Техническая эксплуатация силового масляного трансформатора

На повысительных и понизительных подстанциях применяют трехфазные или группы однофазных трансформаторов с двумя или тремя раздельными обмотками. В зависимости от числа обмоток трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Двухобмоточные трансформаторы номинальной мощностью больше 25 МВ-А выполняются с расщепленной обмоткой вторичного напряжения 6...10 кВ. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжений принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

В настоящее время применяются трансформаторы следующих стандартных номинальных мощностей: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300, 10 000, 16000, 25000, 32000, 40000, 63000 ,80000, 160000 кВ-А.

Условные обозначения типов трансформаторов состоят из букв, которые обозначают:

первые буквы: О – однофазный;

Т – трехфазный.

последняя буква:

Н - выполнение одной обмотки с устройством;

регулирования напряжения под нагрузкой (РПН);

Р - трансформатор с расщепленной обмоткой низшего

напряжения;

Т - трехобмоточный трансформатор;

М, Д, ДЦ, С, 3 -система охлаждения трансформаторов.

В настоящее время трансформаторы выполняются с переключением ответвлений обмотки без возбуждения (ПБВ) и с переключением ответвлений обмотки под нагрузкой – РПН.

QF1, QF2, QF3 - автоматические выключатели

Автоматические выключатели (автоматы) низкого напряжения (до 1000 В) предназначены для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (коротких замыканий, перегрузок, снижения и исчезновения напряжения, изменения направления тока, гашения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.), а также для оперативной коммутации номинальных токов. Для обеспечения селективной (избирательной) защиты в автоматах предусматривается возможность регулирования уставок по току и по времени. Быстродействующие автоматы снижают время срабатывания и ограничивают отключаемый ток сопротивлением возникающей электрической дуги в автомате. Нередко эти факторы определяют принцип устройства и особенности конструкции автоматов.

Автоматические выключатели подразделяются на: установочные и универсальные. Установочные автоматические выключатели имеют защитный изоляционный (пластмассовый) корпус и могут устанавливаться в общедоступных местах, универсальные — не имеют такого корпуса и предназначены для установки в распределительных устройствах; быстродействующие и небыстродействующие. Быстродействие обеспечивается самим принципом действия (поляризованный электромагнитный или индукционно-динамический принцип и др.), а также условиями для быстрого гашения электрической дуги, подобно процессам в токоограничивающих автоматах; автоматы обратного тока, срабатывающие только при изменении направления тока в защищаемой цепи (поляризованные автоматы отключают цепь только при нарастании тока в прямом направлении, неполяризованные - при любом направлении тока).

ТА1, ТА2, ТАЗ - измерительные трансформаторы тока

Трансформатор тока (ТА) служит для измерения, преобразования и передачи информации о режиме работы сильноточной цепи высокого напряжения в цепь низкого напряжения с целью ее последующей обработки. При этом одновременно ТА служит для изоляции первичной цепи высокого напряжения от вторичной цепи низкого напряжения, имеющей потенциал земли. Информация на вторичной стороне используется как для целей измерения мощности при помощи амперметра, ваттметра, качества энергии, так и для системы релейной защиты. Поэтому ТА, как правило, имеют две вторичные обмотки: одну для измерения, другую для защиты. Вторичный ток ТА имеет нормированные значения: 5 или 1 А. Первичная цепь трансформатора тока постоянно включена в цепь высокого напряжения и является первым элементом (датчиком контроля тока) системы релейной защиты. От точности передачи информации зависит четкость и быстрота ликвидации аварии.

Одной из важнейших характеристик ТА является его точность, определяемая погрешностями измерения вторичного тока, соответствующая информации о первичном токе. Класс точности определяется по наибольшей допустимой погрешности ТА при номинальном первичном токе, выраженном в процентах. Установлено 6 классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10% соответствующих 100—120% номинального тока и в режиме КЗ.

Трансформаторы тока отличаются от силовых трансформаторов следующими особенностями: работают в условиях близких к короткому замыканию (амперметр является нагрузкой измерительной обмотки ТА); ток во вторичной цепи не зависит от значения и характера нагрузки (источник тока), а определяется значением и характером изменения первичного тока. В противоположность этому в силовых трансформаторах первичный ток определяется мощностью, потребляемой во вторичной цепи.

