Монтаж трансформаторов. Монтаж охлаждающей системы

Монтаж трансформаторов, особенно мощных силовых и специ­ального назначения, является сложной трудоемкой работой, кото­рая требует предварительной подготовки и организации работ. Транс­форматоры мощностью до 1600 кВА отправляются с заводов из­готовителей полностью собранными и залитыми маслом; при мощности 2500 кВА и выше в зависимости от габаритных размеров и массы трансформаторы транспортируются с демонтированными узлами и деталями, а наиболее мощные — без масла.

Некоторые трансформаторы мощностью 63 MB-А и выше клас­сов напряжения 110 кВ и более имеют бак с верхним разъемом и надставкой демонтируемой на время транспортирова­ния. Бак закрывают плоской крышкой (или специальной «транс­портной»), которая заменяется во время монтажа.

Трансформаторы транспортиру­ют в основном на железнодорож­ном транспорте. Поэтому для воз­можно более полного соблюдения железнодорожного габаритного размера боковой поверхности мощных трансформаторов прида­ют форму, приближающуюся к очертаниям железнодорожного га­барита.

До начала работ по монтажу не­обходимо подготовить фундамент под трансформатор, помещение трансформаторно-масляного хозяй­ства, баки для хранения масла со всеми коммуникациями маслопро­водов, монтажные механизмы, ап­параты, приспособления и инвен­тарь; трансформаторное масло в ко­личестве, необходимом для заливки и доливки трансформатора и для технологических нужд в процессе монтажа (масло должно быть вы­сушено и залито в баки, оборудо­ванные масломерным устройством и системой «дыхания»); сред­ства пожаротушения и противопожарный пост на время прогрева и сушки трансформатора.

На электростанциях и подстанциях 35 ...750 кВ применяется, как правило, открытая установка трансформаторов. Закрытую ус­тановку используют только в районах интенсивного загрязнения атмосферы и районах жилой застройки для ограничения шума. При открытой установке в районе усиленного загрязнения реко­мендуется применять трансформаторы со специальными кабель­ными вводами на стороне 110...220 кВ и шинными выводами в закрытых коробах на стороне 6... 10 кВ.

Трансформаторы массой до 2 т могут устанавливаться непос­редственно на фундамент, в остальных случаях фундамент осна­щается направляющими для катков трансформатора с упорами, устанавливаемыми по обе стороны трансформатора после его за­катывания на фундамент.

Трансформатор устанавливается на фундамент таким образом, чтобы его крышка имела уклон 1... 1,5%, обеспечивающий бес­препятственное поступление газа из трансформатора в маслопро­вод, идущий к газовому реле. Уклон создается обычно установкой подкладок под катки или непосредственно под дно бака (при от­сутствии катков).

Для закрытой установки трансформаторов используется либо отдельное здание, предназначенное для размещения только трансформаторов и их вспомогательного оборудования (систем охлаж­дения, вентиляции, пожаротушения), либо трансформаторные камеры — помещения в общем здании энергетического объекта. Каждая трансформаторная камера снабжается индивидуальной вентиляционной системой, не связанной с другими вентиляци­онными системами здания. Система рассчитывается на отвод теп­ла, выделяемого при работе трансформатора с номинальной на­грузкой, и проектируется таким образом, чтобы разность темпе­ратур на входе и выходе из помещения не превышала 15°С. Конструкция вентиляционных шахт должна предотвращать попа­дание через них влаги на трансформатор.

В случае нарушения условий транспортировки или хранения трансформатора либо при неудовлетворительных результатах пред­варительной оценки состояния изоляции обмоток дополнитель­но проверяют влагосодержание образцов изоляции, которые зак­ладываются в трансформаторы мощностью более 80 МВ-А. Влаго­содержание образца изоляции толщиной 3 мм должно быть не более 1 %. Результата предварительной оценки состояния изоля­ции учитываются при решении вопроса о включении трансфор­матора под напряжение без сушки.

