Техническое обслуживание трансформаторов

Наиболее ответственным этапом технического обслуживания является эксплуатация трансформаторного масла, которое пред­назначено для изоляции находящихся под напряжением частей и узлов активной части трансформатора, для отвода тепла от нагре­вающихся при работе трансформатора частей, а также для пре­дохранения твердой изоляции от быстрого увлажнения при про­никновении влаги из окружающей среды. Эксплуатационные свой­ства масла определяются его химическим составом, который зависит главным образом от качества сырья и применяемых спо­собов его очистки при изготовлении.

Для заливки трансформатора рекомендуется применять масло определенной марки. Однако допускается при соблюдении ряда условий производить заливку трансформаторов смесью масел.

Каждая партия масла, применяемая для заливки и доливки, должна иметь сертификат предприятия-поставщика, подтверж­дающий соответствие масла стандарту. Для масла, прибывшего вместе с трансформатором, соответствие стандарту подтвержда­ется записью в паспорте трансформатора. Состояние трансформа­торного масла оценивается по результатам испытаний, которые в зависимости от объема делятся на три вида:

испытание на электрическую прочность, включающее опреде­ление пробивного напряжения, качественное определение нали­чия волы, визуальное определение содержания механических при­месей;

сокращенный анализ, включающий кроме названных выше оп­ределение кислотного числа, содержание водорастворимых кис­лот, температуры вспышки и цвета масла:

испытания в объеме полного анализа, включающие все испыта­ния в объеме сокращенного анализа, определение tgδ, натровой пробы, стабильности против окисления, а также количественное определение влагосодержания и механических примесей.

Пробу для испытания отбирают в стане чистые стеклянные банки вместимостью 1 л с притертыми пробками, на которых укрепляют этикетки с указанием оборудования, даты, причины отбора пробы, а также фамилии лица, отобравшего пробу. Как правило, проба отбирается из нижних слоев масла. Методика ис­пытания масла оговорена соответствующими стандартами (ГОСТ6581 —75*, 6370-83, 1547-84, 6356-75*).

Качество масла, заливаемого в трансформаторы напряжением до 220 кВ, оценивается по следующим показателям:

Кислотное число, мг КОН на I г масла, не более ………………………………………0,02

Температура вспышки, °С ниже ………………………………………………….150

tg6 при 90°С, %, не более ………………………………………………………………2,6

Натровая проба по ГОСТ 19296 — 73, балл, не более …………………………………0,4

Стабильность против окисления:

содержание летучих низкомолскулярных кислот, мг КОН на 1г масла, не более …………………………………………………………………………………………..0,005

массовая доля осадка после окисления, % ………………………………………….—

кислотное число окисленного масла, мг КОН на I г масла, не более ………….0,1

Температура застывать, °С, не выше ……………………………………………… —45

Вязкость кинематическая, (м²/с)*10Лне более

при 20 ^СС ………………………………………………………………….………………..28

при 50 ^вС ………………………………………….…………………………………………9

при -30 ^СС …………………………………………………………………………… 1300

Пробивное напряжение масла в эксплуатации должно быть не менее 35 кВ/мм для трансформаторов классов напряжения ... 220 кВ, не менее 25 кВ/мм — для классов напряжения 20... 35 кВ. Периодичность испытаний масла должна быть такой, чтобы своевременно выявить недопустимое ухудшение характеристик масла, вызванное воздействием температуры, повышенных напряженностей поля, содержащегося в масле кислорода, контактирования с местами (сталью, медью) и изоляционными деталями, а также воздействием случайных или непредусмотренных явлений (нарушение технологии изготовления, присутствие посторонних примесей и др.). Рекомендуются следующие объем и периодичность испытаний масла:

- перед первым включением трансформатора в работу проводится проверка масла в объеме сокращенного анализа для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно и в объеме сокращенного анализа с измерением tg δ и влагосодержания масла — для транс­форматоров напряжением 110 кВ и выше; для трансформаторов с азотной или пленочной защитой дополнительно контролируются газосодержание масла и состав газов в надмасляном пространстве;

- в приработочный период, а именно через 10 дней и через ме­сяц для трансформаторов 110...220 кВ, а для трансформаторов 330 кВ и выше также и через три месяца, проводятся испытания в том же объеме, как перед включением; кроме того, через трос суток после включения и далее через 14 суток, один, три и шесть месяцев у всех трансформаторов напряжением 110 кВ и выше про­изводится хроматографический анализ газов, растворенных в масле.

При дальнейшей эксплуатации испытания масла производят в соответствии с периодичностью текущих ремонтов.

Непосредственный контакт масла трансформатора или маслонаполненного ввода с атмосферным воздухом приводит к посте­пенному насыщению масла кислородом и увлажнению как масла так и твердой изоляции. В результате увлажнения масла снижа­ется его электрическая прочность, а насыщение кислородом при­водит к ускоренному развитию окислительных процессов (старе­нию). Для удаления из масла влаги используют способы центри­фугирования, фильтрования и осушки масла.

Защита масла от увлажнения и старения. Для защиты масла от увлажнения и старения в процессе эксплуатации трансформатора в его конструкции используется ряд специальных устройств, а именно: расширитель, воздухоосушители, адсорбционные и термосифонные фильтры, устройства азотной и пленочной защиты. Кро­ме того, для повышения стабильности масел применяют специальные антиокислительные и стабилизирующие присадки.

Адсорбционные масляные фильтры предназначены для непре­рывной регенерации масла трансформатора в процессе его эксплуа­тации с циркуляционной (Ц) и ду­тьевой циркуляционной (ДЦ) сис­темами охлаждения, обеспечиваю­щими принудительную циркуляцию масла через фильтр. Аналогичные фильтры на трансформаторах с есте­ственной масляной (М) и дутьевой (Д) системами охлаждения, когда циркуляция масла в фильтре обес­печивается только за счет разностей плотности нагретого и охлажденно­го масла, называют термосифонны­ми (рис. 21). Количество сорбента в термосифонном фильтре должно со­ставлять около 1 % массы масла в трансформаторе.

Рис. 21. Термосифонный фильтр: I— бункер лля удаления сорбен­та: 2— металлическая решетка с сеткой; 3—силикагсль (сорбент); 4-корпус фильтра; 5— бункер для подачи сил и ка геля: б. 7 — грубы для подсоединения к баку

Принцип устройства пленочной защиты заключается в наиболее пол­ном удалении влаги и газа из изо­ляции и масла и их полной герме­тизации за счет установки внутри расширителя эластичной емкости, предназначенной для компенсации температурного изменения объема масла при работе трансформатора. Эта емкость плотно прилегает к внутренней поверхности расшири­теля и масла и обеспечи­вает герметизацию масла от окру­жающей среды. Одновременно внут­ренняя полость эластичной ёмкости присоединена патрубком с окружающим воздухом через воздухоосушитель, который препятствует конденсации влаги на ее внутренней поверхности. В трансформаторах с пленочной зашитой вместо предохранительной трубы устанавливают предохранительные клапаны, позволяющие обеспечить более надежную герметизацию.

Азотная защита заключается в том, что микропустоты в изоляции и масле, образующиеся в результате тщательного удаления из них воздуха, а также надмаслянное пространство заполняют су­пы азотом и герметизируют от окружающей среды при помощи мягких резервуаров, служащих для компенсации температурных вменений объема масла при работе трансформатора.