Рис.3

В общем случае ТА можно представить в виде двух обмоток первичной N1 и вторичной N2, размещенных на одном магнитопроводе из трансформаторной стали (рис. 3). Принцип действия ТА основан на явлении электромагнитной индукции (закон Ленца).

РА1...РАЗ амперметры

Амперметры для измерения электрического тока устанавливают на всех трансформаторах и линиях, питающих приемники электроэнергии или их группы. Амперметры устанавливают в одной фазе. Три амперметра предусматривают только в тех цепях, где возможна несимметрия нагрузки фаз приемников (освещение, сварочные посты, конденсаторные батареи). Амперметры включают непосредственно в сеть или через трансформаторы тока.

SA1 переключатель (рубильник)

Переключатель (рубильник) - предназначен для ручного включения и отключения цепей с постоянным или переменным напряжением. В данном случае применяется трехполюсный переключатель с центральным рычажным приводом и дугогасительной камерой. Включение и отключение линии уличного освещения осуществляется вручную выключателем SA1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение  ремонтного цикла и межремонтного  периода

Износ электрооборудования по своему характеру и причинам, вызывающим его, условно разделяют на механический, электрический и моральный.

Механическому износу под действием трения или в результате корродирования подвергаются подвижные части и детали электрооборудования (контакты аппаратов, детали механизма привода и т. п.).

Потеря электроизоляционных свойств деталями в результате воздействия на изоляцию повышенных температур при перегрузках или чрезмерно длительной работы электрооборудования влечет за собой выход из строя частей аппаратов (катушек, обмоток, изолирующих деталей и т. д.) из-за пробоя изоляции и витковых замыканий.

При нормальной эксплуатации электрооборудование распределительных устройств и подстанций может работать много лет. За это время исправное электрооборудование может "устареть" и его дальнейшая эксплуатация становится нецелесообразной, так как появляется новое, более совершенное и экономичное аналогичное оборудование.

Преждевременный износ отдельных частей и деталей электрооборудования, как правило, является следствием неудовлетворительного обслуживания или плохо проведенного ремонта. Это может создать аварийную ситуацию в электрической сети или привести к выходу электрооборудования из строя. Поэтому предупреждение преждевременного износа и обеспечение рабочего состояния оборудования является одной из основных задач технического обслуживания электрооборудования.

Поддержание энергетического оборудования на предприятиях в должном техническом состоянии осуществляется путем планомерно проводимых технических и организационных мероприятий профилактического характера, т. е. системой планово-предупредительного ремонта (ППР).

Системой ППР в зависимости от режимов работы электрооборудования и условий его эксплуатации устанавливается чередование, периодичность и объемы технических обслуживании и ремонтов электрооборудования с учетом обеспечения бесперебойной работы предприятия и безопасного ведения работ. Планово-предупредительный ремонт включает в себя работы по уходу, межремонтному обслуживанию и проведению текущих и капитальных ремонтов электрооборудования.

Проведение ремонтов электрооборудования, предусмотренных системой ППР, обеспечивает снижение издержек на его содержание, уменьшает количество и время простоев, число аварий, повышает надежность работы и качество ремонта.

Организация ремонта и обслуживание оборудования на предприятии может проводиться централизованно и децентрализованно.

Централизованная система характеризуется тем, что ремонт электрооборудования выполняется специализированными ремонтными службами, а обслуживание и мелкий ремонт находящегося в эксплуатации электрооборудования выполняет персонал, подчиненный соответствующему производственному подразделению (службе, участку).

При децентрализованной системе отсутствуют специализированные ремонтные службы и все ремонтные работы, такие, как уход, мелкий ремонт и обслуживание оборудования выполняются персоналом мастерских, служб, бригад непосредственного производственного участка.

Централизованная система проведения ремонтов обеспечивает наилучшее техническое и наиболее экономичное обслуживание и ремонт оборудования. Единое руководство всеми работами делает эту систему более гибкой, а выполнение работ - более квалифицированным.

