Исследование силового масляного трансформатора марки ТМ-400-10/0,4

Работа добавлена:






Исследование силового масляного трансформатора марки ТМ-400-10/0,4 на http://mirrorref.ru

Содержание

Введение

1.Общие сведения о масляных трансформаторах

2.Технические характеристики масляного трансформатора маркиТМ-400/10/0,4

3. Возможные неисправности масляного трансформатора

4.Техническое обслуживание масляного трансформатора

5. Технология ремонта масляного трансформатора

6.Инструменты и приспособления, применяемые при ремонте масляного трансформатора

7.Техника безопасности при ремонте масляного трансформатора

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Трансформаторы - наиболее распространенные устройства в современной электротехнике. Трансформаторы большой мощности на напряжение до сотен киловольт составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Эти  трансформаторы повышают напряжение переменного  тока до значений, необходимых для  экономичной передачи электроэнергии на значительные расстояния. В местах распределения электроэнергии между  потребителями применяют трансформаторы, понижающие напряжение до требуемых  для потребителя значений. Наряду с этим трансформаторы являются элементами электроприводов, нагревательных и  других установок, где они осуществляют преобразование напряжения питающей сети до значений, необходимых для работы электродвигателей, нагревательных печей  и других электроустройств.

Целью дипломной работы - является исследование силовых масляных трансформаторов, рассмотрение систем охлаждения трансформаторов, разбор трансформатора маркиТМ-400/10/0,4;и в частности акцентирование внимания на таком охлаждающем элементе как масло.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:4)Рассмотреть эксплуатацию масляных трансформаторов на конкретном примере трансформатораТМ-400/10/0,4.

