На предприятии ОАО «Белэнергоремналадка»

11 Индивидуальное задание на технологическую практику

Тема: Эксплуатация силовых трансформаторов

Эксплуатация трансформаторов, как и всего электрооборудования, является потенциально опасной для здоровья и жизни обслуживающего их персонала. Правила технической эксплуатации силовых трансформаторов, установленные их производителями, должны строго соблюдаться, что позволит избежать многих аварийных ситуаций в работе. При монтаже данного оборудования нейтрали обмоток напряжением 110 кВ «глухо» заземляются, если поставщик энергии не установил иной порядок их работы и защиты. А воздушная полость расширителя соединяется с воздушной полостью предохранительной трубы трансформатора. При этом требуется, что бы мембрана выхлопной трубы по уровню располагалась несколько выше, чем расширитель. При ее неисправности, она должна быть заменена аналогичным изделием, заводского исполнения.

Согласно существующим нормативам трансформаторы могут быть установлены, как внутри помещения, так и вне его. Во втором случае оборудование красится в светлые тона с использованием красок стойких к различным погодным условиям.

Следует отметить, что правила установки трансформаторов требуют проводить их маркировку. При использовании трехфазных трансформаторов номера подстанций записываются на их баках. В случае применения однофазного оборудования данного вида, объединенного в группу, его указывают на средней фазе. Баки однофазных трансформаторов используются для нанесения расцветки фаз.

При помещении трансформаторов в специальные будки, они закрываются на замок. На их дверях должна содержаться информация, касающаяся номеров подстанций, находящихся в них трансформаторов. На их поверхность наносятся и предупредительные знаки.

При функционировании силового трансформатора, необходимо непрерывно контролировать состояние его параметров, таких как величина нагрузок, напряжение, температура, а так же данных, характеризующих состояние изоляции и масла. Работа электрооборудования допускается лишь в том случае, если все вышеназванные характеристики остаются в пределах нормы.

Правилами технической эксплуатации силовых трансформаторов разрешается включение данного оборудования с резким подъемом напряжения от нуля до номинального значения. Таким же образом начинается работа трансформатора, функционирующего вместе с генератором.

Трансформаторные установки, как правило, состоят из группы трансформаторов. Необходимое их количество для одновременной работы устанавливается специалистами, обслуживающими установку. При проведении этих расчетов они учитывают существующий график нагрузки, обеспечение максимальной надежности поставок электроэнергии потребителям, и сведение к минимуму возможных потерь. Временно неиспользуемые (резервные) трансформаторы должны быть готовы к введению в эксплуатацию в любой момент.

Наряду с другими работами по профилактическому осмотру данного оборудования, в первый год его функционирования в электросетях с напряжением до 20 кВ включительно, дважды снимаются показания основных параметров в период максимальной (зимой) и минимальной (летом) нагрузки. В дальнейшем такая процедура осуществляется в случае надобности.

Профилактический осмотр трансформаторов производится не реже 1 раза в сутки, если он выполняет функции основной понижающей подстанции. Все остальные трансформаторные установки подвергаются внимательному осмотру не реже одного раза в месяц. Внеочередное обследование оборудования связано либо с его неисправностью, или вызвано негативным воздействием погоды (шквалистый ветер, гроза, резкий перепад температуры).

Во избежание аварийных перерывов в работе трансформатора, связанных с попаданием влаги в масло, находящееся в его баке, расширителе и в расширителе устройства регулирования напряжения под нагрузкой (коротко - РПН) оно должно быть изолировано от контакта с воздухом. Ряд современных трансформаторов снабжается специальным блоком, защищающим масло от попадания в него влаги. Данное устройство должно функционировать на протяжении всего времени работы трансформатора. В дополнении ко всему сказанному, масло во всех трансформаторах мощностью от 1000 кВа в процессе использования подвергается очистке, проходя через адсорбент и термосифон.

Для того, что бы уравнять нагрузку параллельно функционирующих трансформаторов, имеющих неодинаковое напряжение короткого замыкания, можно немного изменить коэффициент трансформации, переключив часть ответвлений. Подобная процедура допустима, если после ее проведения ни один трансформатор не будет испытывать перегрузок. Правилами технической эксплуатации силовых трансформаторов оговариваются все допустимые нагрузки для каждого типа данного оборудования. Например, сухие, масляные трансформаторы, а так же имеющие жидкий негорючий изолятор, независимо от имеющейся в ней системы охлаждения, способны некоторое время функционировать при наличии перегрузок. Масляные трансформаторы способны в течение двух часов работать при величине тока в сети на 30% превышающей его номинальное значение. Увеличение перегрузок ведет к уменьшению времени, в течение которого устройство способно функционировать без угрозы выхода из строя. При 45-процентной перегрузке оно становится равным 80 минут. При увеличении тока на 60% допустимая продолжительность работы оборудования не превышает уже 45 минут, дополнительная 75-ти процентная нагрузка по току уменьшит время функционирования оборудования до 20 минут. При двойном увеличении номинального значения тока, оно уже не превысит 10 минут.

