Наладка силовых трансформаторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЛАДКА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1. Наружный осмотр

При наружном осмотре проверяют целостность бака, радиаторов и изоляторов, а также пломбы и закраску головок болтов (гаек) у заглушки крана, отсутствие следов подтекания масла и уровень масла, залитого в трансформатор, который должен быть в пределах отметок маслоуказателя. Подтягивать уплотняющие болты до проверки герметичности не разрешается. Необходимо обратить внимание на наличие заземления бака трансформатора

2. Определение увлажненности обмоток

Трансформаторы всех мощностей и напряжений могут вводиться в эксплуатацию без предварительной сушки, если результаты испытаний изоляции, произведенных на монтаже, при сопоставлении с данными заводских испытаний соответствуют требованиям «Инструкции по контролю состояния изоляции трансформаторов перед вводом в эксплуатацию» СН 171-61. Ниже приводится методика отдельных измерений, по совокупности которых определяют возможность включения трансформатора в эксплуатацию без сушки.

3. Измерение сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками трансформатора измеряют мегомметром на напряжение 2500 в.

Для исключения влияния токов утечки по поверхности изоляторов, особенно при измерениях во влажную погоду, накладывают экранные кольца из голой медной проволоки, соединяемые с зажимом «экран» мегомметра (рис. 1).

Перед началом измерения сопротивления изоляции испытуемую обмотку трансформатора заземляют на 2-3 мин и тщательно протирают поверхность вводов. Показания мегомметра отсчитывают через 15 и 60 сек после начала вращения рукоятки, что соответствует значениям R15 и R60. Рукоятку мегомметра следует вращать равномерно со скоростью 110-120 об/мин. Желательно применять мегомметр с моторным приводом типа ПМ-89 или с кенотронной выпрямительной приставкой.

По этим замерам определяют также коэффициент абсорбции, т. е. отношение R15 / R60., являющийся одним из показателей степени увлажнения обмоток.

Для трансформатора напряжением до 35 кВ включительно, мощностью менее 10 МВА при различной температуре обмотки величина сопротивления изоляции должна быть не менее указанных величин:

Температура обмотки в °С . 10 20 30 40 50 60 70

R60 в Мои. 450 300 200 130 90 60 40

Измеренную величину сопротивления изоляции сопоставляют со значением сопротивления изоляции по данным завода-изготовителя (по протоколу заводских испытаний).

Перед сопоставлением значение R60, измеренное на заводе, приводят к температуре измерения на монтаже путем умножения на коэффициент пересчета K1.

Рис. 1. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора с наложением экранных колец

Значение коэффициента К\ в зависимости от разности температур при заводских испытаниях (f2) и при измерении на монтаже (t\):

Сопротивление изоляции на монтаже должно быть не ниже 70% сопротивления изоляции по данным протокола заводских испытаний. Значение коэффициента абсорбции R60 / R15.

Должно быть не ниже 1,3 при температуре 10- 30° С.

4. Измерение величины отношения АС/С

Одним из методов измерения влажности обмоток является метод «емкость - время», по которому измеряют прирост емкости ( АС) к емкости (С), за определенный промежуток времени. Отношение этих величин (А С/С) характеризует степень увлажненности изоляции обмоток трансформатора: с увеличением влажности отношение А С/С возрастает. Отношение А С/С измеряют специальным прибором типа ЕВ-3, на трансформаторах, не залитых маслом. Обычно эти измерения производят в начале ревизии трансформатора, после подъема выемной части и в конце ревизии, до погружения керна трансформатора в масло. Отношение А С/С измеряют для каждой обмотки при соединенных с заземленным корпусом свободных обмотках. Перед измерением испытуемую обмотку заземляют на 2-3 мин. Провода, соединяющие прибор с испытуемой обмоткой, должны быть возможно короче.

Таблица 1

Величина отношения А С/С в %, измеренная в конце ревизии, и разность в % между величиной Д С/С в конце и начале ревизии должны быть в пределах величин, приведенных в табл. 1.

