Експлуатація трансформаторів, як і всього електрообладнання, є потенційно небезпечною для здоров'я і життя обслуговуючого їх персоналу. Правила технічної експлуатації силових трансформаторів, встановлені їх виробниками, повинні строго дотримуватися, що дозволить уникнути багатьох аварійних ситуацій в роботі. Транспортування до місця монтажу, установка трансформатора, і його запуск повинні здійснюватися в повній відповідності з існуючими нормами, що стосуються проведення даного роду робіт. Вони повинні проводитися фахівцями фірми, що мають ліцензію на проведення такого роду діяльності. При монтажі даного обладнання нейтрали обмоток напругою 110 кВ «глухо» заземляются, якщо постачальник енергії не встановив інший порядок їх роботи та захисту. А повітряна порожнина розширювача з'єднується з повітряною порожниною запобіжної труби трансформатора. При цьому потрібно, що б мембрана вихлопної труби за рівнем розташовувалася трохи вище, ніж розширювач. При її несправності, вона повинна бути замінена аналогічним виробом, заводського виконання.
Розміщення трансформаторів
Згідно з існуючими нормативами трансформатори можуть бути встановлені, як всередині приміщення, так і поза ним. У другому випадку обладнання фарбується в світлі тони з використанням фарб стійких до різних погодних умов.
Слід зазначити, що правила установки трансформаторів вимагають проводити їх маркування. При використанні трифазних трансформаторів номера підстанцій записуються на їх баках. У разі застосування однофазного обладнання даного виду, об'єднаного в групу, його вказують на середній фазі. Баки однофазних трансформаторів використовуються для нанесення забарвлення фаз.
При приміщенні трансформаторів в спеціальні будки, вони закриваються на замок. На їх дверях повинна міститися інформація, що стосується номерів підстанцій, що знаходяться в них трансформаторів. На їх поверхню наносяться і попереджувальні знаки.
Контроль над роботою силових трансформаторів
При функціонуванні силового трансформатора, необхідно безперервно контролювати стан його параметрів, таких як величина навантажень, напруга, температура, а так же даних, що характеризують стан ізоляції і масла. Робота електрообладнання допускається лише в тому випадку, якщо всі вищезгадані характеристики залишаються в межах норми. Не слід забувати і те, що експлуатація силових трансформаторів можлива, якщо не викликає нарікань робота системи захисту, регулювання напруги, охолодження і всіх інших вузлів і блоків цього обладнання.
У тих різновидах трансформаторів, в яких захисний пристрій функціонує на основі газу, кришка бака встановлюється таким чином, що б вона мала незначний підйом (не менше 1 градуса) в напрямку газового реле. Правила технічної експлуатації силових трансформаторів так само вимагають, що б маслопровід був розташований до розширювача під уклоном не меншим, ніж 2 градуси.
Встановлені виробником правила експлуатації трансформаторів, забезпечених розширником, вимагають постійного спостереження за таким важливим параметром, як температура в поверхневих шарах масла. Для цієї мети використовуються термосигналізатори і термометри. У варіантах трансформаторів, що мають герметичне виконання, важливим показником, що вимагає безперервного контролю, є тиск усередині бака. Дана характеристика відстежується за допомогою спеціальних приладів, названих мановакуумметрів. Перевищення цим параметром значення 50 кПа (0.5 кгс / см2) вимагає негайного зниження навантаження.
Правилами технічної експлуатації силових трансформаторів дозволяється включення даного обладнання з різким підйомом напруги від нуля до номінального значення. Таким же чином починається робота трансформатора, який функціонує разом з генератором.
Трансформаторні установки, як правило, складаються з групи трансформаторів. Необхідна їх кількість для одночасної роботи встановлюється фахівцями, що обслуговують установку. При проведенні цих розрахунків вони враховують існуючий графік навантаження, забезпечення максимальної надійності поставок електроенергії споживачам, і зведення до мінімуму можливих втрат. Тимчасово невикористовувані (резервні) трансформатори повинні бути готові до введення в експлуатацію в будь-який момент.
Додається виробником інструкція з експлуатації силових трансформаторів вимагає, що б трансформаторні маслоприймачі заповнювалися гравієм. Щоб уникнути аварійних ситуацій, обслуговуючому персоналу установки необхідно стежити за його чистотою. Для цього наповнювач (гравій) раз на рік промивається великою кількістю води. При більш інтенсивному забрудненні рекомендується проводити цю процедуру двічі на рік (восени і навесні). Поява на гравійної засипці рослинності і нашарування в результаті випадання в осад нафтопродуктів, що перевищує по товщині 3 мм, свідчить про необхідність заміни гравію.