1. Общие сведения о масляных трансформаторах

Трансформатором называется электромагнитное статическое устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции электрической энергии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения. Это устройство чаще всего состоит из двух (а иногда и большего числа) взаимно неподвижных электрически не связанных между собой обмоток, расположенных на ферромагнитном магнитопроводе. Обмотки имеют между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем. Ферромагнитный магнитопровод предназначен для усиления магнитной связи между обмотками. Иногда в трансформаторах ферромагнитный сердечник может отсутствовать. Такие трансформаторы называются воздушными. Они применяются в специальных случаях при преобразовании переменных токов высокой частоты. Обмотка трансформатора, потребляющая энергию из сети, называется первичной обмоткой, они подключаются к сетям с разными напряжениями. Обмотка, предназначенная для присоединения к сети с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а подсоединяемая к сети с меньшим напряжением, — обмоткой низшего напряжения (НН). Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, а если больше — повышающим. В зависимости от включения тех или иных обмоток к сети каждый трансформатор может быть как повышающим, так и понижающим. Трансформаторы с двумя обмотками называются двух-обмоточными. Изготовляются трансформаторы, у которых имеются три или более электрически не связанных обмоток. Такие трансформаторы называются трех- или многообмоточными. Многообмоточные трансформаторы имеют несколько вторичных или первичных обмоток. В зависимости от числа фаз трансформаторы подразделяются на однофазные, трехфазные и многофазные. Трансформаторы находят самое широкое применение. Существует много разнообразных их типов, различающихся как по назначению, так и по выполнению. Здесь, в первую очередь, следует выделить группу силовых трансформаторов, предназначенных для передачи и распределения электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях. Установленные на электрических станциях генераторы вырабатывают электрическую энергию относительно невысокого напряжения (до 32 кВ). Для передачи ее к потребителям, расположенным на расстоянии в несколько сотен или даже тысяч километров, для уменьшения сечения проводов линии и потерь в ней целесообразно эту энергию преобразовать, уменьшив ток в линии путем соответствующего повышения напряжения. Напряжение в начале линии передачи принимают тем выше, чем больше длина линии и передаваемая мощность. В современных сетях энергия передается при напряжениях 500−750 кВ. Повышение напряжения на электростанциях осуществляется с помощью повышающих трансформаторов. В конце линии передачи устанавливаются трансформаторы, которые понижают напряжение, так как для распределения энергии по заводам, фабрикам, жилым домам и колхозам необходимы сравнительно низкие напряжения, При передаче электрической энергии от места ее производства до места потребления требуется многократная ее трансформация. Поэтому мощность всех трансформаторов, установленных в сети, в 7−8 раз и более превышает общую мощность генераторов. Мощность силовых трансформаторов колеблется от нескольких киловольт-ампер до сотен мегавольт-ампер. В дальнейшем изложении главное внимание будет уделяться этому виду трансформаторов. Наряду с силовыми трансформаторами широкое распространение получили специальные трансформаторы (сварочные, для питания электродуговых печей, измерительные и др.). Трансформаторы применяются также для преобразования числа фаз и частоты'. Трансформаторы небольших мощностей находят широкое применение в устройствах связи, радио, телевидения, системах автоматики и др. О. Принцип действия трансформатора Принцип действия трансформатора основан явлении взаимной индукции. Если одну из обмоток трансформатора подключить к источнику переменного напряжения,то по этой обмотке потечет переменный ток, который создаст в сердечнике переменный магнитный поток Ф. Этот поток сцеплен как с одной, так и с другой обмоткой и, изменяясь, будет индуцировать в них ЭДС. Так как в общем случае обмотки могут иметь различное число витков, то индуцируемые в них ЭДС будут отличаться по значению. В той обмотке, которая имеет большее число витков w, индуцируемая ЭДС будет больше, чем в обмотке, имеющей меньшее число витков. Индуцируемая в первичной обмотке ЭДС примерно равна приложенному напряжению и будет почти полностью его уравновешивать. Ко вторичной обмотке подключаются различные потребители электроэнергии, которые будут являться нагрузкой для трансформатора. В этой обмотке, под действием индуцированной в ней ЭДС возникнет ток /2, а на ее выводах установится напряжение U2. которые будут отличаться от тока 11 и напряжения U1 первичной обмотки. Следовательно, в трансформаторе происходит изменение параметров энергии: подводимая к первичной обмотке от сети электрическая энергия с напряжением U1 и током I1 посредством магнитного поля передается во вторичную обмотку с напряжением U2 и током /2. Трансформатор нельзя включать в сеть постоянного тока. В этом случае магнитный поток в нем будет неизменным во времени и, следовательно, не будет индуцировать ЭДС в обмотках. Вследствие этого в первичной обмотке будет протекать большой ток, так как при отсутствии ЭДС он будет ограничиваться только относительно небольшим активным сопротивлением обмотки. Во избежание перегорания обмотки протекание такого тока допускать нельзя. Конструктивные части трансформатора. Основным типом силового трансформатора является масляный трансформатор. Сухие трансформаторы применяются в установках производственных помещений, жилых и служебных зданий, т. е. там, где применение масляных трансформаторов вследствие их взрыво- и пожароопасности недопустимо. В сухих трансформаторах охлаждающей средой служит проникающий к обмоткам и магнитопроводу атмосферный воздух. У масляного трансформатора выемная его часть, является по существу собственно трансформатором, погружается в бак с маслом. К выемной части относится остов с обмотками и отводами, а в некоторых конструкциях также и крышка бака. Масло, заполняющее бак, имеет двойное назначение. Оно имеет более высокую диэлектрическую прочность, чем воздух, благодаря чему можно уменьшить изоляционные расстояния между токоведущими и заземленными частями, а также между обмотками. Кроме того, трансформаторное масло является лучшей охлаждающей средой, чем воздух. Поэтому в трансформаторе, заполненном маслом, можно увеличить электрические и магнитные нагрузки. Все это приводит к уменьшению расхода обмоточных проводов и электротехнической стали на изготовление трансформатора и уменьшению его габаритов. Бак трансформатора обычно имеет овальную форму и для удобства транспортировки располагается на тележке с катками. С ростом мощности трансформатора конструкция бака видоизменяется. С возрастанием мощности потери, которые вызывают нагрев частей трансформатора, растут быстрее, чем растет поверхность охлаждения. Поэтому с увеличением мощности трансформатора приходится искусственно увеличивать поверхность охлаждения. У трансформаторов мощностью до 40 кВ-А применяются баки с гладкими стенками. Внутри бака возникает естественная конвекция масла: нагреваясь от обмоток и сердечника, оно поднимается вверх, а у стенок бака охлаждается и опускается вниз. От стенок бака тепло рассеивается в окружающее пространство путем излучения и конвекции. При мощностях от 40 до 1600 кВ-А для увеличения поверхности охлаждения в стенки бака вваривают трубы диаметром 30−60 мм, располагаемые в один — три ряда. Процесс охлаждения трансформатора протекает так же, как и в предыдущем случае. В трансформаторах мощностью свыше 1000 кВ-А используются гладкие баки с подвешенными к ним трубчатыми охладителями, которые присоединяются к верхней и нижней частям бака с помощью фланцев. Относительно стенок бака охладители располагаются радиально. Циркуляция масла в охладителе совершается естественной конвекцией. В последнее время трубчатые охладители стали применять и в трансформаторах меньшей мощности. При мощностях свыше 10 000 кВ-А периметр гладкого бака оказывается недостаточным для размещения необходимого количества охладителей. Тогда для более интенсивного отвода от охладителей применяется их обдув с помощью вентиляторов, что дает увеличение теплоотдачи на 50−60%. В мощных трансформаторах применяется форсированное охлаждение масла. Масло из бака откачивается насосом, прогоняется через водяной или воздушный теплообменник и охлажденное вновь возвращается в бак трансформатора. Иногда в целях пожарной безопасности бак трансформатора заполняется негорючим и не окисляющимся жидким диэлектриком — совтолом. Электрическая прочность и охлаждающие свойства этого диэлектрика практически не отличаются от таких же свойств масла. Применение совтола ограничивается более высокой по сравнению с маслом стоимостью и токсичностью его паров. Расширитель, газовое реле и выхлопная труба. Расширитель соединяется патрубком с баком трансформатора и обеспечивает заполнение его маслом при изменениях объема масла вследствие колебаний температур. Кроме того, трансформатор с расширителем имеет меньшую площадь открытой поверхности масла, соприкающегося с воздухом, что уменьшает степень окисления, увлажнения и загрязнения масла. Объем расширителя составляет 9,5−10% объема масла в трансформаторе и системе охлаждения. Наличие масла в расширителе контролируется по маслоуказателю, на шкале которого нанесены контрольные риски — уровень масла в неработающем трансформаторе при температуре -40. +15 +40°С, Расширители мощных трансформаторов снабжаются поплавковыми реле уровня масла. В трубопровод, соединяющий расширитель с баком, встраивается газовое реле, реагирующее на внутренние повреждения, сопровождающиеся выделением газов, а также на понижения, уровня масла. Газовые реле применяются двух типов: поплавковое ПГ-22 и чашечное РГЧЗ-66. Выхлопная (предохранительная) труба на крышке бака защищает его от разрыва при интенсивном выделении газа во время крупных повреждений внутри трансформатора. Верхний конец выхлопной трубы герметично закрывается диафрагмой из стекла или медной фольги. При взрывообразных выделениях газа диафрагма выдавливается и газы выбрасываются наружу, что предохраняет бак от деформации. Верхняя полость выхлопной трубы и воздушное пространство над поверхностью маета в расширителе соединены между собой трубкой. Это необходимо для выравнивания давлений с обеих сторон диафрагмы при изменении объема масла в нормальных эксплуатационных условиях. Вводы Отводы от обмоток выводятся наружу с помощью вводов. Вводы состоят из сплошного токоведущего стержня (или полого стержня внутри которого проходит гибкий провод), фарфорового изолятора и фланца, предназначенного для установки ввода. В современных конструкциях трансформаторов напряжениях 35 кВ и ниже применяются съемные вводы. Фарфоровый изолятор крепится к крышке трансформатора накидным фланцем с кулачками. Внутреннюю полость изолятора заполняет масло из бака. Уплотнение верхней торцевой части изолятора производится резиновым кольцом и резиновой шайбой. Основное достоинство съемных вводов заключается в том, что для замены фарфорового изолятора не требуется отсоединения стержня внутри бака, что обычно связано с подъемом активной части.