Величина отношения Л С/С увеличивается с повышением температуры. Поэтому, если за время ревизии трансформатора изменилась температура выемной части и измерения отношения Д С/С в конце и начале ревизии производились при различных температурах, их необходимо перед сопоставлением привести к одной температуре. Пересчет значения Д С/С, измеренного в конце ревизии при температуре t\, к температуре обмотки в начале ревизии t2 производится путем умножения на коэффициент температурного пересчета К2

Значения коэффициента температурного пересчета

Измерение емкостей обмоток при различных температурах. Емкость увлажненной изоляции возрастает при повышении температуры значительно быстрее, чем емкость неувлажненной изоляции, поэтому по отношению емкостей обмоток трансформатора, измеренных при различных температурах, можно судить о степени увлажненности их изоляции. Емкость измеряют на трансформаторе, залитом маслом, при помощи моста переменного тока типа

МД-16, а при его отсутствий для трансформаторов мощностью менее 10 МВА, напряжением до 35 кВ методом амперметр-вольтметра. Емкость обмотки измеряют при нагретом трансформаторе до температуры обмотки не ниже 70° С (Сгор ) и при температуре на 50° С ниже (Схол).

Величина отношения Стор/Схол для трансформаторов мощностью менее 10 МВА напряжением до 35 кВ включительно не должна превышать 1,1.

5. Измерение емкости обмоток при различных частотах

Степень увлажнения обмоток трансформатора может быть также определена путем измерения их емкости при различных частотах (метод емкость - частота). Емкость обмоток измеряют при частоте 50 Гц (С50) и при частоте 2 Гц (Сг) специальным прибором контроля влажности типа ПКВ на трансформаторе, залитом маслом, между каждой обмоткой и корпусом при заземленных свободных обмотках. Перед измерением испытуемая обмотка должна быть заземлена на 2-3 мин. Чем больше увлажнена изоляция обмоток трансформатора, тем больше отношение С2/С50. Оно увеличивается также при повышении температуры обмоток трансформатора, поэтому измерения производят при температуре обмоток 10-30° С.

Величина отношения С2/С50 зависит и от тангенса угла диэлектрических потерь (tg б) масла, залитого в трансформатор: с увеличением tg б масла отношение С2/С50 возрастает.

Для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно и мощностью менее 10 МВА величина С2/С50 обмоток при различной температуре не должна превышать следующих - величин:

Температура обмотки в ° С 10 20 30

Отношение С2/С5о 1,1 1,2 1,3

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg6 ). Увлажнение изоляции обмоток трансформатора, а также ряд других дефектов ведут к увеличению диэлектрических потерь и, как следствие этого, к увеличению тангенса угла диэлектрических потерь (tg6).

Рис. 2. Принципиальная схема моста

МД-16 (перевернутая) Тн - испытательный трансформатор; Сх - испытуемый объект; Сд,-- образцовый конденсатор; Г - гальванометр; R2 - переменное сопротивление; Rt - постоянное сопротивление; С - магазин емкостей; Э - экран; Р - разрядник

Измерение tg б производят мостом переменного тока типа МД-16. Обычно применяется так называемая «перевернутая» схема моста (рис. 2), позволяющая производить измерения без снятия вводов с трансформатора. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь обязательно для трансформаторов напряжением 35 кВ, но может производиться и для трансформаторов более низкого класса напряжения, если по результатам других измерений нельзя дать окончательного заключения о состоянии изоляции.

Тангенс угла диэлектрических потерь измеряют при температуре не ниже +10° С на трансформаторах, залитых маслом, при напряжении  переменного тока, не превышающем 60% заводского испытательного напряжения, но не выше 10 кВ.

Тангенс угла диэлектрических потерь в изоляции трансформатора зависит от tg6 масла, залитого в трансформатор. С увеличением tg6 масла возрастает itg6 обмоток. Величина tg6 изоляции обмоток трансформатора не должна превышать значений, приведенных в табл. 2.

Таблица 2

Значения tg 6 , указанные в таблице, относятся ко всем обмоткам данного трансформатора. Величина tg6 на монтаже не должна превышать 130% значения, указанного в протоколе заводских испытаний. Значения tg6 измеренные на заводе при температуре t2, приводят к температуре измерения на монтаже путем деления на коэффициент К2.