Поряд з іншими роботами з профілактичного огляду даного обладнання, в перший рік його функціонування в електромережах з напругою до 20 кВ включно, двічі знімаються показання основних параметрів в період максимальної (взимку) і мінімальної (влітку) навантаження. Надалі така процедура здійснюється в разі потреби.
При виникненні зовнішніх або внутрішніх несправностей, система, яка контролює роботу трансформатора, виробляє автоматичне відключення установки. В цьому випадку, обслуговуючий персонал здійснює огляд силових трансформаторів. Якщо функціонування трансформатора припинено через його внутрішньої поломки, то запуск цього обладнання можливий лише після того, як буде виявлена і усунена причина, яка викликала його аварійну зупинку. В іншому випадку, трансформатор включається без проведення технічного огляду. Нерідко причиною, що викликає аварійну зупинку трансформатора, стає сигнал газового реле. Роботи в цьому випадку обмежуються зовнішнім оглядом обладнання та парканом газу з подальшою його перевіркою на горючість. Устаткування з подібною несправністю може деякий час функціонувати при наявності даного сигналу, якщо його відключення викликало проблеми з електропостачанням споживачів. Правда, це можливо лише за умови, що його корпус не отримав пошкоджень, і в ході лабораторних досліджень встановлено, що газ не придбав здатності до займання. Тривалість роботи такого трансформатора визначається наказом керівника організації, яка володіє цією установкою. Хоча, інструкція з експлуатації силових трансформаторів вимагає в самий найближчий час провести роботи по технічному обстеженню всіх систем, блоків і вузлів цього агрегату з метою забезпечення його нормального функціонування.
Профілактичний огляд трансформаторів проводиться не рідше 1 разу на добу, якщо він виконує функції основної понижувальної підстанції. Всі інші трансформаторні установки піддаються уважному огляду не рідше одного разу на місяць. Позачергове обстеження обладнання пов'язано або з його несправністю, або викликано негативним впливом погоди (шквалистий вітер, гроза, різкий перепад температури).
Щоб уникнути аварійних перерв в роботі трансформатора, пов'язаних з попаданням вологи в масло, що знаходиться в його баку, розширювачі і в розширнику пристрої регулювання напруги під навантаженням (коротко - РПН) воно повинно бути ізольоване від контакту з повітрям. Ряд сучасних трансформаторів забезпечується спеціальним блоком, що захищає масло від попадання в нього вологи. Цей пристрій має функціонувати протягом усього часу роботи трансформатора. У доповненні до всього сказаного, масло у всіх трансформаторах потужністю від 1000 кВа в процесі використання піддається очищенню, проходячи через адсорбент і термосифон.
Встановленими виробниками даного устаткування правила допускають паралельну роботу декількох трансформаторів при дотриманні даних умов:
Жодна з обмоток трансформаторів не опиниться під струмом, що перевищує максимально допустимий для неї значення цього параметра;
Ставлення потужностей, задіяних трансформаторів не перевищує 1: 3;
Різниця в коефіцієнтах трансформації даних пристроїв не перевищує +/- 0,5%;
Напруга короткого замикання паралельно працюючого обладнання не може перевищувати + / -10 В;
Здійснено їх поєднання по фазі;
Схожі групи обмоток.
перевантаження трансформатора
Для того, що б зрівняти навантаження паралельно функціонуючих трансформаторів, що мають неоднакове напруга короткого замикання, можна трохи змінити коефіцієнт трансформації, переключивши частина відгалужень. Подібна процедура припустима, якщо після її проведення жоден трансформатор не буде відчувати перевантажень. Правилами технічної експлуатації силових трансформаторів обумовлюються всі допустимі навантаження для кожного типу даного обладнання. Наприклад, сухі, масляні трансформатори, а так само мають рідкий негорючий ізолятор, незалежно від наявної в ній системи охолодження, здатні деякий час функціонувати при наявності перевантажень. Масляні трансформатори здатні протягом двох годин працювати при величині струму в мережі на 30% перевищує його номінальне значення. Збільшення перевантажень веде до зменшення часу, протягом якого пристрій здатний функціонувати без загрози виходу з ладу. При 45-відсоткової перевантаження воно стає рівним 80 хвилин. При збільшенні струму на 60% допустима тривалість роботи обладнання не перевищує вже 45 хвилин, додаткова 75-ти відсоткова навантаження по струму зменшить час функціонування обладнання до 20 хвилин. При подвійному збільшенні номінального значення струму, воно вже не перевищить 10 хвилин.