Текущий ремонт осуществляется для обеспечения работоспособности и надежности оборудования до следующего планового ремонта. При этом виде ремонта должны проводиться работы по осмотру электрооборудования, очистке, уплотнению, регулировке и ремонту отдельных блоков и деталей с устранением дефектов, возникших в процессе эксплуатации. Во время выполнения текущих ремонтов производят различные профилактические испытания, а также измерения с целью выявления и своевременного устранения имеющихся неисправностей оборудования, приборов и аппаратов.

Средний ремонт аппаратов и оборудования осуществляется с целью восстановления ресурса блоков, деталей, частей оборудования, срок службы которых меньше периода между двумя последовательно проводимыми капитальными ремонтами. При этом виде ремонта кроме разборки отдельных блоков, частей оборудования для осмотра и чистки деталей, а также устранения обнаруженных дефектов ремонтируются или заменяются быстро изнашивающиеся детали и блоки.

Капитальный ремонт необходим для восстановления исправности основных (базисных) частей и деталей электрооборудования и обеспечения их надежной и экономичной работы в межремонтный период. При этом виде ремонта электрооборудование разбирают, осматривают, проверяют, измеряют, устраняют обнаруженные дефекты, восстанавливают и заменяют изношенные блоки и детали, после чего испытывают и регулируют.

При проведении капитального ремонта отдельные узлы электрооборудования модернизируют с учетом современных достижений науки и техники.

Периодичность капитального и среднего ремонтов и длительность простоев на ремонте для отдельных видов основного оборудования устанавливаются в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей" Министерства энергетики и электрификации РФ. Этими правилами, в частности, предусматриваются следующие сроки проведения ремонтов основного оборудования подстанций и распределительных устройств.

Для главных трансформаторов электростанций и подстанций, основных и резервных трансформаторов собственных нужд и реакторов:

а) текущие ремонты - не реже чем один раз в 2 года;

б) капитальные ремонты - первый - не позже чем через 8 лет после начала эксплуатации, последующие - по мере необходимости в зависимости от состояния трансформаторов и реакторов;

Для всех остальных трансформаторов:

а) текущие ремонты - по мере необходимости, но не реже чем один раз в 4 года;

б) капитальный ремонт - по результатам испытаний и состоянию трансформаторов.

Для оборудования распределительных устройств:

а) текущие ремонты - по мере необходимости в сроки, установленные главным инженером энергопредприятия;

б) капитальные ремонты масляных выключателей - один раз в 6 - 8 лет, выключателей нагрузки, разъединителей и заземляющих ножей - один раз в 4 - 8 лет (в зависимости от конструктивных особенностей), воздушных выключателей - один раз в 4 - 6 лет, отделителей и короткозамыкателей с открытым ножом и их приводов - один раз в 2 - 3 года, разъединителей внутренней установки, требующих снятия напряжения с шин или перевода с одной системы шин на другую - по мере необходимости, другого оборудования (трансформаторов тока, напряжения и т. д.) - по мере необходимости или результатам профилактических испытаний и осмотров. Изменение периодичности ремонтов допускается с разрешения вышестоящих организаций при соответствующем техническом обосновании в зависимости от состояния оборудования.

Схема ремонта трансформаторов представлена на рис. 14. Поскольку трансформаторы разнообразны по конструктивному исполнению, используется индивидуальный метод ремонта.

Особенностью цеха является наличие масляного хозяйства и работы по подготовке масла. Масло либо восстанавливают, либо заменяют на новое. Масло является горючим материалом, поэтому необходимо применять меры пожарной безопасности.

Ремонт трансформатора, связанный со вскрытием бака и разборкой трансформатора, является капитальным. Это объясняется тем, что после вскрытия трансформатора необходима обработка масла, замена сорбентов и уплотнений, сушка активной части, контрольные испытания и ряд других.

 

Рис. 14

 

Ремонт блоков и отдельных деталей оборудования и сооружений проводится в мастерских энергопредприятий или на ремонтных площадках в производственных помещениях.

Мастерские и площадки должны быть оборудованы всеми необходимыми механизмами, станочным парком, приспособлениями и инструментом и соответствовать принятым санитарным требованиям.