Значения коэффициента температурного пересчета

трансформатор силовой сопротивление обмотка

Отбор пробы масла. Пробу масла отбирают из нижней части бака при температуре отбираемого масла не ниже + 5°С. Посуда, в которую отбирается проба, должна быть чистой и хорошо высушенной. Отобранное масло подвергают сокращенному лабораторному анализу на отсутствие влаги, содержание механических примесей, реакцию водной вытяжки и определение кислотного числа. Помимо этого, определяют электрическую прочность масла на аппаратах типа АМИ-60 или АИИ-70 в стандартном разряднике.

Пробивное напряжение масла должно быть не ниже 25 кВ для трансформаторов напряжением до 15 кВ включительно и не ниже 30 кВ для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно.

6. Испытание изоляции обмоток трансформаторов повышенным напряжением переменного тока

Испытание повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты является основным, подтверждающим исправное состояние изоляции обмоток трансформатора и наличие необходимого запаса их электрической прочности. Этому испытанию подвергают каждую обмотку трансформатора по отношению к корпусу, к которому на время испытания присоединяют остальные, предварительно закороченные обмотки.

Трансформаторы малой мощности испытывают при помощи аппарата типа АИИ-70, а трансформаторы большей мощности - при помощи специального повысительного трансформатора.

Испытательное напряжение повышают плавно с быстротой, допускающей возможность уверенного отсчета показаний измерительных приборов. Длительность испытания 1 мин, после чего напряжение плавно снижают до нуля.

Величину испытательного напряжения допускается измерять по вольтметру, включенному с низкой стороны испытательного трансформатора.

Величина испытательного напряжения принимается не более 90% испытательного напряжения на заводе-изготовителе. Величина заводских испытательных напряжений (.по ГОСТ 1516-60) приведена в табл. 3.

Повреждения изоляции при испытании выявляются по резким толчкам стрелок приборов, измеряющих испытательное напряжение и ток установки, по характерному звуку разрядов внутри бака трансформатора или выделению дыма из дыхательной пробки, либо по отключению автомата со стороны питания испытательной установки.

Таблица 3

После окончания испытания необходимо повторно измерить сопротивление изоляции обмоток трансформатора мегомметром.

7. Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току производится с целью выявления обрывов обмотки и ответвлений, плохих контактов, нарушения паек и обнаружения витковых замыканий в катушках. Сопротивление обмоток измеряют мостовым методом или методом падения напряжения. 

Сопротивления величиной до 1 Ом измеряют двойным мостом типа МД-6 либо мостом типа Р-316, пригодным также для измерения сопротивления величиной более 1 Ом.

При измерениях методом падения напряжения схему измерения выбирают также в зависимости от величины измеряемого сопротивления (рис. 3).

Во избежание повреждения экстратоками вольтметр необходимо включать при установившемся значении тока, а отключать до выключения тока.

Приборы, применяемые для измерения, должны быть класса точности не ниже 0,5. Величина тока при измерениях не должна превышать 20% номинального тока обмотки, чтобы не внести дополнительной погрешности в измерения за счет нагрева обмотки.

Сопротивления следует измерять при установившейся температуре; температура, при которой произведены измерения, должна быть замерена и указана в протоколе испытания.

Измеряют линейные сопротивления всех обмоток трансформатора, а при наличии переключателя ответвлений - на всех его положениях. 

Рис. 3. Измерение сопротивления обмотки трансформатора постоянному току методом падения напряжения

а - для малых сопротивлений; б - для больших сопротивлений; Б - аккумуляторная батарея 6-12 в\ R - реостат; К - кнопка включения вольтметра

Полученные величины необходимо сопоставить между собой и с данными заводских испытаний. При сравнении величин сопротивлений их необходимо привести к одной температуре по формулам:

для обмоток из медного провода;

- для обмоток из алюминиевого провода,

где R2 - сопротивление, приводимое к температуре 4; Ri - сопротивление, измеренное при температуре т1.

