Проектирование электроэнергетических систем и сетей

Надежность работы трансформаторного оборудования преобразовательных установок определяется не только качеством конструктивных и технологических решений, принятых при проектировании, но и качеством изготовления, а также условиями транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации изделий.

За последние годы наметилась тенденция разрабатывать трансформаторы, имеющие максимальную степень готовности к включению, требующие минимума работ при монтаже и включении в эксплуатацию.

Масляные трансформаторы и реакторы типовой мощностью до 2000 кВ-А отправляются на место установки полностью собранными и заполненными трансформаторным маслом. Масляные трансформаторы - мощностью 2500 кВ * А и выше транспортируются частично демонтированными: с них снимают расширитель, охладители, каретки для передвижения и ряд других узлов и деталей. Активная часть находится в герметизированном баке, заполненном маслом до уровня 80-200 мм ниже крышки. Трансформаторы мощностью свыше 63000 кВ-А и массой более 70 т транспортируют без масла. Для сохранения свойств изоляции трансформаторы заполняют азотом и снабжают установками автоматической подпитки баков азотом.

Все совтоловые трансформаторы транспортируют полностью собранными и заполненными жидкостью. На время транспортировки с них снимают лишь электроконтактные термометры и мановакуумметры. В зависимости от условий транспортировки совтоловые трансформаторы упаковывают в плотные деревянные ящики или защищают от механических повреждений деревянной решеткой.

Трансформаторные изделия с воздушным охлаждением (сухие) отгружают на место установки полностью собранными и упакованными в ящики, предохраняющие их от механических повреждении и непосредственного воздействия атмосферных влияний. Изделия небольшого размера отгружают также в железнодорожных контейнерах.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ трансформаторы всех типов имеют специальные крюки для подъема всего трансформатора, - приспособления на баках трансформаторов массой более 20 т для подъемных домкратов, каретки или салазки для передвижения.

В последние годы были усилены конструкции крепления активных частей в баках трансформаторов с целью повышения их надежности при транспортировке. Однако трансформаторы не допускают при транспортных операциях резких толчков и рывков, а угол наклона их не должен превышать 15°.

Вопросы транспортировки мощных преобразовательных трансформаторов оказывают существенное влияние на конструктивные решения. Конструкцию выполняют так, чтобы при погрузке в вагон или на платформу трансформатор вписывался в стандартный железнодорожный габарит. Если это не удается осуществить, то трансформатор перевозят па транспортерах, имеющих пониженный уровень платформы. Трансформаторы с РПН типовой мощностью свыше 16000 кВ * А не удается вписать в стандартный железно-дорожный габарит. Например, трансформаторы ТДНП-25000/10, ТДНП-32000/10 и ТДНП-40000/10 даже при погрузке на транспортеры имеют соответственно негабаритность нулевой, первой и третьей степеней.

Правильное хранение трансформаторов перед вводом в эксплуатацию существенно влияет па эксплуатационные характеристики. Масляные трансформаторы для наружной установки, полностью заполненные маслом, можно хранить па открытом - воздухе.

Если трансформаторы поставляются частично демонтированными, перед вводом в эксплуатацию на них устанавливают расширитель, доливают масло, подсоединяют к расширителю силикагелевый воздухоосушитель. Трансформаторы, транспортируемые без масла, целесообразно заполнять маслом как можно скорее. До заполнения трансформатора маслом баллоны с азотом, входящие в состав устройства подпитки, должны обеспечивать давление свыше 2 * 10 На. При падении давления ниже 2 * 105 Па баллоны заменяют.

Совтоловые трансформаторы следует хранить в закрытых помещениях. При длительном хранении нужно соблюдать требования ухода, которые предусмотрены для трансформаторов, находящихся в резерве.

Особенного внимания к условиям хранения требуют сухие трансформаторы. Их хранят в закрытых сухих помещениях при температуре воздуха не ниже 1 °С и относительной влажности не более 80 /о при температуре +20 °С. Совершенно недопустимо хранить сухие трансформаторы на открытых площадках под воздействием солнечных лучей и атмосферных осадков.

Современные конструкции трансформаторов, как правило, допускают включение в эксплуатацию без ревизии активной части.

Масляные преобразовательные трансформаторы мощностью более 2000 кВ-А требуют проведения монтажа системы охлаждения, расширителя, предохранительной трубы, кареток, термосифопных фильтров, влагопоглотителей, контрольных кабелей, систем сигнализации и защиты, а для некоторых типов также монтажа вводов.

Перед включением масляные трансформаторы испытывают на мас-лоплотность избыточным давлением столба масла высотой 0,6 м над высшим рабочим уровнем в расширителе в течение 3 ч. Помимо того, проверяют качество трансформаторного масла, измеряют характеристики изоляции '(тангенс угла диэлектрических потерь и сопротивление изоляции обмоток постоянному току), проверяют коэффициент трансформации.