Сухі трансформатори при 20-ти відсоткової перевантаження по струму можуть функціонувати протягом години. Збільшення цього параметра на 10% призведе до зменшення допустимого часу роботи пристрою, який в цьому випадку стане рівним 45 хвилинам. При збільшенні струму в мережі на 40% від номінального час можливої експлуатації трансформатора обмежується 32 хвилинами. При 50-ти відсоткової перевантаження час функціонування обладнання зменшується до 18 хвилин.
Сухі трансформатори здатні допускати граничні перевантаження по струму, що не перевищують 60% від його номінального значення, і в цьому випадку тривалість їх роботи становить всього лише 5 хвилин.
Допускається тривала робота даного обладнання при перевищенні на довільному відгалуженні напруги на 10%, в порівнянні з номінальним. При цьому навантаження в мережі не повинна перевищувати номінальної потужності, а напруга на кожній з обмоток не повинна перевищувати максимально допустимого напруги.
Трансформатори здатні нормально функціонувати лише при безперебійній роботі систем охолодження. Наприклад, система охолодження Д, встановлена в окремих моделях трансформаторних установок автоматично включається при температурі масла понад 55 ° С, і припиняє свою роботу, коли останнім остигає до 50 ° С. З цієї причини обслуговуючий персонал установки повинен безперервно контролювати температуру масла в його верхніх шарах. Вона залежить від використовуваного в обладнанні принципу охолодження і встановлюється:
Для систем з дуттям і примусової циркуляцією масла (ДЦ) дорівнює 75 градусів.
Для систем масляного охолодження (М) і масляного охолодження з дуттям (Д) цей параметр може досягати 95 градусів.
Для систем масляного охолодження, що забезпечують примусову циркуляцію масла через охолоджену воду (Ц), максимальна температура масла не повинна перевищувати 70 градусів.
Всі вищеназвані системи охолодження повинні автоматично починати свою роботу при включенні трансформатора, і припиняти її при зупинці даного агрегату. Масляна система охолодження, і вона ж, але доповнена дутьем (тобто системи М і Д) не мають обмежень при роботі в умовах низьких температур. Такі системи охолодження, як ДЦ і Ц здатні функціонувати лише при температурі не нижче 25 градусів. При більш низьких температурах рекомендується включати трансформатор на навантаження до половини номінальної потужності при відключеній системі охолодження. Її включення здійснюють лише тоді, коли температура масла у верхніх шарах прогріється до 25 градусів.
При виникненні аварійної ситуації допускається використання на повну потужність трансформаторів з системами охолоджень НЦ і НДЦ, незалежно від температури навколишнього середовища. При цьому треба точно слідувати інструкціям фірми-виробника даного обладнання. В даному документі також зазначається кількість включених і резервних охолоджувачів, в залежності від умов експлуатації трансформатора. Причому, використання в трансформаторі системи циркуляції холодоагенту можливо лише при наявності в ньому сигналізації, що повідомляє про припинення роботи вентилятора, циркуляції масла і води.
Застосовувані в трансформаторах системи охолодження Ц і НЦ вимагають включити спочатку насос, що перекачує масло. Після того, як температура у верхній частині цієї рідини досягне 15 градусів, починає роботу водяний насос. Він автоматично вимикається, коли температура масла знижується до 10 градусів.
Правила експлуатації трансформаторів дозволяють використовувати це обладнання в разі аварійного відключення системи охолодження. Так трансформатори при припиненні роботи системи охолодження типу Д можуть безперервно функціонувати зі збереженням номінального навантаження протягом 60 годин при температурі навколишнього середовища не вище -15 градусів. При збільшенні значення цього параметра до -10 градусів максимальна тривалість експлуатаційних робіт обмежується 40 годинами. Якщо температурний стовпчик, що відображає клімат регіону в якому функціонує трансформатор, зупиняється на позначці «нуль», безперервна робота обладнання в відсутності системи охолодження не може тривати більше 16 годин.
