальной.

В аварийных ситуациях указанных ограничений не придерживаются и включают трансформаторы на номинальную нагрузку при любой температуре. Возникающий при этом значительный перепад температуры между маслом и обмотками из-за высокой вязкости холодного масла не приводит к повреждению трансформатора, но ускоряет процесс старения изоляции, то есть приводит к ее форсированному износу.

Повышение вязкости масла в зимнее время учитывается при включении не только самого трансформатора, но и охлаждающих устройств. Циркуляционные насосы, погруженные в воду, надежно работают при температуре перекачиваемого масла не ниже минус 20–25 °C. Поэтому у трансформаторов с охлаждением ДЦ и Ц рекомендуется включать насосы лишь после предварительного нагрева масла до указанной выше температуры. В остальных случаях насосы принудительной циркуляции масла должны включаться в работу одновременно с включением трансформатора в сеть и постоянно находиться в работе независимо от его нагрузки.

Вентиляторы охладителей при низких температурах воздуха включаются в работу позже, когда температура масла достигнет 45 °C.

При системе охлаждения Д допускается работа трансформатора с отключенными устройствами воздушного дутья только при нагрузке 0,5 номинальной независимо от температуры масла. Отсюда следует, что вентиляторы дутья должны находиться в работе, если нагрузка трансформатора S ? S_ном или если температура верхних слоев масла ? 55 °C.

Отключение вентиляторов дутья должно производиться при снижении температуры масла до 50 °C, если нагрузка трансформатора меньше номинальной.

Следует иметь в виду, что при остановленном охлаждении отвод теплоты потерь в трансформаторе не обеспечивается, даже если он без нагрузки. В этом случае в режиме ХХ трансформатор может находиться не более 30 мин, а с номинальной нагрузкой — не более 10 мин. Время работы трансформатора под нагрузкой ниже номинальной может быть продлено до 1 ч, если у трансформаторов мощностью до 250 МВА температура верхних слоев масла не достигла 80 °C, а у трансформаторов мощностью выше 250 МВ-А — 75 °C.

Поэтому во избежание резкого возрастания разности температур по истечении этого времени и невозможности восстановления необходимых условий охлаждения трансформатор должен быть разгружен.

Нагрузка трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц при отключении части охладителей должна быть уменьшена пропорционально числу отключенных охладителей, а именно:

Контроль за нагрузками трансформатора ведется по амперметрам, на шкалах которых нанесены красные риски, соответствующие номинальным нагрузкам обмоток. Нанесение рисок на стеклах приборов не допускается из-за возможных ошибок при отсчете.

Контроль за напряжением, подведенным к трансформатору, и напряжением его вторичных обмоток ведется по вольтметрам, измеряющим напряжением на шинах.

Превышение напряжения на трансформаторе сверх номинального допускается в небольших пределах, а именно: длительно на 5 % при нагрузке не более номинальной и на 10 % при нагрузке не более 25 % номинальной. При этом линейное напряжение на любой обмотке не должно превышать наибольшего рабочего напряжения для данного класса напряжения трансформатора:

Превышение этих значений напряжения приводит к насыщению магнитопровода, резкому увеличению тока и потерь ХХ, что, в свою очередь, повлечет перегрев стальных конструкций магнитопровода.

Превышение рабочих напряжений трансформаторов и реакторов 110 кВ и выше допускают лишь кратковременно. Например, в табл. 2.4 приведены допустимые значения повышения напряжения и длительность его воздействия.

В табл.2.5 приведены номинальные междуфазные напряжения трехфазного тока свыше 1000 В (ГОСТ 721—97).

Окончание табл. 2.5

Контроль за тепловым режимом трансформатора заключается в периодических измерениях температуры в верхних слоях масла в баках. Измерения производятся при помощи стеклянных термометров, погруженных в специальные гильзы на крышках трансформаторов, дистанционных термометров сопротивления и термометров манометрического типа — термосигнализаторов. На крышке трансформатора устанавливаются по два термосигнализатора с переставными контактами. Контакты одного из них используются для управления системой охлаждения, другого — для сигнализации и отключения трансформатора при превышении допустимых температур масла.