Рис.1 Устройство масляного трансформатора

7-термостат; 8-выводы низшего напряжения; 9-выводы высшего напряжения; 10-расширитель для масла; 11-газовое реле; 12-указатель уровня масла;13-радиаторы.

2. Технические характеристики масляного трансформатора марки ТМ-400/10/0,4

Трехфазный силовой масляный трансформатор ТМ-400/10/0,4

Трансформаторы масляные ТМ с естественным воздушным охлаждением предназначены для преобразования электрической энергии одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения в трехфазных сетях энергосистем и потребителей электроэнергии в составе электроустановок наружного или внутреннего размещения в условиях умеренного (от -45°С до +40°С) климата для исполнения У1 или холодного (от -60°С до +40°С) климата для исполнения УХЛ1.

В трансформаторах типа ТМ температурные изменения объема масла компенсируются за счет маслорасширительного бака, расположенного на верхней крышке трансформатора.

Для предотвращения попадания в трансформатор влаги и промышленных загрязнений при колебаниях уровня масла расширительный бак снабжен встроенным воздухоочистителем.

Гофрированный бак трансформатора также обеспечивает необходимую поверхность для естественного охлаждения без применения съемных охладителей, что значительно увеличивает надежность трансформатора.

Перед запуском в серийное производство гофрированные баки подвергаются механическим испытаниям на цикличность (10000 циклов на воздействие максимального и минимального давлений) для подтверждения их ресурса работы на весь срок службы трансформатора, составляющий 25 лет.

Трансформаторы ТМ-400/10 заполнены трансформаторным маслом гидрокрекинга марки ГК (ГОСТ 10121-76) с пробивным напряжением в стандартном разряднике не менее 40 кВ. Допускается при заливке смешивать не бывшие в эксплуатации сорта масла в любых соотношениях.

Трансформатор состоит из бака с радиаторами, крышки бака, активной части.

Бак трансформатора ТМ состоит из:

(в зависимости от мощности трансформатора)

верхней рамы

радиаторов

петель для подъема трансформатора

Ко дну бака приварены швеллеры, имеющие отверстия для крепления трансформатора на фундаменте. На швеллерах, по заказу потребителя, устанавливаются транспортировочные ролики, позволяющие производить продольное или поперечное перемещение трансформатора (для трансформаторов мощностью 160 кВА и выше).

На крышке трансформаторов ТМ установлены:

вводы ВН и НН

привод переключателя

расширительный бак (на трансформаторах типа ТМ)

мембранно–предохранительное устройство

Активная часть трансформатора состоит из:

магнитной системы

обмоток ВН и НН

отводов ВН и НН

нижних и верхних ярмовых прессующих балок

переключателя ответвлений обмотки ВН.

Активная часть трансформаторов ТМ имеет жесткое крепление с крышкой трансформатора.

Магнитная система плоская шихтованная, со ступенчатым сечением стержня, собрана из пластин холоднокатаной электротехнической стали.

Обмотки многослойные цилиндрические выполнены из провода круглого или прямоугольного сечения с бумажной, эмалевой или стеклополиэфирной изоляцией. Обмотки изготавливаются из алюминиевых обмоточных проводов. Межслойная изоляция выполнена из кабельной бумаги.

