ЕКСПЛУАТАЦІЯ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ Коробка Володимир Олександрович – старший викладач кафедри електропостачання та енергетичного менеджменту
• Номенклатура силових трансформаторів, системи охолодження. • Особливості використання силових трансформаторів сільських споживчих трансформаторних підстанцій. • Перевантажувальна здатність силових трансформаторів. • Транспортування та зберігання силових трансформаторів. • Прийом в експлуатацію, вмикання трансформаторів. • Огляд та ремонт трансформаторів.
• Обсяг профілактичних випробувань та контрольних вимірювань під час обслуговування силових трансформаторів • Експлуатаційна документація. • Вивід з експлуатації силового трансформатора. • Паралельна робота трансформаторів. • Обслуговування пристроїв регулювання напруги. • Тепло і вологообмін та сушіння зволоженої ізоляції СТ • Експлуатація трансформаторного масла.
Література 1. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів, затверджені наказом Мінпаливенерго України від 13 лютого 2012 року N 91 Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 2 березня 2012 р. за N 350/20663 2. Пястолов А. А. , Ерошенко Г. П. Эксплуатация электрооборудования. – М. : Агропромиздат, 1990. – 287 с. 3. Лут М. Т. , Мірошник О. В. , Трунова І. М. , Основи технічної експлуатації енергетичного обладнання АПК. : Підручник для студентів ВНЗ. -Харків: Факт, 2008. – 438 с. 4. ГКД 34. 20. 507 -2003. Технічна експлуатація електричних станцій і мереж. Правила. – К. : ГРІФРЕ, 2003. - 688 с. 5. ГКД 34. 20. 302 -2002. Норми випробування електрообладнання. – К. : ГРІФРЕ, 2002. – 217 с. • • ДСТУ 2767 -94 Керівництво з навантаження силових сухих трансформаторів; ДСТУ 3463 -96 Керівництво з навантаження силових масляних трансформаторів
Номенклатура Силові трансформатори, які використовуються в с. -г. – це трифазні силові масляні трансформаторі загального призначення потужністю 25 -630 к. В·А і номінальною напругою 6(10)/0, 4 к. В, 35/10/0, 4 к. В зі з’єднанням обмоток зірка, зірка-зігзаг з нулем, трикутник-зірка з нулем, зірка-зірка з нулем. Останнє з’єднання найбільш поширене. В практиці експлуатації силових трансформаторів знайшло найбільше розповсюдження групи сполучення трансформаторів 0 і 11.
Номенклатура Для забезпечення тривалої і надійної експлуатації трансформаторів необхідно: • дотримання допустимих температурних і навантажувальних режимів, рівня напруги; • дотримання характеристик ізоляції та трансформаторного масла в межах установлених норм; • утримання у справному стані пристроїв охолодження, регулювання напруги, захисту масла тощо.
Системи охолодження силових масляних трансформаторів • М – природне масляне охолодження (трансформатори невеликої потужності напругою до 35 к. В); • Д – з примусовою циркуляцією повітря (дуттьове охолодження) і природною циркуляцією масла (трансформатори середньої потужності напругою 35, 110, 220 к. В); • ДЦ – з примусовою циркуляцією повітря і масла (трансформатори зовнішнього розташування напругою 110 к. В і вище); • Ц – з примусовою циркуляцією води і масла (трансформатори як зовнішнього, так і внутрішнього розташування).
Системи охолодження силових масляних трансформаторів • Для масловодяного охолодження трансформаторів тиск масла в маслоохолодниках повинен перевищувати тиск циркулювальної в них води не менше ніж на 0, 1 кгс/см 2 (10 к. Па) за мінімального рівня масла в розширнику трансформатора. • Система циркуляції води повинна бути увімкнена після вмикання робочих маслопомп за значення температури верхніх шарів масла не нижче ніж 15°С і вимкнена в разі зниження значення температури масла до 10°С, якщо інше не обумовлено в документації підприємства-виробника.
Системи охолодження силових масляних трансформаторів За номінальної навантаги трансформатора температура верхніх шарів масла не повинна перевищувати (якщо в інструкціях підприємств -виробників не обумовлені інші температури): • у трансформаторів із системою охолодження ДЦ - 75°С; • у трансформаторів із системами охолодження М і Д - 95°С; • у трансформаторів із системою охолодження Ц температура масла на вході до маслоохолодника повинна бути не вище ніж 70°С.