Периодические осмотры трансформаторов (реакторов), в соответствии с требованиями ПТЭ, должны производиться в следующие сроки:

главных понижающих трансформаторов ПС с постоянным дежурством персонала — 1 раз в сутки;

остальных трансформаторов электроустановок с постоянным и без постоянного дежурства персонала — 1 раз в месяц;

на трансформаторных пунктах — не реже 1 раза в месяц.

Внеочередные осмотры трансформаторов (реакторов) производятся:

после неблагоприятных погодных воздействий (гроза, резкое изменение температуры, сильный ветер и др.);

при работе газовой защиты на сигнал, а также при отключении трансформатора (реактора) газовой или (и) дифференциальной защитой.

При осмотре проверяются внешнее состояние трансформаторов и их систем охлаждения, устройств РПН, устройств защиты масла от окисления и увлажнения, фарфоровых и маслонаполненных вводов, защитных разрядников на линейных вводах и в нейтрали, кранов, фланцев и люков, а также резиновых прокладок и уплотнений (они не должны набухать и выпучиваться), отсутствие течей масла и уровень его в расширителях, целость и исправность приборов (термометров, манометров, газовых реле), маслоуказателей, мембран выхлопных труб, исправность заземления бака трансформатора, наличие и исправность средств пожаротушения, маслоприемных ям и дренажей, состояние надписей и окраски трансформаторов. Осматриваются контакты соединения и указатели, контролирующие их перегрев.

На слух проверяется гул трансформатора, а также отсутствие звуков электрических разрядов.

В закрытых камерах трансформаторов проверяется исправность кровли, дверей и вентиляционных проемов.

При нормальной работе вентиляции помещения разность температур входящего снизу и выходящего сверху воздуха не должна превышать 15 °C при номинальной нагрузке трансформатора.

Отключение трансформатора от сети, как правило, производят со стороны нагрузки (НН и СН) выключателями, а затем со стороны питания (ВН). На ПС с упрощенной схемой (без выключателей со стороны ВН) отключение трансформаторов от сети следует производить отделителями после отключения выключателей со стороны нагрузки.

В соответствии с требованиями ПТЭ, трансформатор (реактор) должен быть аварийно выведен из работы:

при сильном неравномерном шуме и потрескивании внутри трансформатора;

ненормальном и постоянно возрастающем нагреве трансформатора при нагрузке ниже номинальной и нормальной работе устройств охлаждения;

выбросе масла из расширителя или разрыве диафрагмы выхлопной трубы;

течи масла с понижением его уровня ниже уровня масломерного стекла.

Трансформаторы выводятся из работы также при необходимости немедленной замены масла по результатам лабораторных анализов.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Роман с работой

Роман с работой Принято считать, что «трудоголики» подвержены стрессу, а привычка работать допоздна и без выходных — кратчайший путь к инфаркту. Но так ли это?Как сообщает журнал «Нью вумэн», в университете штата Огайо не так давно было завершено уникальное исследование,

Роман с работой

3.7. Осмотры СК и контроль за его работой

3.7. Осмотры СК и контроль за его работой Особое внимание при осмотрах и контроле за работой СК следует обращать на недопустимость длительных перегрузок. Кратковременные перегрузки СК по току статора допускаются в пределах, указанных в табл. 3.1.Таблица 3.1 Внешний осмотр СК

8.14. Автоматическое включение резерва

8.14. Автоматическое включение резерва АВР служит для того, чтобы при авариях, когда исчезает напряжение на одной системе шин (секции сборных шин), автоматически восстановить электроснабжение потребителей от резервного источника питания: трансформаторов, линий, смежных

56. ПОНЯТИЕ И ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТОЙ

56. ПОНЯТИЕ И ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТОЙ Управление социальной работой – необходимое условие для функционирования любой социальной организации, деятельность которой сознательно координируется для достижения поставленных целей.Объекты управления в

Роман с работой

Кандидаты на включение в олимпийскую программу

Кандидаты на включение в олимпийскую программу БейсболГольфКаратеРегби-7Роликовый

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ СТАНЦИЙ (СУРСТ)

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ СТАНЦИЙ (СУРСТ) 5.11. Управление работой станций и пересадочных узлов должно осуществляться с постов телеуправления.5.12. Посты телеуправления в зависимости от местных условий должны оснащаться оборудованием контроля и управления устройствами,

Руководство работой экипажа.