Отводы обмотки ВН выполнены из провода круглого или прямоугольного сечения, отводы обмотки НН — из прямоугольной шины.

Нижние и верхние ярмовые балки изготавливаются из гнутых профилей коробчатого сечения или из швеллеров.

Переключатель ответвлений обмоток НН реечный типа ПТР-5(6)-10/63-У1 или ПТР-5(6)-10/150-У1, обеспечивает регулирование напряжения обмотки ВН ступенями по 2.5% при отключенном от сети трансформаторе.

Вводы НН трансформаторов мощностью 400кВА и выше комплектуются контактными зажимами. Трансформаторы меньшей мощности комплектуются контактными зажимами по требованию заказчика. Материал контактного зажима — латунь.

Технические характеристики трансформаторов ТМ-400/10

Номинальная мощность — 400 кВа

Высокое напряжение (напряжение на стороне ВН) — 10 кВа

Низкое напряжение (напряжение на стороне НН) — 0,4 кВа

Напряжение короткого замыкания — 4,5%

Потери короткого замыкания – 5,5 кВт

Ток холостого хода — 1,6%

Потери холостого хода — 0,8 кВт

Длина — 1275 мм

Ширина — 1080 мм

Высота — 1625 мм

Масса полная — 1400 кг

Масса масла — 350 кг

Условия эксплуатации трансформатора ТМ-400:

Окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли

Высота установки над уровнем моря не более 1000 м

Режим работы длительный

Температура окружающей среды от -60°С до +40°С

Трансформаторы не предназначены для работы в условиях тряски, вибраций, ударов, в химически агрессивной среде

Баки всех трансформаторов имеют прямоугольную форму с радиаторами для охлаждения трансформаторного масла, расположенными по периметру бака. Конструкция баков обеспечивает высокую механическую прочность при транспортировании любыми видами транспорта и надежную работу трансформаторов. В трансформаторах серии ТМ изменение давления внутри бака компенсируется за счет сообщения с окружающей средой через расширитель. Для очистки и осушения воздуха, поступающего в трансформатор при температурных колебаниях, расширитель снабжен масляным затвором с воздухоосушителем. Указатель уровня масла расположен на боковой стенке расширителя. Для того, чтобы исключить повышение давления внутри бака выше допустимого при температурном расширении масла, возникающее в результате его нагрева, в верхней части бака предусмотрен компенсационный промежуток. Для исключения недопустимого превышения давления, возникающего в результате перегрузок, трансформаторы снабжены предохранительным клапаном, срабатывающим при избыточном давлении 50 кПа (0,50 кгс/см2 ). При соблюдении требований инструкции по эксплуатации трансформаторов избы- точное давление внутри бака не должно превышать 40 кПа (0,4 кгс/см2). Изоляция внутреннего объема бака трансформаторов от окружающей среды значительно улучшает условия работы масла, исключает его увлажнение, окисление и шламообразование. Герметичные трансформаторы даже после продолжительного хранения практически не требуют расходов на предпусковые работы и при правильной эксплуатации длительно не нуждаются в ремонте, связанном со вскрытием бака трансформатора. Для повышения надежности трансформаторов при несимметричных нагрузках токоведущие части нулевого и фазных вводов низкого напряжения имеют одинаковое сечение. Вводы высокого и низкого напряжений на трансформаторах серий ТМ, ТМГ, ТМГэ2 и ТМГ столбового исполнения установлены вертикально и расположены на крышке бака трансформатора параллельными рядами в продольном направлении. Вводы высокого и низкого напряжений на трансформаторах серии ТМГПН с боковым расположением вводов находятся на длинной стенке бака. Вводы закрыты защитным кожухом. Вводы высокого и низкого напряжений на трансформаторах серии ТМГФ установлены горизонтально и расположены на торцевых (коротких) стенках бака с противоположных сторон. Вводы оснащены коробами, что обеспечивает возможность фланцевого сопряжения трансформаторов с соответствующими распределительными устройствами. По требованию заказчика со стороны вводов ВН трансформаторов серии ТМГФ может быть установлен шкаф. Конструкция шкафа предусматривает возможность установки двух концевых кабельных муфт. Расположение вводов низкого напряжения на трансформаторах серии ТМГФ оговаривается при формировании заявки. Возможно изготовление правого или левого исполнения согласно данным настоящего каталога. Трансформаторы мощностью 160 кВА и выше комплектуются токосъемными контактными зажимами, устанавливаемыми на вводы НН. На трансформаторы меньшей мощности токосъемные зажимы устанавливаются по требованию заказчика. На все трансформаторы могут быть установлены электроконтактные манометрические термометры для дистанционного отслеживания температуры в заданных пределах. Трансформаторы типа ТМГ, ТМГэ2, ТМГ столбового исполнения, ТМГФ, ТМГПН по требованию заказчика могут комплектоваться электроконтактными мановакуумметрами. Для облегчения перемещений оборудования на трансформаторы мощностью 400-1250 кВА устанавливаются транспортные катки, на трансформаторы меньшей мощности катки устанавливаются по требованию заказчика. Дополнительно на трансформаторы могут быть установлены:

• жидкостный термометр или термометр стрелочного типа;

• мановакуумметр;

• поплавковый маслоуказатель.