Системи охолодження силових масляних трансформаторів • На трансформаторах з системою охолодження Д електродвигуни вентиляторів повинні автоматично вмикатися у разі досягнення: значення температури верхніх шарів масла 55°С або номінального значення навантаги, і вимикатися у разі зниження значення температури масла до 45 - 50°С, якщо при цьому сила струму навантаги менша від номінального значення
Системи охолодження силових масляних трансформаторів • На трансформаторах та реакторах із системами охолодження ДЦ та Ц пристрої охолодження повинні автоматично вмикатися (вимикатися) одночасно із вмиканням (вимиканням) трансформатора. Примусова циркуляція масла та води повинна бути безперервною незалежно від навантаги. Порядок увімкнення (вимкнення) систем охолодження повинен бути визначений інструкцією підприємствавиробника.
Системи охолодження силових масляних трансформаторів Увімкнення трансформаторів на номінальну навантагу допускається: • із системами охолодження М і Д - за будь-яких мінусових значень температури повітря; • із системами охолодження ДЦ і Ц - за значення температури повітря не нижче ніж мінус 25°С. У разі нижчих значень температури трансформатор повинен бути попередньо прогрітий увімкненням під навантагу близько 0, 5 номінального значення без запуску системи циркуляції масла. Система циркуляції масла повинна бути увімкнена після того, як значення температури верхніх шарів масла досягне мінус 25°С.
Особливості використання силових трансформаторів сільських споживчих трансформаторних підстанцій • Одна з основних особливостей експлуатації силових трансформаторів сільських споживчих підстанцій – асиметрія фазних струмів існує внаслідок нерівномірного розподілення однофазних споживачів і випадкових їх підключень Середнє значення асиметрії струмів знаходиться в межах від 32 до 50 % при тому, що ПТЕ регламентує ступень нерівномірності навантаження по фазах ліній, що відходять від підстанції, як не більш ніж 20 %
Особливості використання силових трансформаторів сільських споживчих трансформаторних підстанцій • Ще одна особливість експлуатації трансформаторів сільських підстанцій – різкозмінний добовий графік навантаження, наявність в ньому ранкового і вечірнього максимумів, деякий провал навантаження в денні години і майже повна відсутність навантаження в нічні. • Підстанції відкриті КТП
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів • В умовах експлуатації розрізняють допустимі навантаження і допустимі перевантаження трансформатора. Сукупність всіх допустимих навантажень і перевантажень трансформатора визначають його перевантажувальну здатність.
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів Строк служби трансформаторів визначається строком служби ізоляції. Якщо режим роботи трансформатора не прискорює старіння ізоляції і строк ії служби відповідає номінальному режиму, цей режим називається допустимо тривалим навантаженням. Він контролюється температурою ізоляції обмоток, за яку приймається температура верхніх шарів масла. За найбільш допустиму температуру верхніх шарів масла приймається температура, що встановлюється при роботі трансформатора з номінальним навантаженням на протязі 10 -12 годин для трансформаторів з охолодженням М і Д і на протязі 6 -8 годин для трансформаторів з охолодженням ДЦ і Ц при незмінній температурі охолоджуючого повітря +40 о. С.
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів • При справному охолодженні максимальні температури масла не повинні перевищувати в трансформаторах з системами охолодження М і Д 95 о. С, з охолодженням ДЦ при потужності до 250 МВ·А включно 80 о. С, при потужності понад 250 МВ·А 75 о. С, з охолодженням Ц 70 о. С. Збільшення температури на 6 о. С зменшує строк ізоляції вдвічі.
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів • Режим, який прискорює зношення і зменшує строк експлуатації ізоляції, називається перевантаженням. • Для масляних трансформаторів допускається тривале перевантаження однієї чи двох обмоток струмом, сила якого перевищує номінальне значення сили струму відгалуження на 5 %, якщо напруга на жодній з обмоток не перевищує номінального значення напруги відповідного відгалуження.
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів • Аварійні перевантаження викликають прискорене спрацювання ізоляції і допускаються дуже рідко та на короткий проміжок часу, наприклад, при аварійному відключенні одного із трансформаторів, працюючих паралельно, а інші тимчасово приймають підвищене навантаження. Допустима тривалість перевантаження визначається за гранично допустимою температурою найбільш нагрітої точки трансформатора. Перевантаження знімається, коли ця температура досягає 140 о. С.