Руководство работой экипажа. Стандартные понятия о руководящей работе включают и стандартный набор атрибутов власти: кабинет, телефоны, приемная с секретарем и просителями. неважно, чем и кем руководить - хоть баней, хоть кладбищем, хоть лайнером. Властный вид,

Руководство работой экипажа.

Руководство работой экипажа. Стандартные понятия о руководящей работе включают и стандартный набор атрибутов власти: кабинет, телефоны, приемная с секретарем и просителями… неважно, чем и кем руководить – хоть баней, хоть кладбищем, хоть лайнером. Властный вид,

Включение трансформатора в сеть и контроль за работой

Допустимая длительность работы, ч

Трансформаторы с охлаждением ДЦ могут эксплуатироваться только при работающих вентиляторах дутья, насосах циркуляции масла и с включенной сигнализацией о прекращении подачи масла и остановке вентиляторов обдува.
При остановленном охлаждении отвод теплоты потерь в трансформаторе не обеспечивается, даже если он не несет нагрузки. В режиме XX трансформатор может находиться не более 30 мин., а с номинальной нагрузкой - не более 10 мин. Время работы трансформатора под нагрузкой не выше номинальной может быть продлено до 1 ч, если у трансформаторов мощностью до 250 МВ·А температура верхних слоев масла не достигла 80°С, а у трансформаторов мощностью выше 250 МВ·А 75°С.
По истечении указанного времени и невозможности восстановления нормальных условий охлаждения трансформатор должен быть разгружен во избежание резкого возрастания разности температур по высоте активной части.
Нагрузка трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц при отключении части охладителей должна быть уменьшена пропорционально числу отключенных охладителей:

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.

2.2.3. Допустимые перегрузки трансформаторов и автотрансформаторов

Допустимые перегрузки трансформаторов и автотрансформаторов (далее — трансформаторов) в нормальных режимах работы определяются старением изоляции его обмоток — бумаги. Старение изоляции приводит к изменению исходных электрических, механических и химических свойств изоляционных материалов трансформаторов. Сроком естественного износа трансформатора, работающего в номинальном режиме, считается срок, равный примерно 20 годам.

Для нормального суточного износа изоляции трансформатора температура наиболее нагретой точки его обмоток не должна превышать 98 °C. По правилу, предложенному немецким ученым Монтзингером, следует, что если температуру увеличить на 8 °C, срок службы изоляции сократится примерно в 2 раза. В данном случае под температурой наиболее нагретой точки подразумевается температура наиболее нагретого внутреннего слоя обмотки верхней катушки трансформатора.

На практике трансформаторы работают, как правило, с переменной нагрузкой в условиях непрерывно изменяющейся температуры охлаждающей среды. В таких условиях при перегрузках может иметь место форсированный износ изоляции. При нагрузках же меньше номинальной изоляция недоиспользуется, что также экономически нецелесообразно. Следовательно, режим работы трансформатора должен быть оптимальным, то есть близким к расчетному.

Согласно ПТЭ, допускается длительная перегрузка масляных трансформаторов и трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком любой обмотки по току на 5 %, если напряжение их обмоток не выше номинального; при этом для обмоток с ответвлениями нагрузка не должна превышать 1,05 номинального тока ответвления. В автотрансформаторе ток в общей обмотке должен быть не выше наибольшего длительно допустимого тока этой обмотки.

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

В ряде случаев такой допустимой перегрузки для оптимального использования изоляции трансформатора оказывается недостаточно. В этом случае продолжительность и значения перегрузок трансформаторов номинальной мощностью до 100 МВА находят по графикам нагрузочной способности в зависимости от суточного графика нагрузки, эквивалентной температуры охлаждающей среды и постоянной времени трансформатора. Это же правило относится и к трансформаторам с расщепленными обмотками.

Если при наступлении перегрузки у оперативного персонала отсутствуют суточные графики нагрузки и персонал не может воспользоваться графиками нагрузочной способности для определения допустимой перегрузки, рекомендуется пользоваться данными табл. 2.2 и 2.3 — в зависимости от системы охлаждения трансформатора (см. также п. 2.2.4).