Конструкция и устройство трансформатора Трансформатор состоит из:

• бака с радиаторами;

• крышки бака;

• активной части.

Бак снабжен пробкой для взятия пробы масла и пластиной для заземления трансформатора. Наружная поверхность бака окрашена атмосферостойкими светло-серыми порошковыми красками (возможно изменение цвета окраски). Все уплотнения трансформатора выполнены из маслостойкой резины. Бак трансформатора состоит из:

• стенок, выполненных из стального листа толщиной от 2,0 до 3,0 мм (в зависимости от мощности трансформатора);

• верхней рамы;

• радиаторов;

• дна с опорными лапами (швеллерами);

• кронштейнов крепления трансформатора на опоре (на трансформаторах серии ОМГ и ТМГ столбового исполнения). На крышке трансформаторов установлены:

• вводы ВН и НН; •

привод переключателя;

• петли для подъема трансформатора;

• предохранительный клапан (на трансформаторах серий ТМГ, ТМГэ2, ОМГ и ТМГ столбового исполнения, ТМГФ);

• мановакуумметр (на трансформаторах серий ТМГ, ТМГэ2 и ТМГФ мощностью 1000 и 1250 кВА);

• термосигнализатор (на трансформаторах серий ТМГ, ТМГэ2 и ТМГФ мощностью 1000 и 1250 кВА).

• поплавковыймаслоуказатель (на трансформаторах серий ОМГ).

Активная часть трансформаторов ТМ, ТМГ, ТМГэ2 и ТМГ столбового исполнения имеет жесткое крепление с крышкой трансформатора, а в транс- форматорах ТМГФ и ОМГ – раскреплена в баке трансформатора. Активная часть состоит из магнитной системы, обмоток ВН и НН, нижних и верхних ярмовых прессующих балок, отводов ВН и НН, переключателя ответвлений обмотки ВН.

Магнитная система изготавливается из холоднокатаной электротехнической стали.

Обмотки многослойные цилиндрические, выполнены из провода круглого или прямоугольного сечения с эмалевой или стеклополиэфирной изоляцией. Обмотки изготавливаются из алюминиевых обмоточных проводов. Межслойная изоляция выполнена из кабельной бумаги.

Нижние и верхние ярмовые балки изготавливаются из гнутых металлических профилей специальной конструкции, обеспечивающей высокую механическую прочность.

Отводы обмотки ВН выполнены из провода круглого или прямоугольного сечения, отводы обмотки НН – из прямоугольной шины или алюминиевой ленты.

Переключатель ответвлений обмоток (ПБВ) реечный типа ПТР-6-10/63 или ПТР-6-10/150 обеспечивает регулирование напряжения обмотки ВН четырьмя ступенями по 2,5% при отключенном от сети трансформаторе.

Вводы ВН и НН – съемные. Типы вводов:

• на стороне ВН – ВСТА-10/250;

• на стороне НН – в зависимости от номинального тока – ВСТ-1/250, ВСТ-1/400, ВСТ-1/630, ВСТ-1/1000, ВСТ-1/1600, ВСТ-1/2000.

Вводы НН трансформаторов мощностью 160 кВА и выше комплектуются контактными зажимами. Трансформаторы меньшей мощности комплектуются контактными зажимами по требованию заказчика. Материал контактного зажима – латунь. Трансформатор заполнен трансформаторныммаслом, имеющим пробивное напряжение в стандартном разряднике не менее 40 кВ.

Контрольно-измерительные приборы и сигнальная аппаратура Уровень масла в трансформаторах контролируется визуально по указателю уровня масла, который расположен:

• на стенке маслорасширителя – у трансформаторов серии ТМ;

• на стенке бака – у трансформаторов серий ТМГ, ТМГэ2, ТМГ столбового исполнения и ТМГФ.

• на крышке – у трансформаторов серии ОМГ столбового исполнения.

Трансформаторы мощностью 1000 и 1250 кВА снабжаются манометрическим электроконтактным термометром для измерения температуры верхних слоев масла в баке. Для контроля внутреннего давления и сигнализации о предельно допустимых величинах давления на трансформаторах типа ТМГ-1000, ТМГ-1250, ТМГэ2-1000 и ТМГФ-1000 устанавливаются электроконтактныемановакуумметры. Трансформаторы, укомплектованные сигнализирующими приборами, снабжаются клеммной коробкой, предназначенной для подключения приборов к сетям сигнализации и защиты. Все трансформаторы прошли испытания в специализированных испытательных центрах ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», ФГУП ВЭИ, ОАО «ВНИИАМ». Трансформаторы соответствуют всем требованиям национальных стандартовРФ. Ежегодно продукция подвергается инспекционному контролю со стороны сертифицирующего органа.