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів
Перевантажувальна здатність силових трансформаторів • У розподільних електромережах напругою до 15 к. В включно повинні бути організовані вимірювання значень навантаги і напруги трансформаторів не рідше ніж два рази в перший рік експлуатації (у період максимальних і мінімальних навантаг), а надалі - за необхідності. Періодичність вимірювань установлює особа, відповідальна за електрогосподарство.
Транспортування та зберігання силових трансформаторів • В експлуатацію силових трансформаторів входить, по-перше, транспортування і зберігання обладнання. Транспортування трансформаторів має свої особливості. Трансформатори розподільчих мереж перевозять на автомобілях. Вантажити необхідно механізовано з виконанням правил безпеки. Всі механізми і інструменти повинні бути в робочому стані, перевірені і відповідати робочому навантаженню. • Трансформатор переміщують по настилу із листової сталі. Кут нахилу трансформатора при цьому не повинен перевищувати 15 о, троса закріплюють за його верхню частину для запобігання перевертання. З протилежної сторони трансформатора застосовують відтяжку.
Транспортування та зберігання силових трансформаторів • Трансформатори надходять замовнику повністю зібраними, заповнені маслом і опломбовані. З кожним трансформатором споживачу відправляють бланк з технічними характеристиками і інструкцією по експлуатації, де вказують основні технічні дані, які є на щітку трансформатора, а також втрати короткого замикання, втрати і струм неробочого ходу, активний опір обмоток, опір ізоляції, напругу, якої випробувалася ізоляція обмоток трансформатору на заводівиробнику, схема з’єднання кожної обмотки і розташування виводів на кришці.
Транспортування та зберігання силових трансформаторів • До монтажу трансформатори необхідно зберігати в приміщенні або під навісом. При тривалому зберіганні трансформатори періодично оглядають, контролюючи рівень і якість масла (при необхідності доливають його), стан силікагелю в термосифонних фільтрах (при необхідності замінюють силікагель і цеоліт). При появі підтікання масла підтягують гайки.
Прийом в експлуатацію, вмикання трансформаторів Перед вмиканням трансформатора необхідно зробити: - оглянути його; - протерти ізолятори бензином і сухим обтиральним матеріалом; - залити до корпусу оправи термометру трансформаторне масло і встановити термометр; - заземлити бак трансформатора; - вдосконалитися, що перемикач встановлений і зафіксований в одному з робочих положень; - зняти прозорий ковпачок і фланець з повітряосушувача і замінити в разі необхідності абсорбент; - встановити катки трансформатора з транспортного положення до робочого; - перевірити стан ущільнювачів, при появі підтикання масла або при виявленні послаблення гайок підтягнути їх; - встановити рівень масла в розширнику напроти відмітки на масловказивнику, що відповідає температурі навколишнього середовища (для цього масло злити або долити); - здійснити необхідні контрольні вимірювання і профілактичні випробування згідно з ПУЕ і “Норм випробування. . . ”.
Вимірювання опору ізоляції 1 – гнездо подключения внешнего источника электропитания – центральный контакт «плюс» ; 2 – индикатор подзарядки аккумуляторов; 3 – дисплей; 4 4 – измерительные контакты: Э – подключение проводника комплекта поставки, «+» – подключение экранированного шнура, «–» – подключение не экранированного шнура; 5 – кнопка RX/K – индикация результатов измерения сопротивления изоляции (R 15) и коэффициента абсорбции текущего <0> и 9 предыдущих измерений; 6 – кнопка УСТ. U – вход в режим установки измерительного напряжения и выход из него; Сучасний цифровий мегаомметр ЦС 0202 -1 та ЦС 0202 -2 Уманський завод “мегаомметр” 3 2 600 V 1 10 5 6 7 8 9 7, 8 – кнопки « » , « » – увеличение, уменьшение измерительного напряжения с дискретностью 50 В и извлечение из памяти результатов предыдущих измерений; 9 – кнопка ПИТАНИЕ – включение мегаомметра и сброс; 10 – кнопка ИЗМ – измерение сопротивления изоляции.