Окончание табл. 2.3

Из этих таблиц следует, что систематические перегрузки, допустимые после нагрузки ниже номинальной, устанавливаются в зависимости от превышения температуры верхних слоев масла над температурой охлаждающей среды, которое определяется не позднее начала наступления перегрузки.

Кроме систематических перегрузок в зимние месяцы года допускаются 1 %-ные перегрузки трансформаторов на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Это правило применяется в том случае, если максимум нагрузки не превышал номинальной мощности трансформатора.

Перегрузки по нагрузочной способности и по 1 %-ному правилу могут применяться одновременно при условии, если суммарная нагрузка не превышает 150 % номинальной мощности трансформатора.

При возникновении аварий, например, при выходе из работы одного из параллельно работающих трансформаторов и отсутствии резерва, разрешается аварийная перегрузка оставшихся в работе трансформаторов независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды.

При разрешенных аварийных перегрузках форсированный износ изоляции и сокращение ее срока службы считается меньшим злом, чем аварийное отключение потребителей электроэнергии.

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

Допускается продолжительная работа трансформаторов (при нагрузке не выше номинальной мощности) при повышении напряжения на любом ответвлении любой обмотки на 10 % сверх номинального напряжения данного ответвления. При этом напряжение на любой из обмоток должно быть не выше наибольшего рабочего напряжения.

Во избежание повреждения трансформаторов и развития аварии величины и время аварийных перегрузок трансформаторов должны находиться под контролем.

За время аварийной перегрузки оперативно-ремонтный персонал должен принять меры по замене поврежденного оборудования резервным, а затем разгрузить перегруженные трансформаторы до номинальной мощности отключением менее ответственных по категории надежности электроснабжения потребителей.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

2.2. Обслуживание силовых трансформаторов и автотрансформаторов

2.2. Обслуживание силовых трансформаторов и автотрансформаторов 2.2.1. Термины и определения Трансформаторы и реакторы являются одним из наиболее массовых типов продукции электромашиностроительных заводов и самым распространенным видом электрооборудования на

2.2.2 Параметры и режимы работы трансформаторов и автотрансформаторов

2.2.2 Параметры и режимы работы трансформаторов и автотрансформаторов Наиболее широкое распространение получили масляные трансформаторы. Основным преимуществом масляных трансформаторов по сравнению с сухими является защищенность их обмоток от внешних воздействий, что

2.4. Параллельная работа трансформаторов

2.4. Параллельная работа трансформаторов Параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) разрешается при следующих условиях:группы соединения обмоток одинаковы. Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам соединения обмоток,

2.10. Повреждения при работе трансформаторов

2.10. Повреждения при работе трансформаторов В процессе эксплуатации могут возникнуть неполадки в работе трансформаторов, с одними из которых трансформаторы могут длительно оставаться в работе, а при других требуется немедленный вывод их из работы.Причинами повреждений

5.3.3. Параллельная работа трансформаторов

5.3.3. Параллельная работа трансформаторов Параллельной работой двух или нескольких трансформаторов называется работа при параллельном соединении не менее чем двух основных обмоток одного из них с таким же числом основных обмоток другого трансформатора (других

5.3.4. Режим работы автотрансформаторов

5.3.4. Режим работы автотрансформаторов Для АТ характерны следующие основные режимы работы:1. Режимы ВН — СН и СН — ВН являются чисто автотрансформаторными режимами. В этих режимах может быть передана полная номинальная мощность АТ.2. Режимы ВН — НН и НН — ВН являются

5.3.6. Регулирование напряжения трансформаторов

5.3.6. Регулирование напряжения трансформаторов В соответствии с ГОСТ 11677—85 и стандартами на трансформаторы различных классов напряжений и диапазонов мощностей большинство силовых трансформаторов выполняются с регулированием напряжения, которое может осуществляться

5.3.7. Нагрузочная способность трансформаторов

5.3.7. Нагрузочная способность трансформаторов Нагрузочной способностью трансформаторов называется совокупность допустимых нагрузок и перегрузок трансформатора. Исходным режимом для определения нагрузочной способности является номинальный режим работы

5.3.8. Технические данные трансформаторов

5.3.8. Технические данные трансформаторов Классификация трансформаторов отечественного производства по габаритам приведена в табл. 5.13.Таблица 5.13 Окончание табл.