Сухие трансформаторы при 20-ти процентной перегрузке по току могут функционировать в течение часа. Увеличение этого параметра на 10% приведет к уменьшению допустимого времени работы устройства, которое в этом случае станет равным 45 минутам. При увеличении тока в сети на 40% от номинального время возможной эксплуатации трансформатора ограничивается 32 минутами. При 50-ти процентной перегрузке время функционирования оборудования уменьшается до 18 минут.

Сухие трансформаторы способны допускать предельные перегрузки по току, не превышающие 60% от его номинального значения, и в этом случае продолжительность их работы составляет всего лишь 5 минут.

Допускается длительная работа данного оборудования при превышении на произвольном ответвлении напряжения на 10%, по сравнению с номинальным. При этом нагрузка в сети не должна превышать номинальной мощности, а напряжение на каждой из обмоток не должно превышать максимально допустимого напряжения.

Трансформаторы способны нормально функционировать лишь при бесперебойной работе систем охлаждения. Например, охлаждающая система Д, установленная в отдельных моделях трансформаторных установок автоматически включается при температуре масла свыше 55 °С, и прекращает свою работу, когда последнее остывает до 50 °С. По этой причине обслуживающий персонал установки должен непрерывно контролировать температуру масла в его верхних слоях. Она зависит от используемого в оборудовании принципа охлаждения и устанавливается:
Для систем с дутьем и принудительной циркуляцией масла (ДЦ) равной 75 градусов.

Для систем масляного охлаждения (М) и масляного охлаждения с дутьем (Д) этот параметр может достигать 95 градусов.
Для систем масляного охлаждения, обеспечивающих принудительную циркуляцию масла через охлажденную воду (Ц), максимальная температура масла не должна превышать 70 градусов.

Применяемые в трансформаторах системы охлаждения Ц и НЦ требуют включить сначала насос, перекачивающий масло. После того, как температура в верхней части этой жидкости достигнет 15 градусов, начинает работу водяной насос. Он автоматически выключается, когда температура масла понижается до 10 градусов.

Правилами технической эксплуатации силовых трансформаторов устанавливается необходимость контроля над соответствием напряжения в сети и этим параметром в регулировочной ветви. Причем, устройство регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) должно работать в автоматическом режиме, или переключаться дистанционно с пульта управления. Вышеуказанные правила запрещают осуществлять переключения под напряжением ручным способом, с использованием рукоятки.

Эксплуатировать устройства регулирования под нагрузкой можно лишь при соблюдении определенного температурного режима, указанного производителем. Так РПН на резисторной основе можно включать, если температура масла в верхних слоях превысит –20 градусов. Тогда как, эксплуатация аналогичных устройств с подогреваемым контактором и токоограничивающими реакторами возможна при превышении этим параметром значения -45 градусов.

Необходимое техническое обслуживание трансформаторов осуществляется, как персоналом, обслуживающим трансформаторную установку, так и фирмой-подрядчиком, занимавшейся ее установкой. Все работы этого плана делятся на текущие, осуществляемые по мере необходимости и плановый (капитальный) ремонт. Согласно правилам эксплуатации этого оборудования, все трансформаторы, предназначенные для функционирования в сети с напряжением от 110 кВ и мощностью от МВА, должны проходить капитальный ремонт спустя 12 лет после их первоначального запуска в работу. Дальнейшее их техническое обслуживание осуществляется по мере необходимости.

Внеплановые работы с трансформатором проводятся, если при профилактическом осмотре был обнаружен дефект или произошла аварийная остановка оборудования.

Так же остановка в работе трансформатора происходит, если лабораторные исследования, связанные с определением количества растворенного в масле газа, указывают на превышение максимально допустимого количества последнего.

Проводимое техническое обслуживание силовых трансформаторов включает в себя все необходимые испытания его узлов и систем, согласно нормам, разработанным производителем этого оборудования. Осмотр и техническое обслуживание отдельных трансформаторных систем, расположенных на высоте, превышающей 3 метра, производится с помощью стационарных лестниц, которые согласно требованиям техники безопасности должны иметь перила и площадку наверху.

Все результаты проведенных проверок трансформаторных установок оформляются в виде актов, заверяются руководителем организации, и хранятся вместе с другими документами на это оборудование.

Законодательство России требует, что бы все трансформаторные подстанции были оформлены по единому образцу, и содержали полную информацию о ее владельце, включающую в себя его адрес и телефон.