Цей параметр стане дорівнює всього 4 години, якщо повітря прогріється до +20 градусів. Устаткування, оснащене охолоджуючими системами моделей ДЦ і Ц може працювати зі збереженням номінальної потужності лише на протязі 10 хвилин, або 30 хвилин на холостому ходу. Якщо через зазначений час температура масла в її верхній частині не збільшилася до +80 градусів, можна продовжити експлуатацію цього обладнання до тих пір, поки даний параметр не досягне значення, зазначеного вище. Загальна тривалість функціонування такого трансформатора не повинна перевищувати однієї години. Трансформатори, забезпечені системою охолодження НЦ повинні експлуатуватися згідно з вимогами інструкції компанії-виробника цього обладнання.
Правилами технічної експлуатації силових трансформаторів встановлюється необхідність контролю над відповідністю напруги в мережі і цим параметром в регулювальної гілки. Причому, пристрій регулювання напруги під навантаженням (РПН) має працювати в автоматичному режимі, або перемикатися дистанційно з пульта управління. Вищевказані правила забороняють здійснювати перемикання під напругою ручним способом, з використанням рукоятки.
Експлуатувати пристрої регулювання під навантаженням можна лише при дотриманні певного температурного режиму, зазначеного виробником. Так РПН на резисторной основі можна включати, якщо температура масла у верхніх шарах перевищить 20 градусів. Тоді як, експлуатація аналогічних пристроїв з підігрівом контактором і струмообмежуючими реакторами можлива при перевищенні цим параметром значення -45 градусів.
Необхідне технічне обслуговування трансформаторів здійснюється, як персоналом, обслуговуючим трансформаторну установку, так і фірмою-підрядником, яка займалася її установкою. Всі роботи цього плану діляться на поточні, які здійснюються в міру необхідності і плановий (капітальний) ремонт. Згідно з правилами експлуатації цього обладнання, все трансформатори, призначені для функціонування в мережі з напругою від 110 кВ і потужністю від МВА, повинні проходити капітальний ремонт через 12 років після їх первісного запуску в роботу. Подальше їх технічне обслуговування здійснюється в міру необхідності.
Регулярну перевірку на нормальне функціонування проходять і стаціонарні протипожежні системи, які обов'язково повинні бути на всіх трансформаторних підстанціях - вони призначені для використання в аварійних ситуаціях. Їх огляд повинен проходити за заздалегідь затвердженим графіком.
Позапланові роботи з трансформатором проводяться, если при профілактічному огляді БУВ Виявлення дефект або стали аварійна зупинка обладнання. Робота трансформаторної установки вважається аварійною, якщо її функціонування супроводжується:
Сильним нерівномірним шумом.
Потріскуванням всередині обладнання.
Сильним нагріванням трансформатора, при навантаженні нижче допустимої і нормальній роботі систем охолодження.
Розривом діафрагми вихлопної труби.
Витіканням масла з розширювача.
Так само зупинка в роботі трансформатора відбувається, якщо лабораторні дослідження, пов'язані з визначенням кількості розчиненого в маслі газу, вказують на перевищення максимально допустимої кількості останнього.
Проведене технічне обслуговування силових трансформаторів включає в себе всі необхідні випробування його вузлів і систем, згідно з нормами, розробленими виробником цього обладнання. Огляд і технічне обслуговування окремих трансформаторних систем, розташованих на висоті, що перевищує 3 метри, проводиться за допомогою стаціонарних драбин, які відповідно до вимог техніки безпеки повинні мати перила і майданчик нагорі.
Всі результати проведених перевірок трансформаторних установок оформляються у вигляді актів, завіряються керівником організації, і зберігаються разом з іншими документами на це обладнання.
Законодавство Росії вимагає, що б все трансформаторні підстанції були оформлені за єдиним зразком, і містили повну інформацію про її власника, що включає в себе його адресу і телефон.
Трансформатори відносяться до обладнання, яке відрізняється міцністю і довговічністю, за умови дотримання всіх правил, встановлених виробником цих виробів. При виконанні всіх вимог виробника, термін експлуатації силових трансформаторів обчислюється десятками років.
© Всі матеріали захищені законом РФ про авторські права і ГК РФ. Заборонено повне копіювання без дозволу адміністрації ресурсу. Дозволено часткове копіювання з прямим посиланням на першоджерело. Автор статті: колектив інженерів ВАТ «Енергетик ЛТД»