5.3.9. Мощности и напряжения КЗ трансформаторов

5.3.9. Мощности и напряжения КЗ трансформаторов Мощности и напряжения КЗ трансформаторов и АТ 220–750 кВ установлены в ГОСТ 17544—85 и отражают сложившуюся в 60–70 гг. прошлого столетия ситуацию с развитием энергетики СССР и потребности в силовых трансформаторах в условиях

5.3.12. Выбор трансформаторов и автотрансформаторов на понижающих подстанциях

5.3.12. Выбор трансформаторов и автотрансформаторов на понижающих подстанциях Выбор количества трансформаторов (АТ) зависит от требований к надежности электроснабжения питающихся от ПС потребителей.В практике проектирования на ПС рекомендуется, как правило, установка

2.6. Дифференциальные защиты трансформаторов

2.6. Дифференциальные защиты трансформаторов Принцип действия дифференциальных защит основан на пофазном сравнении токов параллельно установленных защищаемых объектов (поперечные дифференциальные защиты) или токов до и после защищаемого объекта (продольные

3.4.1. Защита трансформаторов Т4, Т5, Т6

3.4.1. Защита трансформаторов Т4, Т5, Т6 Трансформаторы 10/0,4 кВ мощностью до 0,63 МВ-А подключаются к электрической сети через предохранители. Предохранители для трансформаторов выбираются по следующим условиям:номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать

Приложение 8 Допустимые токовые нагрузки на неизолированные провода

Приложение 8 Допустимые токовые нагрузки на неизолированные провода Длительно допустимые токовые нагрузки на неизолированные провода зависят от условий их эксплуатации, места прокладки и т. д. Они определены ГОСТ 839-80 и регламентируются ПУЭ.Таблица

Продукты, допустимые при аллергии

Продукты, допустимые при аллергии Питание беременной женщины должно быть разнообразным и полноценным. Если беременная женщина исключила из своего рациона питания высокоаллергенные продукты, то что же она может употреблять в пищу?Допускаются к питанию:– мясо отварное

Какая допустимая рабочая температура трансформаторов ?

Вопрос-ответ

Любой электроприбор во время работы нагревается. Электротрансформатор не является исключением. Но перегрев приводит к выходу аппарата из строя, поэтому при эксплуатации следует учитывать, какова предельно допустимая и рабочая температура трансформатора.

Содержание

Причины нагрева трансформаторов

Нагрев магнитопровода

Потери в сердечнике состоят из двух составляющих:

вихревые токи;
потери на гистерезис.

Вихревые токи наводятся обмотками трансформатора в магнитопроводе, причем чем меньше его сопротивление, тем больше токи и нагрев железа. Для увеличения сопротивления железный сердечник делается не сплошным, а из тонких листов, изолированных друг от друга лаком и окисной пленкой. Изготавливаются он не из обычной углеродистой стали, а из трансформаторного железа, с добавками кремния, повышающего сопротивление металла.

Важно! Для каждого сечения, формы и материалов магнитопровода есть оптимальное число витков обмотки. При его уменьшении растут потери на гистерезис, а при увеличении растут потери в обмотках.

Нагрев обмоток

Проводники, которыми намотаны катушки, имеют активное сопротивление. При работе по этому сопротивлению протекает электрический ток и выделяется энергия, которая превращается в тепло.

Потери в обмотках уменьшаются при увеличении сечения провода и замене дешевого алюминия более дорогой медью, имеющей меньшее сопротивление, но эти способы ведут к увеличению габаритов или росту цены аппарата. Поэтому при проектировании электротрансформатора кроме технического производится экономический расчет.

Интересно! В 50-е годы для уменьшения потерь и нагрева проектировались силовые электротрансформаторы с обмотками из серебра, но из-за роста цен на него эти проекты не были реализованы.

Допустимый нагрев трансформаторов

Допустимая температура трансформатора в нормальном режиме зависит от изоляции обмотки:

Способы уменьшения температуры электротрансформаторов зависят от мощности и напряжения устройств.

Воздушное охлаждение

Потери энергии, нагрев и вес аппаратов при увеличении мощности растут. При этом потери и объем увеличиваются в кубической зависимости от габаритов устройства, а поверхность и способность отдавать тепло растет в квадратной степени. Поэтому способы воздушного охлаждения зависят от мощности аппарата.