Монтаж составных частей трансформатора производится без ревизии активной части и без подъема съемной части («колоко­ла»), если не нарушались условия выгрузки, транспортировки и хранения или другие, которые могли бы привести к поврежде­ниям внутри бака трансформатора. При наличии таких повреждений перед установкой комплектующих изделий необходимо произвести ревизию трансформатора. Вскрытие трансформатора для установки составных частей (вводов, встроенных трансфор­маторов тока и т.д.) следует производить в ясную сухую погоду. После вскрытия трансформатора изоляция обмоток предохра­няется от увлажнения за счет продувки бака в течение всего вре­мени разгерметизации сухим воздухом.

Допускается разгерметизировать трансформаторы напряжени­ем 110...500 кВ и мощностью до 400 МВ*А без подачи в бак сухого воздуха, если температура его активной части не менее 10°С и превышает точку росы окружающего воздуха не менее чем на 10°С, относительная влажность — не более 85%, а про­должительность разгерметизации не превышает 16 ч.

После монтажа составных частей трансформаторов, транспор­тируемых без масла, остатки трансформаторного масла сливают через донную пробку, бак герметизируют для последующего вакуумирования и заливки или доливки масли. Для трансформато­ров, имеющих азотную или пленочную защиту, заливка масла производится через дегазационную установку.

Монтаж охлаждающей системы. При монтаже охлаждающей си­стемы типа Д (охлаждение масляное с дутьем) на баке устанавли­вают кронштейны, на которых размещают электродвигатели с вен­тиляторами, монтируют электрическую их схему пита­ния; после установки радиаторов открывают радиаторные краны.

Система охлаждения ДЦ поставляется в навесном или вынос­ном исполнении. При навесном исполнении все детали и узлы трубопроводов свариваются и полностью подготавливают­ся на заводе. На месте монтажа охладители навешивают на бак трансформатора и соединяют с баком трубами. При выносном исполнении охладители устанавливают на отдельных фундамен­тах и соединяют с трансформатором трубами, узлы которых под­гоняются и свариваются на месте установки.

Одновременно с монтажом системы охлаждения производится монтаж остальных деталей и частей трансформатора: установка термосифонных фильтров, расширителя, выхлопной трубы, при­соединение воздухоосушителя к расширителю, установка газово­го реле и сигнальных манометрических термометров. Расширитель, транспортируемый отдельно от трансформатора, дол­жен быть тщательно проверен и осмотрен. В случае выявления ржавчины на его внутренней поверхности необходимо принять меры по ее устранению или замене расширителя на новый. Маслоуказатель расширителя, транспортируемый в разоб­ранном виде, устанавливают при монтаже со стороны, предус­мотренной заводом-изготовителем.

Для защиты трансформаторов от утечки масла из расширителя на фланце дна расширителя устанавливают реле уровня масла.

После установки маслоуказателя и реле уровня масла расши­ритель испытывают на герметичность, заполнив его сухим транс­форматорным маслом, с выдержкой в течение 3 ч. После оконча­ния монтажа охлаждающей системы и других частей трансформа­тора доливают масло в бак трансформатора и заливают маслом охлаждающую систему.

Проверка состояния изоляции обмоток. Окончив монтаж транс­форматора, производят измерение сопротивления изоляции об­моток и определяют коэффициент абсорбции, tg δ изоляции и т.д. (гл. 6). Сопротивление изоляции необходимо сравнить со значени­ем, измеренным в заводских условиях: для неувлажненной изо­ляции R₆₀ > 0,7 R₆₀-зав. Допустимые значения изоляционных ха­рактеристик трансформаторов напряжением до 35 кВ и мощнос­тью до 10 МВ-А приведены в табл. 3.1 (см. § 3.3).

В тех случаях, когда выявлены нарушения инструкции по мон­тажу и введению трансформатора в эксплуатацию, производится его ревизия с подъемом съемной части бака или активной части.

Ревизия трансформатора. Ревизия включает совокупность работ по вскрытию, осмотру, устранению неисправностей и герметизации активной части трансфор­матора. Чтобы избежать увлаж­нения изоляции, ограничивают продолжительность нахождения активной части вне бака: при температуре окружающего воздуха 0°С или относительной влажности выше 75% — 12 ч; при влажности 65...75% — 16 ч; при влажности до 65% — 24 ч.