Состояние изоляции трансформатора имеет важнейшее значение для его успешной эксплуатации. В случае увлажнения изоляции трансформаторы подвергают контрольной подсушке с маслом или же производят сушку активной части без масла. Контрольная подсушка производится при температуре верхних слоев масла 80°С и максимально допустимом конструкцией бака вакууме. Длительность подсушки без учета времени нагрева не должна превышать 48 ч. Сушка активной части производится в вакуум-сушильных печах, в специальных камерах без вакуума или в собственном баке с вакуумом.

Все совтоловые трансформаторы имеют высокую готовность и дополнительные работы перед их включением сводятся к установке мановакуумметра и термометрического сигнализатора и проверке герметичности. Герметичность трансформатора проверяют сухим азотом при избыточном давлении 2 * 104 Па, которое не должно снижаться в течение 6 ч. После испытания на герметичность избыточное давление в трансформаторе необходимо снизить до 5 * 103 Па при 25 °С.

Совтоловые трансформаторы перед включением испытывают по такой же программе, как и масляные трансформаторы. В частности, проверяют сопротивление изоляции обмоток, сопротивление обмоток постоянному току при всех положениях переключающего устройства ПБВ. Сопротивление изоляции обмоток не должно быть меньше 70% величины, замеренной на заводе. Электрическая прочность совтола не должна быть ниже 30 кВ при температуре 65 °С.

Подготовка к работе сухих трансформаторов требует проведения

-внешнего осмотра,

-продувки сухим сжатым воздухом,

-измерения сопротивления обмоток постоянному току на всех ответвлениях,

-проверки коэффициента трансформации

-сопротивления изоляции обмоток.

Сопротивление изоляции обмоток не должно быть ниже 70% величины, замеренной при заводских испытаниях. При необходимости сухие трансформаторы нужно сушить. Сушку продолжают до тех лор, пока сопротивление изоляции в нагретом состоянии при температуре 85-100 °С не достигнет постоянной величины, неизменной в течение 8-12 ч.

Допустимые циклические перегрузки преобразовательных трансформаторов соответствуют ГОСТ 16772-71 и приведены в табл.2-12. В аварийных случаях масляные и совтоловые трансформаторы допускают одну из кратковременных перегрузок сверх номинального тока в соответствии с ГОСТ 14209-69: 30% в течение 120 мин, 45% - 80 мин, 60% -45 мин, 75% -20 мин, 100% - 10 мин, 200% - 1,5 мин. Масляные трансформаторы с дутьевым охлаждением могут длительно нести нагрузку 60% номинальной при отключенном дутье. Сухие трансформаторы допускают в аварийных случаях одну из следующих кратковременных перегрузок сверх номинального тока: 20% - в течение 60 мин, 30% -45 мин, 40% -32 мин, 50% - 18 мин и 60% - 5 мин.

Для защиты обслуживающего персонала и низковольтной аппаратуры при пробое сетевой обмотки на вентильную трансформаторы снабжают пробивными предохранителями. Предохранители устанавливают на вентильных обмотках с междуфазным напряжением до 690 В при напряжении сетевой обмотки свыше 1 000 В.

Преобразовательные трансформаторы в эксплуатации систематически подвергают текущему контролю без отключения от сети, периодическим ревизиям при полном отключении трансформатора и капитальным ревизиям со вскрытием трансформатора. Текущий контроль и периодические ревизии проводят в сроки, устанавливаемые в соответствии с местными условиями. Капитальные ревизии масляных трансформаторов также про; водят в сроки, зависящие от условий эксплуатации выпрямительных агрегатов, но не реже чем один раз в 5-6 лет.

Совтоловые трансформаторы, как правило, капитальным ревизиям не подвергаются. Работа с совтолом требует принятия специальных мер предосторожности. При работе с совтолом надевают спецодежду, которую снимают после работы и хранят отдельно. Лицо и руки после работы с совтолом тщательно моют теплой водой с мылом. Если совтол попал на кожу, его смывают сначала растворителем, а затем теплой водой с мылом. Работы с совтолом выполняют в отдельном помещении с хорошей вентиляцией. При работе около больших открытых поверхностей с жидкостью нужно применять местную вытяжную вентиляцию или пользоваться защитными масками и противогазами. При соблюдении указанных мер предосторожности работы с совтолом не представляют опасности для здоровья человека.

При эксплуатации сухих трансформаторов с открытым циклом вентиляции недопустимо накопление пыли и грязи па защитных кожухах, вводах, магпитопроводах, обмотках, ошиновке. Если такие трансформаторы, работающие в условиях влажного тропического климата или в условиях умеренного климата при относительной влажности более 65%, отключаются и в период отключения их температура может оказаться ниже температуры окружающей среды, то перед повторным включением следует произвести измерение сопротивления изоляции обмоток. Если измеренное значение сопротивления изоляции Обмоток не соответствует требованиям, необходимо произвести сушку трансформатора.

8.2 Меры безопасности при осмотре трансформаторов