3.Возможные неисправности масляного трансформатора

Таб.1.Возможные неисправности масляного трансформатора

Неисправность

Возможная причина

Повышенное гудение в трансформаторе

Ослабление прессовки магнитопровода

Потрескивание внутри трансформатора

Появление замыкания между витками Ослабление болтов, крепящих крышку (кожух) трансформатора Обрыв заземления магнитопровода

Выходные напряжения фаз неодинаковы при одинаковых первичных напряжениях

Недостаточен контакт в соединении одного из вводов. Обрыв в обмотках трансформатора

Течь масла

Нарушение плотности: сварных  швов   бака между крышкой и баком во фланцевых соединениях

Таб.2Характерные повреждения силовых трансформаторов

Обмотки

Междувитковое замыкание

Замыкание на корпус (пробой); междуфазное замыкание

Обрыв цепи

Переключатели напряжения

Отсутствие контакта

Перекрытие на корпус

Перекрытие между вводами отдельных фаз

Магнитопровод

Увеличение тока холостого хода "Пожар стали"

Бак и арматура

Течь масла из сварных швов, кранов и фланцевых соединений

Газовая защита. В случаях ложного срабатывания газовой защиты допускается одно повторение включения трансформатора при отсутствии видимых внешних признаков его повреждения. Если отключение трансформатора произошло в результате действия защит, которые не связаны с его повреждением, можно включать трансформатор в сеть без его проверки.

Газовая защита может срабатывать ложно по следующим причинам:

  1. сотрясения трансформатора в результате воздействия больших токов перегрузки, проходящих по его обмоткам, а также сквозных токов короткого замыкания за трансформатором;
  2. ненормальная вибрация при пуске и остановке вентиляторов и циркуляционных насосов у трансформаторов с принудительными системами охлаждения от возникающих перетоков и толчков масла в трубопроводах;
  3. в результате несвоевременной доливки масла и снижения его уровня;
  4. неправильная установка трансформатора, при которой возможен значительный выброс воздуха через газовое реле, то же может быть и при доливке масла в трансформатор.

Для проверки горючести газов зажигают спичку и подносят ее к чуть приоткрытому верхнему крану реле. Горючесть газов свидетельствует о внутреннем повреждении трансформатора.

4.Техническое обслуживание масляного трансформатора

Для поддержания трансформатора в работоспособном состоянии на протяжении всего периода эксплуатации необходимо регулярно осуществлять техническое обслуживание трансформатора. Устанавливаются следующие виды планового технического обслуживания трансформатора:-технический осмотр;-профилактический контроль.Кроме того, в процессе эксплуатации необходимо осуществлять внеплановое техническое обслуживание, обусловленное появлением в межремонтный период неисправностей трансформатора или его аварией.Техническое обслуживание необходимо выполнять в соответствии с требованиями этого раздела и в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации составных частей комплектующих изделий. Рекомендованный объем и периодичность работ по техническому обслуживанию трансформатора и его составных частей приведен в дополнении.

Технический осмотр трансформатора следует производить согласнонастоящей инструкции. Дополнительно необходимо проверить:- отсутствие посторонних шумов, повышенных вибраций, которые приводят к повреждению или к неправильной работе составных частей, приборов и аппаратуры, установленных на трансформаторе;- соответствие показаний счетчиков количества переключений приводов устройств РПН количеству осуществленных переключений; Технический осмотр составных частей трансформатора необходимо выполнять в соответствии с инструкциями по эксплуатации этих частей. Периодичность технических осмотров трансформаторов без его отключения устанавливается в соответствии с требованиями “Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей” и “Картой – графиком работы оперативного персонала групп подстанций”: на подстанциях с постоянным дежурством персонала - один раз в сутки, без постоянного дежурства персонала – три раза в месяц. В зависимости от местных условий и состояния трансформаторов указанные сроки могут быть изменены техническим руководством предприятия. При резком снижении температуры окружающего воздуха или при других резких изменениях погодных условий, при появлении сигналов о неисправности трансформатора необходимо осуществлять внеочередные осмотры.Трансформаторные установки периодически (не реже одного раза в месяц ) должны осматриваться специалистами соответствующих подразделений. Во время профилактического контроля предусматривается выполнение работ по проверке трансформаторного масла, профилактических испытаний трансформатора, а также выполнения регламентных работ в межремонтный период по замене изношенных частей и материалов (резиновые уплотнения, силикагель фильтров и др.). Результаты осмотров должны быть отражены в соответствующей документации: оперативном журнале и журнале дефектов и неполадок оборудования подстанции. . Трансформаторы, находящиеся в работе, следует осматривать с соблюдением ДНАОП 1.1.10 – 1.01 – 97, т.е. не приближаться на недопустимое расстояние к токоведущим частям.

Профилактический контроль

Оценку результатов хроматографического анализа растворенных в масле газов следует выполнять согласно РД 34.46.303-89.

5.Ремонт масляного трансформатора

В процессе эксплуатации отдельные части трансформатора под влиянием термических, электродинамических, механических и других воздействий постепенно теряют свои первоначальные свойства и могут прийти в негодность.

В целях своевременного обнаружения и устранения развивающихся дефектов и предупреждения аварийных отключений для трансформаторов периодически проводятся текущие и капитальные ремонты.