Ревизия производится при температуре активной части, равной или выше температуры окружающей среды. При темпе­ратуре окружающего воздуха ниже 0 °С трансформатор с мас­лом подогревают до +20 °С. Вре­мя ревизии может быть увели­чено вдвое по сравнению с указанными выше нормами, если температура окружающего воз-Чуха выше 0^еС, влажность ниже 5% и температура активной ча­сти превышает температуру ок­ружающей среды не менее чем а 10°С. Ревизия трансформатора в зависимости от его мощности, класса напряжения, конструкции и условий монтажа может вы­полняться одним из следующих методов:

подъемом активной части из бака трансформатора; осмотром активной части внутри бака; подъемом верхней съемной части бака трансформатора. Осмотр трансформатора производят в закрытом помещении: масло сливают в сухой чистый бак, активную часть устанавлива­ют на настил из досок. При ревизии проверяют затяжку доступ­ных стяжных шпилек ярма, креплений отводов, барьеров, пере­ключающих устройств, осевую прессовку обмоток. При необхо­димости равномерно по всей окружности производят подпрессовку обмоток (клиньями или подтягиванием винтов и домкратов). Ус­траняют замеченные неисправности в изоляции доступных час­тей обмоток, отводов и других изоляционных элементов. Прове­ряют сопротивление изоляции обмоток между собой и относи­тельно магнитопровода, сопротивление изоляции доступных стяжных шпилек, бандажей и полубандажей ярма относительно активной части и ярмовых балок (рис. 18) и схему заземления.

Рис. 18. Схема измерения сопро­тивления изоляции магнитной си­стемы: / — верхнее ярмо; 2ярмоваи балка; .3 — электрокартонная изоляция ярма; 4— медная контактная пластина  

При отсутствии подъемных приспособлений для трансформато­ров мощностью 10 MB-А и выше классов напряжения НО...330 кВ разрешается производить ревизию активной части без подъема из бака при снятой крышке, а в отдельных случаях — через люки бака трансформатора без подъема крышки. Ревизия активной части транс­форматора с нижним разъемом бака возможна без се подъема, что значительно сокращает и упрощает выполне­ние монтажа.

После проведения измерений и проверок активную часть про­мывают сухим трансформатор­ным маслом и опускают в бак или устанавливают на место съемную часть бака, после чего уплотняют места соединений. При установ­ке активной части в бак прове­ряют правильность расположе­ния направляющих деталей от­носительно стенок бака производя небольшие пе­ремещения ее до посадки на ко­нусные шипы прива­ренные к дну бака (шипы входят в отверстия горизонтальных по­лок нижних ярмовых балок).

Монтаж герметичных и сухих трансформаторов и трансформато­ров с литой изоляцией. Ревизия cyхих трансформаторов, имеющих защитный кожух простой формы, и трансформаторов с литой (компаундной) изоляцией сводится к внешнему осмотру: проверяют надежность контактных соединений, отсутствие повреждения об­моток, изоляторов и изоляционных прокладок. Обмотки и магнитопровод сухих трансформаторов продувают сжатым воздухом и выполняют необходимые измерения. Пели сопротивление изоля­ции ниже нормы, проводят ее сушку в сушильной камере с обо­гревом воздуходувкой, с электрообогревом или в вакуумном шкафу с нагревом обмоток током короткого замыкания. Герметичные трансформаторы, заполненные совтолом, на месте установки разборке не подлежат.

Содержание электромонтажных и пусконаладочных работ. Для ускорения ввода объектов в эксплуатацию электромонтаж­ные работы выполняются в два этапа. На первом решаются вопро­сы, связанные с организацией труда, и осуществляется инженер­ная подготовка монтажа (см. § 3.1). На строительной площадке проверяют проходы и технологические каналы, необходимые для установки оборудования, и установку закладных деталей. Второй этап начинается после полного окончания строительных, отде­лочных и специальных работ в электромашинных помещениях, в том числе после завершения монтажа внутренних электрических сетей и коммутационной аппаратуры. Заканчивается второй этап пусконалалочными работами, которые осуществляются либо са­мими электромонтажниками (в случае простых объектов), либо специализированными организациями (наладка сложного обору­дования).

Важное значение в сокращении сроков монтажа электричес­ких машин играют его механизация и индустриализация. При ком­плексной механизации все основные работы по монтажу элект­рических машин выполняются механизированными инструмен­тами и машинами. С ростом механизации уменьшается время и стоимость монтажа.

К индустриализации при монтаже относится совокупность мероприятий, направленных на сокращение сроков, повышение производительности труда, улучшение качества работ за счет вы­полнения части электромонтажных работ вне электромашинных помещений — на заводах и монтажных участках. Уровень индуст­риализации характеризуется отношением объема работ, выпол­ненных индустриальными методами, ко всему объему работ. При­менение индустриальных методов повышает сохранность обору­дования, надежность и безопасность работы, уменьшает время ввода оборудования в эксплуатацию.

Наладочные работы выполняются в такой последовательности:

работы без подачи напряжения, в процессе которых произво­дится осмотр оборудования, выявляются и устраняются недодел­ки, измеряется сопротивление изоляции, осуществляются про­верка пускорегулирующей аппаратуры и фазировка линий;

работы с подачей напряжения в оперативные цепи управления для проверки действия всех элементов схемы при нормированных отклонениях напряжения с регистрацией выявленных неисправ­ностей:

работы по проверке силовых цепей с подачей напряжения как в оперативные, так и в силовые цепи с ручным управлением элект­роприводами для проверки их работы в различных режимах. На этом этапе оборудование передается обслуживающему персоналу;

комплексные испытания и режимная наладка, осуществляе­мые эксплуатационным персоналом под наблюдением наладчи­ков, которые участвуют также в настройке оборудования на за­данные режимы работы.

После окончания монтажа электрическую машину при отключенном приводном механизме сначала прокручи­вают вручную. Затем осуществляют первый пуск двигателей на холо­стом ходу с проверкой направления вращения ротора и, если оно совпадает с заданным, продолжают испытания и определяют уро­вень вибраций, наличие стуков в подшипниках и их температуру.

После выявления недостатков и их устранения включают двигатель совместно с приводимым механизмом. Во время совмест­ной работы на холостом ходу (не менее I ч) контролируют плав­ность работы механической передачи, если она есть, температуру подшипников, вибрации и другие предусмотренные инструкци­ей параметры. Если результаты работы на холостом ходу оказыва­ются удовлетворительными, проверяют работу двигателя под на­грузкой с включенными системами защиты, установленными на электрической машине. При положительных результатах работы под нагрузкой и правильной работе защит составляют акт о при­емке машины в эксплуатацию.

После окончания монтажа трансформатора пе­ред его включением необходимо убедиться в исправности всех цепей и устройств управления, защиты, сигнализации и автома­тики. Первое включение должно носить пробный характер, при том принимаются меры по автоматическому отключению транс­форматора при проявлении не обнаруженных ранее дефектов. Включение трансформатора производится при всех задействованных защитах на отключение. Сигнальные контакты газовых реле при первом включении трансформатора следует пересоединить «на отключение» (обычно они работают «на сигнал»). Пробное включение трансформатора на рабочее напряжение допускается не ранее, чем через 12 ч после последней доливки его маслом и продолжается не менее 30 мин. Во время работы наблюдают за состоянием трансформатора. Затем трансформатор отключают, после чего включают три-четыре раза подряд для отстройки защит от бросков намагничивающего тока. Трансформаторы с дуть­евой циркуляционной системой охлаждения (типа Д, ДЦ, Щ ) можно включать с отключенной системой охлаждения. При этом контролируют температуру масла в верхних слоях, которая не должна превышать +75°С.

После опробования трансформатора на холостом ходу проверятся его фазировка, которая заключается в проверке чередова­ния фаз трансформатора и их соответствия фазам питающей сети. В случае, если предусмотрена параллельная работа трансформатора, дополнительно определяется или проверяется его группа соединения. При удовлетворительных результатах пробного вклю­чения трансформатор может быть включен под нагрузку и сдан в эксплуатацию.