Оперативное обслуживание трансформаторов

Контроль режима работы. Периодический контроль режима ра­боты трансформатора осуществляется путем проверки нагрузки, уровня напряжения и температуры масла с помощью измеритель­ных приборов. Результаты измерений параметров фиксируются в суточной ведомости: на электростанциях и подстанциях с посто­янным дежурным персоналом измерения производятся с перио­дичностью в один-два часа; на подстанциях без постоянного де­журного персонала — при каждом посещении объекта разъезд­ным оперативным персоналом или методом телеизмерений. При возникновении перегрузки контроль ведется чаще.

Дополнительно на гидроэлектростанциях и подстанциях без по­стоянного дежурного персонала, не оснащенных устройствами те­леизмерения, не менее двух раз в год (обычно летом и зимой) должны производиться почасовые записи нагрузки для уточне­ний сезонных изменений режима работы трансформатора. Кроме того, осуществляется непрерывный автоматический контроль за перегрузкой.

Визуальный контроль состояния трансформатора. Для своевре­менного обнаружения неисправностей трансформаторов, кото­рые при дальнейшем их развитии могут привести к авариям, все трансформаторы подвергаются периодическому внешнему осмотру (без отключения).

Плановые осмотры главных трансформаторов электростанций и подстанций, трансформаторов собственных нужд подстанции, трансформаторов в зоне загрязнения производятся не реже одно­го раза в сутки на установках с постоянным дежурством опера­тивного персонала и не реже одного раза в месяц на установках без постоянного дежурства; остальные трансформаторы должны осматриваться не реже одного раза в неделю на установках с по­стоянным дежурным персоналом, одного раза в месяц на устан­овках без постоянного дежурства и одного раза в шесть месяцев а трансформаторных ттунктах'. При плановом периодическом осмотре проверяются: состояние внешней изоляции — вводов трансформатора, а также установленных на нем разрядников и опорных изоляторов (цело­стность фарфора, наличие трещин, степень загрязнения поверх­ности);

целостность мембраны выхлопной трубы;

состояние доступных уплотнений фланцевых соединений;

отсутствие течи масла;

состояние доступных для наблюдения контактных соединении.

По маслоуказателям и масломерным стеклам определяют уро­вень масла в баке трансформатора и расширителе, а также обра­щают внимание на цвет масла. Потемнение масла может свиде­тельствовать, например, о 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 (прослушивание следует вести при остановленных вентиляторах). Свидетельством возможной неисправности служат потрескивание или щелчки, которые могут быть связаны с разрядами в баке (например, из-за обрыва заземления активной части, а также периодическое изменение уровня или тона шума

Осмотры трансформатора следует проводить в светлое время суток или при включенном освещении. В темноте выявляются де­фекты, сами являющиеся источниками свечения: нагрев контактных соединений, коронные и другие вилы частичных разрядов по поверхности внешней изоляции и др.

Внеочередные осмотры трансформаторов наружной установки необходимо производить при экстремальных атмосферных условиях: резкое снижение температуры окружающего воздуха, ура­ган, сильный снегопад, гололед. При этом проверяются уровень масла, состояние вводов, системы охлаждения.

Внеочередные осмотры проводятся также после короткого за­мыкания обмоток (КЗ) или при появлении сигнала газового реле. В первом случае проверяется состояние токоведущих цепей, обте­кавшихся током КЗ, а также изоляторов, перенесших воздействие Динамических нагрузок, во втором — состояние газового реле и его цепей. При необходимости внеочередной осмотр может про­изводиться и с отключением трансформатора — когда необходи­мо более тщательное изучение элемента, состояние которого внушает сомнение, или когда доступ к проверяемому объекту невоз­можен без снятия напряжения.

Устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации. Уст­ройства релейной зашиты, которыми снабжены силовые транс­форматоры, должны реагировать на две группы событий: повреж­дение трансформатора и аварийные режимы работы.

К повреждениям, вызывающим срабатывание релейной заши­ты, 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 бакс трансформатора и регулиро­вочного устройства.

К аварийным режимам, на которые должны реагировать за­шиты трансформаторов, относятся появление сверхтоков, обус­ловленных внешними КЗ либо перегрузками, а также понижение уровня масла. Устройства релейной защиты устанавливаются в том же помещении, в котором находится щит управления, на специ­альных панелях. Для защиты трансформатора от повреждений в зависимости от мощности и характера установки применяются:

дифференциальная защита. Является основной защитой мощ­ных силовых трансформаторов от внутренних повреждений; ра­ботает при КЗ внутри зоны, ограниченной двумя комплектами трансформаторов тока (принцип действия основан на сравнении значений и направления токов);

токовая отсечка без выдержки времени. Устанавливается на трансформаторах небольшой мощности; является самой простои быстродействующей защитой от внутренних повреждений;

зашита 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 благодаря своей относительной про­стоте и чувствительности к большому числу внутренних поврежде­ний масляного трансформатора и его переключающего устройства получила газовая защита. Внутренние повреждения трансформато­ра, как правило, сопровождаются разложением масла и других изо­ляционных материалов с образованием летучих газов. Газы подни­маются к крышке трансформатора и попадают в расширитель че рез газовое реле, установленное на маслопроводе, соединяющем расширитель с баком. Существует несколько типов реле, устанав­ливаемых на трансформаторах в зависимости от их мощности.

Рассмотрим конструкцию газового реле на примере реле типа BF80/Q . Основой реле является корпус , в верхней ча­сти которого скапливаются попавшие в реле пузырьки газа. Кор­пус снабжен двумя смотровыми застекленными окнами, позво­ляющими определить наличие газа и его приблизительный объем. На крышке корпуса имеется кран для вы­пуска газа, в днище — отверстие для слива масла и шлама, закр­ытое вывинчивающейся пробкой. Изнутри на крышке закрепляется выемная часть реле, состоящая из трех реагирующих элементов , 3, 4, связанных с ними постоянных магнитов и управляемых этими магнитами герметичных контактов (герконов). Цепи герконов присоединены к выводам реле и специальным кабелем введенным в релейную схему газовой защиты трансформатора. Шарообразные пластмассовые пустотелые поплавки 2, 4 - эксцентрично насажены на горизонтальную ось 5 и свободно вращаются на ней. Третий реагирующий элемент 3 имеет форму лопасти, также свободно вращающейся на горизонтальной оси и размещенной рядом с нижним поплавком.

Рис. 20. Газовое реле

При медленном выделении газа, характерном для небольших повреждений, происходит постепенное вытеснение масла из полости 6 реле. При достижении определенного объема газа (250...300 см³) верхний поплавок опускается и связанный с ним магнит замыкает соответствующий геркон. При полном уходе масла 13 реле аналогичным образом срабатывает нижний поплавок (например, при значительной течи из бака). При сильном повреждении. сопровождающемся бурным выделением газов, лопасть под явлением струи масла (показана стрелкой) или газо-масляной смеси отклоняется на определенный угол, воздействуя на тот же контакт. что и нижний поплавок.

Таким образом, газовое реле способно различать степень по­вреждения трансформатора: геркон верхнего поплавка используется в качестве датчика сигнала, а геркон нижних элементов - для подачи команды на отключение. О причинах срабатывания газовой зашиты и о характере повреждения можно судить на ос­новании исследования скопившегося в реле газа, определяя его количество, цвет и химический состав.