Трансформаторы малой мощности

В аппаратах мощностью 5-10ВА соотношение между потерями и площадью поверхности позволяет устанавливать их в закрытом корпусе. Такую конструкцию имеют блоки питания для электронной аппаратуры малой мощности, например, роутер или антенный усилитель.

Для уменьшения рабочей температуры трансформатора в блоках питания электронной аппаратуры на первичную обмотку подается напряжение высокой частоты. Предельная рабочая температура трансформатора в блоке питания составляет, в зависимости от конструкции, от 100 до 165°С.

Трансформаторы с принудительным охлаждением

В более мощных аппаратах делаются зазоры между обмотками, а в корпусе имеются отверстия для циркуляции воздуха. Для улучшения охлаждения и уменьшения габаритов электротрансформаторов мощностью свыше 10-50кВА устанавливаются вентиляторы принудительного обдува. Такая система позволяет охлаждать аппараты до 1000кВА. Более мощные установки помещаются в бак, наполненный маслом.

Трансформаторы с масляным охлаждением

Для лучшего охлаждения аппарат помещается в бак, наполненный трансформаторным маслом. Оно отводит тепло от обмоток в 6-8 раз лучше воздуха. Для качественного охлаждения бак с электротрансформатором должен быть полностью заполнен и сверху устанавливается расширительный бачок.

Масло является пожароопасным при вытекании. Для защиты устройств от перегрева и возгорания трансформаторы оснащаются датчиками уровня жидкости и температуры.

В зависимости от мощности электротрансформаторов есть четыре системы уменьшения температуры масла:

естественное, за счет конвекции масла и окружающего воздуха;
дутьевой, при помощи обдува бака вентиляторами;
с принудительной циркуляцией масла насосами и обдувом бака;
с водяным охлаждением масла.

Естественное охлаждение масла

Масло в баке при работе устройства нагревается и нуждается в охлаждении. Эффективность естественного охлаждения растёт с увеличением поверхности бака, но простое увеличение размеров мало эффективно. Лучший эффект дает оснащение бака радиаторными ребрами или трубами.

Трубы располагаются вертикально, в несколько рядов и подключаются в верхней и нижней части бака. При работе и нагреве обмоток теплое масло поднимается от катушек вверх, выходит в трубы и идет вниз. При движении охлаждающая жидкость остывает и поступает охлажденным обратно в бак.

Этого достаточно для работы электротрансформаторов мощностью до 6300кВА. В более мощных установках применяются устройства принудительной циркуляции масла.

Информация! Принцип работы системы похож на систему индивидуального водяного отопления.

Дутьевое (вентиляторное) охлаждение

Самый простой способ принудительного охлаждения — это обдув масляного бака вентилятором. Эффективность отдачи тепла по сравнению с естественным охлаждением выше на 40-50%. Таких вентиляторов может быть несколько.

Для улучшения теплоотдачи трубы делаются не круглыми, а прямоугольного сечения, а также с продольными радиаторными ребрами. Дополнительно устанавливается блок автоматики, управляющий вентиляторами. Возможны три варианта:

питание вентиляторов включено при нагрузке 50-60% номинальной;
обдув включен, если достигнута температура 50°С;
вентиляторы работают все время рабочего режима установки.
Система дутьевого охлаждения эффективна до мощности 63000кВА. Электротрансформаторы большей мощности нуждаются в дополнительных устройствах, для нормальной работы и уменьшения температуры масла.

Принудительная циркуляция

Насосы позволяют увеличить предельную длину и количество трубок и уменьшить их сечение, увеличив площадь теплоотдачи или вместо прямых труб нагнетать масло в радиаторы, похожие на автомобильные. На каждом радиаторе устанавливается свой вентилятор для обдува.

Водяное охлаждение

Такие системы компактнее, чем обычные, но дороже, поэтому используются в тех случаях, когда это экономически выгодно. Например, при замене уже установленных аппаратов на более мощные внутри существующих помещений или для уменьшения размеров строящихся зданий.

Предельная рабочая температура трансформатора регламентируется ПУЭ, ПТЭ и другими нормативными документами.

Читайте также: