Файл: Ремонт и организация ремонта силовых трансформаторов.docx

Ремонтный персонал (в основном электрослесари) под руководством инженерно-технических работников (мастеров, начальников групп подстанций, инженеров служб) проводит капитальные и текущие ремонты трансформаторов, а также эксплуатационные работы (отбор пробы масла, обтирку изоляции, обслуживание устройств охлаждения и др.) и некоторые виды испытаний (проверку изоляции обмоток трансформатора, цепей питания электродвигателей систем охлаждения и пожаротушения, измерение сопротивлений контактной системы и т.д.).

Оперативный персонал участвует в оперативном обслуживании трансформаторов, а выявленные им дефекты записываются в специальный журнал и учитываются при планировании эксплуатационных и ремонтных работ.

Устройства релейной защиты и автоматики обслуживаются специальным персоналом.

Испытатели проводят профилактические проверки изоляции и контактной системы трансформатора. Проверяются выключатели, разъединители, разрядники, системы охлаждения и регулирования напряжения и др. Разрабатывают мероприятия по защите трансформаторов от перенапряжений.

4.2 Оперативное обслуживание трансформаторов

Контроль режима работы. Периодический контроль осуществляется путем проверки нагрузки, уровня напряжения и температуры масла с помощью измерительных приборов. Результаты фиксируются в суточной ведомости: на электростанциях и подстанциях измерения производятся с периодичностью в один-два часа; на подстанциях без дежурного персонала – при каждом посещении объекта оперативным персоналом или методом телеизмерений.

Визуальный контроль состояния трансформатора. Все трансформаторы подвергаются периодическому внешнему осмотру.

Плановые осмотры главных трансформаторов электростанций и подстанций, трансформаторов в зоне загрязнения производятся не реже одного раза в сутки с постоянным дежурством оперативного персонала и не реже одного раза в месяц без постоянного дежурства; остальные трансформаторы должны осматриваться не реже одного раза в неделю и одного раза в шесть месяцев на трансформаторных пунктах.

При плановом осмотре проверяются:

• 
  состояние внешней изоляции – вводов трансформатора, разрядников и опорных изоляторов (целостность фарфора, степень загрязнения поверхности);
  
• 
  целостность мембраны выхлопной трубы;
  
• 
  состояние доступных уплотнений фланцевых соединений;
  
• 
  отсутствие течи масла;
  
• 
  состояние доступных для наблюдения контактных соединений.
  

---

По маслоуказателям определяют уровень масла в баке трансформатора и в расширителе, а также обращают внимание на цвет масла. Потемнение масла может свидетельствовать, например, о его термическом разложении вследствие повышенного нагрева. Через смотровое стекло осматривается индикаторный силикагель в воздухоосушителях бака трансформатора и вводов. Изменение цвета от голубого до розового свидетельствует об увлажнении сорбента и необходимости перезарядки воздухоосушителя.

Показателем состояния трансформатора может служить характер издаваемого им шума (при остановленных вентиляторах), потрескивание или щелчки, которые могут быть связаны с разрядами в баке (например, из-за обрыва заземления активной части).

Осмотры трансформатора следует проводить в светлое время суток. В темноте выявляются дефекты, сами являющиеся источниками свечения: нагрев контактов, коронные разряды по поверхности изоляции и др.

Внеочередные осмотры производятся при экстремальных атмосферных условиях: резкое снижение температуры, ураган, сильный снегопад, гололед. Проверяются уровень масла, состояние вводов и системы охлаждения.

Внеочередные осмотры проводятся после короткого замыкания обмоток (КЗ) или при появлении сигнала газового реле. В первом случае проверяется состояние токоведущих цепей, а также изоляторов, перенесших воздействие динамических нагрузок, во втором – состояние газового реле и его цепей.

Устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации. Они должны реагировать на две группы событий: повреждение трансформатора и аварийные режимы работы.

К повреждениям, вызывающим срабатывание релейной защиты, относятся межфазные и однофазные замыкания в обмотках и на выводах, витковые замыкания в обмотках, частичный пробой изоляции вводов, а также повреждения, связанные с выделением газа и повышением давления в баке трансформатора и регулировочного устройства.

К аварийным режимам, на которые должны реагировать защиты трансформаторов, относятся появление сверхтоков, обусловленных внешними КЗ либо перегрузками, а также понижение уровня масла. Устройства релейной защиты устанавливаются на специальных панелях в том же помещении, где находится щит управления.

---

Для защиты трансформатора применяются:

• 
  дифференциальная защита. Является защитой мощных трансформаторов от внутренних повреждений; работает при КЗ внутри зоны, ограниченной двумя комплектами трансформаторов тока (принцип действия основан на сравнении значений и направлений токов);
  
• 
  токовая отсечка без выдержки времени. Устанавливается на трансформаторах небольшой мощности; является самой простой быстродействующей защитой от внутренних повреждений;
  
• 
  защита от сверхтоков внешних КЗ (наиболее простой защитой этого вида является максимальная токовая защита);
  
• 
  защита от перегрузки. Выполняется с действием на сигнал и состоит из реле тока и реле времени.
  

Широкое распространение получила газовая защита. Внутренние повреждения трансформатора сопровождаются разложением масла и других изоляционных материалов с образованием летучих газов. Газы поднимаются и попадают в расширитель через газовое реле, установленное на маслопроводе, соединяющем расширитель с баком.

---

4.3 Техническое обслуживание трансформаторов

Эксплуатация трансформаторного масла – ответственный этап обслуживания. Масло предназначено для изоляции находящихся под напряжением частей трансформатора, для отвода тепла, а также для предохранения изоляции от быстрого увлажнения при проникновении влаги. Свойства масла определяются его химическим составом, который зависит от качества сырья и применяемых способов его очистки.

Рекомендуется применять масло определенной марки. Допускается при соблюдении ряда условий производить заливку трансформаторов смесью масел.

Масла, применяемые для заливки и доливки, должны иметь сертификат, подтверждающий соответствие масла стандарту. Состояние масла оценивается по результатам испытаний, которые делятся на три вида:

• 
  испытание на электрическую прочность, включающее определение пробивного напряжения, определение наличия воды, визуальное определение содержания механических примесей;
  
• 
  сокращенный анализ, включающий, кроме названного выше, определение кислотного числа, содержания водорастворимых кислот, температуры вспышки и цвета масла;
  
• 
  испытания в объеме полного анализа, включающие сокращенный анализ, определение tg δ, натровой пробы, стабильности против окисления, а также количественное определение влагосодержания и механических примесей.
  

Пробу для испытания отбирают в стеклянные банки вместимостью 1 л с притертыми пробками, укрепляют этикетки с указанием оборудования, даты, причины отбора пробы, а также фамилии лица, отобравшего пробу. Проба отбирается из нижних слоев масла. Методика испытания масла оговорена стандартами (ГОСТ6581–75*, 6370–83, 1547–84, 6356‑75*).

Качество масла оценивается по следующим показателям:

– кислотное число, мг КОН на 1 г масла – не более 0,02;

– температура вспышки, °С – не ниже 150;

– tg δ при 90°С, % – не более 2,6;

– натровая проба по ГОСТ 19296–73, балл – не более 0,4.

– стабильность против окисления:

---

• 
  содержание летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН на 1 г масла – не более 0,005;
  
• 
  массовая доля осадка после окисления, % – 0;
  
• 
  кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1 г масла – не более 0,1;
  

– температура застывания, °С – не выше – 45;

– вязкость кинематическая, (м²/с) – не более 10–6:

• 
  при 20°С – 28;
  
• 
  при 50°С – 9;
  
• 
  при минус 30°С – 1300.
  

Пробивное напряжение масла должно быть не менее 35 кВ/мм для трансформаторов классов напряжения 60...220 кВ, не менее 25 кВ/мм для трансформаторов напряжением 20...35 кВ.

Ухудшение характеристик масла вызывается воздействием температуры, повышенной напряженностью, содержащегося в масле кислорода, его контактированием с металлами (сталью, медью) и изоляционными деталями, присутствием посторонних примесей и др.

Рекомендуются следующие объем и периодичность испытаний масла:

• 
  перед первым включением трансформатора в работу проводится проверка масла в сокращенном объеме;
  
• 
  через 10 дней и через месяц для трансформаторов ПО напряжению 220 кВ, а для трансформаторов напряжением 330 кВ и выше также и через три месяца проводятся испытания в том же объеме, как и перед включением; кроме того, через трое суток после включения и далее через 14 суток, один, три и шесть месяцев у всех трансформаторов напряжением ПО кВ и выше производится хроматографический анализ газов, растворенных в масле;
  
• 
  при дальнейшей эксплуатации испытания масла производят в соответствии с периодичностью текущих ремонтов.
  

Контакт масла трансформатора с атмосферным воздухом приводит к насыщению его кислородом, а также и увлажнению. В результате снижается электрическая прочность масла. Для удаления из масла влаги используют способы центрифугирования, фильтрования и осушки масла.

Защита масла от увлажнения и старения. Для этого используются: расширитель, воздухоосушители, адсорбционные и термосифонные фильтры, устройства азотной и пленочной защиты.

Для повышения стабильности масел применяют антиокислительные и стабилизирующие присадки.

5. Классификация ремонтов трансформаторов

---