Текущий ремонт

Текущий ремонт трансформатора производится в следующем объеме:

а) наружный осмотр и устранение обнаруженных дефектов, поддающихся устранению на месте,

б) чистка изоляторов и бака,

в) спуск грязи из расширителя, доливка в случае необходимости масла, проверка маслоуказателя,

г) проверка опускного крана и уплотнений,

д) осмотр и чистка охлаждающих устройств,

е) проверка газовой защиты,

ж) проверка целости мембраны выхлопной трубы,

з) проведение измерений и испытаний.

Для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой производятся внеочередные ремонты регулирующего устройства в соответствии с указаниями заводской инструкции в зависимости от числа произведенных переключений.

При ремонте трансформаторов с принудительным масловодяным охлаждением следует обратить особое внимание на отсутствие подсоса воздуха в систему циркуляции масла и на проверку герметичности охладителей.

Герметичность охладителей проверяется путем создания избыточного давления поочередно со стороны масляной, а затем водяной системы согласно действующим инструкциям.

Периодичность чистки и испытания охладителей зависит от местных условий (загрязнения воды, состояния охладителей) и производится не реже 1 раза в год.

При ремонте проверяется также состояние термосифонных фильтров и воздухоосушителей.

У маслонаполненных вводов трансформаторов при ремонте производятся отбор пробы масла, доливка масла, в случае необходимости - и измерение тангенса угла диэлектрических потерь (не реже 1 раза в 6 лет).

Ввиду того что масло в вводах трансформаторов через несколько лет работы приходит в негодность, при ремонте иногда возникает необходимость смены ввода. Опыт эксплуатации также показывает, что для маслонаполненных вводов с барьерной изоляцией через 10 - 12 лет работы на трансформаторах недостаточна только смена масла, а необходим капитальный ремонт с разборкой, чисткой и при необходимости сменной изоляции ввода.

Капитальный ремонт трансформаторов

Трансформатор имеет достаточно большие запасы электрической прочности изоляции и является весьма надежным аппаратом в эксплуатации.

Трансформаторы имеют маслобарьерную изоляцию. В качестве основной твердой изоляции для трансформатора используется прессшпан. Изготовляемый до последнего времени отечественными заводами прессшпан дает с течением времени усадку, что является его существенным недостатком.

Как правило, для трансформаторов применяется жесткая система запрессовки обмотки, которая не обеспечивает автоматическуюподпрессовку обмотки по мере усадки прессшпана. Поэтому после нескольких лет работы для трансформаторов предусматривается проведение капитальных ремонтов, при которых основное внимание должно быть уделено подпрессовке обмоток.

При отсутствии необходимых подъемных приспособлений капитальный ремонт допускается производить с осмотром сердечника в баке (при снятой крышке), если при этом обеспечена возможность производства подпрессовки и расклиновки обмоток.

Для ответственных трансформаторов первоначальный срок капитального ремонта после ввода в эксплуатацию установлен в 6 лет, для остальных - по результатам испытаний по мере необходимости.

Капитальный ремонт трансформатора производится в следующем объеме:

а) вскрытие трансформатора, подъем сердечника (или съемного бака) и осмотр его,

б) ремонт магнитопровода, обмоток (подпрессовка), переключателей и отводов,

в) ремонт крышки, расширителя, выхлопной трубы (проверка целости мембраны), радиаторов, термосифонного фильтра, воздухоосушителя, кранов, изоляторов,

г) ремонт охлаждающих устройств,

д) чистка и окраска бака,

е) проверка контрольно-измерительных приборов, сигнальных и защитных устройств,

ж) очистка или смена масла,

з) сушка активной части (в случае необходимости),

и) сборка трансформатора,

к) проведение измерений и испытаний.

6.Инструменты и приспособления, применяемые при ремонте масляного трансформатора

На различных операциях, выполняемых в процессе ремонта трансформаторов, применяют инструменты и принадлежности как общего, так и специального назначения. Это слесарно-монтажный инструмент, режущий инструмент с постоянными или сменными элементами резания, контрольно-измерительный инструмент различной точности, приспособления для удобства работы, для поддержания чистоты, для обеспечения культуры производства, для соблюдения техники безопасности. Большинство инструментов и принадлежностей стандартизованы, выпускаются серийно и могут приобретаться службой снабжения. По мере использования инструменты приходят в негодность, их списывают по акту и заменяют новыми. При правильном использовании они выдерживают установленный для них срок службы, а при особо бережном обращении с ними этот срок можно продлить и за счет этого увеличить рентабельность производства. Любой инструмент — это средство для выполнения работы. Отвернуть затянутый болт или развести концы вставленного в отверстие шплинта без инструмента невозможно. В принцип устройства инструментов заложены свойства простейших механизмов: рычага, ворота, винта и др., например гаечный ключ представляет собой ворот, плоскогубцы, клещи и другие щипцы — рычаги со сдвинутой к зажимаемому предмету точкой опоры, тиски — закрепляющее устройство с помощью винтового механизма. Ручные инструменты базируются на применении мускульной силы человека.

Рис.2Инструменты и приспособления, применяемые при ремонте масляного трансформатора: а-Кусачки боковые,б-Нож,в-Круглогубцы,г-Пассатижы, де-Тонкогубцы,ж-Отвёртка.