вимірювання опору ізоляції трансформатора ТМ 25/6
Схема електрична принципова вимірювання опору ізоляції трансформатора ТМ 25/6
Огляд трансформаторів (без їхнього вимкнення) проводять у такі терміни: - в електроустановках з постійним чергуванням персоналу - один раз на добу; - в електроустановках без постійного чергування персоналу - не рідше одного разу на місяць, а в трансформаторних пунктах - не рідше одного разу на шість місяців. Позачергові огляди трансформаторів проводять: - за різкої зміни температури зовнішнього повітря; - у разі вимкнення трансформатора дією газового чи диференціального захисту.
Під час огляду трансформаторів повинні бути перевірені: покази термометрів та мановакуумметрів; - стан кожухів трансформаторів і відсутність течі масла, відповідність рівня масла в розширнику згідно з його температурним покажчиком, а також наявність масла в маслонаповнених уводах; - стан маслоохолоджувальних і маслозбірних пристроїв, а також ізоляторів; - стан ошиновки і кабелів, відсутність нагріву контактних з'єднань; - справність пристроїв сигналізації та пробивних запобіжників; - стан мережі заземлення; - стан маслоочисних пристроїв безперервної регенерації масла, термосифонних фільтрів і вологопоглинальних патронів; - стан трансформаторного приміщення.
ремонт трансформаторів Поточні ремонти трансформаторів (реакторів) проводяться залежно від умов їх експлуатації, відповідно до затвердженого графіка. Так, поточні ремонти: • трансформаторів, які регулюються під навантагою (з РПН), необхідно проводити один раз на рік; • трансформаторів без РПН: головних трансформаторів підстанції на напругу 35 к. В і вище - не рідше ніж один раз на 2 роки; • інших трансформаторів - за необхідності, але не рідше ніж один раз на 4 роки
Капітальні ремонти трансформаторів • трансформаторів на напругу 110 к. В і вище, потужністю 63 МВА і більше - не пізніше ніж через 12 років після введення в експлуатацію з урахуванням результатів профілактичних випробувань, а надалі - у разі потреби залежно від результатів випробувань і їх стану; • інших трансформаторів - залежно від результатів випробувань і їх стану
Вивід з експлуатації силового трансформатора Трансформатор (реактор) повинен бути аварійно виведений з роботи в разі виявлення: - сильного нерівномірного шуму і потріскування всередині трансформатора; - перевищення нормованих температур нагрівання трансформатора за нормального навантаження й охолодження; - викиду масла з розширника чи розриву діафрагми вихлопної труби; - течі масла з пониженням його рівня нижче рівня маслопокажчика. Трансформатори виводяться з роботи також у разі потреби негайної заміни масла за результатами лабораторних аналізів.
паралельна робота трансформаторів Допускається паралельна робота трансформаторів (автотрансформаторів) за умови, що жодна з обмоток не буде навантажена струмом, який перевищує допустимий струм для даної обмотки. Паралельна робота трансформаторів дозволяється за таких умов: • групи з'єднань обмоток однакові; • співвідношення потужностей трансформаторів не більше ніж 1: 3; • коефіцієнти трансформації відрізняються не більше ніж на плюс 0, 5 % і не менше ніж на мінус 0, 5 %; • напруги КЗ відрізняються не більше ніж на плюс 10 % і не менше ніж на мінус 10 % середньоарифметичного значення напруг КЗ трансформаторів, що вмикаються на паралельну роботу; проведено фазування трансформаторів.
Обслуговування пристроїв регулювання напруги Перемикальні пристрої РПН трансформаторів допускається вмикати в роботу за значень температури верхніх шарів масла мінус 20°С і вище для заглибних резисторних пристроїв РПН і значень температури навколишнього повітря мінус 45°С і вище - для перемикальних пристроїв з контактором, розташованим на опорному ізоляторі поза баком трансформатора та обладнаним пристроєм підігрівання. Кількість перемикань, зафіксованих лічильником, установленим на приводі, необхідно реєструвати в експлуатаційній документації не рідше ніж один раз на місяць
Обслуговування пристроїв регулювання напруги Перемикання пристрою РПН трансформатора, що перебуває під напругою, вручну з місця (рукояткою, кнопками чи ключами приводу РПН) заборонене
РЕГУЛЯТОР НАПРУГИ ПІД НАВАНТАЖЕННЯМ (РПН)
паралельна робота трансформаторів
Дякую за увагу !
Скачать презентацию ЕКСПЛУАТАЦІЯ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ Коробка Володимир Олександрович старший
Expl_сил_Тр.ppt