7.Техника безопасности при ремонте масляного трансформатора

Техника безопасности специалиста, выполняющего обслуживание или ремонт масляного трансформатора, включает в себя следующие требования:

На проведение сварочных и паечных работ на маслонаполненном оборудовании или вблизи него производитель работ должен получить письменное разрешение пожарной охраны и обеспечить выполнение соответствующих противопожарных мероприятий.

Для выполнения работ внутри бака трансформатора допускаются только специально подготовленные рабочие и инженерно-технические работники. Одежда должна быть удобной для передвижения, защищать тело от перегрева и загрязнения маслом. Во избежание ушибов, порезов и ссадин работать внутри трансформатора необходимо в защитной каске, рукавицах и резиновых сапогах.

Для контроля за состоянием и действиями людей внутри трансформатора должен быть выделен наблюдающий, который обязан находиться возле входного люка на баке и постоянно поддерживать связь с работающими внутри людьми.

Освещение внутри трансформатора должно обеспечиваться переносными лампами на напряжение не более 12 В. Лампа должна иметь защитную сетку.

Аппаратура для проведения сварочных и паечных работ должна иметь надежную изоляцию и заземление.

При пайке отводов, шин во избежание воспламенения наложенной на них изоляции , последнюю необходимо покрывать асбестовым полотном или асбестовым шнуром на длине 100 мм толщиной не менее 30 мм для стекания расплавленного припоя необходимо установить защитный короб из картона и асбестового листа, который следует поддерживать во влажном состоянии.

Не допускается, во избежание ожогов парами воды, производить охлаждение деталей при пайке прямым смачиванием водой.

При производстве сварочных работ на трансформаторе с маслом необходимо, чтобы уровень масла в трансформаторе был выше места сварки на 200-250 мм. При сварке ,для уменьшения или устранения течи масла, допускается создавать разряжение в надмасляном пространстве трансформатора. Не допускается производить сварку на трансформаторе без масла.

Запрещается производить сварочные работы на активной части трансформатора и на расстоянии менее 5 м от разгерметизированного трансформатора.

Сварочные работы в емкостях и узлах, в которых ранее было масло ( расширителе, выхлопной трубе, термосифонном фильтре ), необходимо производить при усиленной циркуляции воздуха через их внутренние полости. Перед сваркой промасленные поверхности необходимо обезжирить.

При выполнении сварочных работ на высоте (на лесах и технологических площадках) необходимо принять меры против загорания настилов и попадания расплавленного металла на находящихся внизу людей.

При производстве газосварочных работ запрещается разводить открытый огонь в пределах 10 м от кислородных и ацетиленовых баллонов; необходимо принять меры, исключающие контакт кислорода с маслом. работающий Трансформатор должен быть оборудован противопожарным инвентарем (ящик с сухим песком, лопата, пенные или углекислотные огнетушители).

При ремонтах и эксплуатации трансформаторов следует руководствоваться действующими «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок».

Запрещается приближение людей и механизмов к токоведущим частям 110кВ трансформатора ближе 1м для людей и 1,5м для механизмов ; со стороны токоведущих частей 10кВ 0,6м для людей и 1,0м для механизмов.

Заключение

Данная работа была посвящена одному из видов силовых трансформаторов - масляным силовым трансформаторам. Были поставлены цели для рассмотрения устройства, принципа действия, охлаждения и, эксплуатационных характеристик масляных трансформаторов, а так-жетехника безопасности при ремонте масляного трансформатора . Цели эти были выполнены, материал был дан в необходимом объеме, чтобы кратко, но достаточно понятно раскрыть вопрос о масляных трансформаторах. Объектом данной работы являлся силовой масляный трансформатор марки:ТМ-400/10/0,4; на примере которого более конкретно рассматривался вопрос эксплуатации.

Сегодня на большинстве отечественных объектов установлены и устанавливаются масляные трансформаторы. В большинстве случаев это обусловлено их относительно невысокой стоимостью. Однако, масляные трансформаторы обладают рядом серьезных недостатков, такими как пожароопасность и экологическая опасность утечки масла. Несмотря на это масляные трансформаторы все же остаются неотъемлемой частью многих энергосистем. 

. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов / Голунов А.М. - М.: "Энергия, 1964. - 152 с.

Исследование силового масляного трансформатора марки ТМ-400-10/0,4 на http://mirrorref.ru


1. РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

2. Расчет трехфазного силового трансформатора

3. Исследование однофазного трансформатора

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В ОБМОТКАХ ТРАНСФОРМАТОРА

5. Исследование работы трехфазного трансформатора при несимметричной нагрузке

6. Исследование и совершенствование процессов затвердевания, охлаждения и нагрева слитка марки стали 20Х13

7. Схема замещения и параметры двухобмоточного трансформатора. Паспортные данные трансформатора их использование для расчета параметров схемы замещения

8. Соолигомеры на основе эпоксидно-новолачного олигомера марки 6ЭИ60-1 модифицированные олигоэфирциклокарбонатом марки Лапролат-803 и порошковые композиции для вспенивания на их основе

9. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЯМЫХ ВАХ СИЛОВОГО ДИОДА

10. Проектирование технологии изготовления корпуса силового механизма с применением станков с ЧПУ