Величины сопротивлений отдельных фаз трансформатора не должны отличаться одна от другой и от заводских данных более чем на 2%. Если расхождение с заводскими данными превышает 2%, но одинаково для всех фаз, следует искать ошибку в измерениях.

8. Определение коэффициента трансформации.

Коэффициент трансформации определяют для трансформаторов после их капитального ремонта со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение напряжения на обмотке высшего напряжения (ВН) к напряжению на обмотке низшего напряжения (НН) при холостом ходе:

где кт - коэффициент трансформации;

Uі - напряжение на обмотке ВН;

U2~ напряжение на обмотке НН.

Коэффициент трансформации определяют на всех ответвлениях обмоток, доступных для переключения и для всех фаз. Для трехобмоточных трансформаторов достаточна проверка коэффициента трансформации только для двух пар обмоток. Измерения производят методом двух вольтметров (рис. 4). Напряжение подают на обмотку ВН.

Для трансформаторов малой мощности величина подводимого напряжения должна составить 20-30% номинального напряжения, а для мощных трансформаторов достаточно 1-5% .

При испытании трехфазных трансформаторов к одной обмотке подают симметричное трехфазное напряжение и одновременно измеряют напряжение между соответствующими одноименными линейными выводами обеих проверяемых обмоток.

При отсутствии трехфазного симметричного напряжения коэффициент трансформации можно определять при однофазном возбуждении, если возможно измерить фазовые напряжения, а также для трансформаторов, у которых хотя бы одна обмотка соединена в «треугольник».

Коэффициент трансформации измеряют при поочередном закорачивании одной из фаз по схемам, приведенным на рис. 5, а, б, в. Коэффициент трансформации при этом методе будет равным 2/Сф (при схеме Y/Д ) или /Сф/2 (при схеме Д/Y ), где Кф- фазовый коэффициент трансформации.

Если в обмотке, соединенной в «звезду», выведена нулевая точка, то измерение коэффициента трансформации может быть произведено без закорачивания фаз по схемам, приведенным на рис. 6 а, б, в. В этом случае измеряют непосредственно фазовый коэффициент трансформации. Для измерений следует пользоваться приборами класса точности не ниже 0,5.

Рис. 4. Измерение коэффициента трансформации трансформатора

Измеренный коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 1-2% от коэффициента трансформации на том же ответвлении на других фазах и от паспортных данных трансформатора.

Рис. 5. Пофазное измерение коэффициента трансформации трехфазного трансформатора при однофазном возбуждении с закорачиванием фазы

Рис. 6. Пофазное измерение коэффициента трансформации трехфазного трансформатора при однофазном возбуждении без закорачивания фазы

9. Проверка группы соединения обмоток

Рис. 8. Проверка группы соединения обмоток однофазного трансформатора методом импульсов постоянного тока

Эта проверка производится также для трансформаторов, прошедших капитальный ремонт со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Рис. 7. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора фазометром - фазометр; U - реостат

Б - батарея или аккумулятор 2-12 е; К - кнопка; Г - гальванометр с нулем посередине шкалы

Группа соединения обмоток характеризует угол между векторами напряжений обмоток ВН и НН одноименных фаз трансформатора.

Проверка группы соединения обмоток может быть произведена несколькими методами.

10. Метод фазометра

При этом методе последовательную обмотку однофазного фазометра через реостат подключают к зажимам одной из обмоток трансформатора, а параллельную обмотку - к одноименным зажимам другой обмотки трансформатора (рис. 7). К одной из обмоток подводят пониженное напряжение, достаточное для работы фазометра, и реостатом устанавливают номинальный ток в последовательной обмотке фазометра.

Фазометр показывает угловое смещение векторов напряжений в градусах. Во избежание возможных ошибок при измерениях лучше пользоваться фазометром с четырехквадрантной шкалой типа Э-500. Для трехфазных трансформаторов рекомендуется повторять измерения на двух парах выводов. Например АВ-ab и АС-ас - при этом в обоих случаях результаты должны быть одинаковыми.

11. Метод импульсов постоянного тока

Определение группы соединения обмоток трансформаторов этим методом производится при помощи гальванометра с нулем посередине шкалы или магнитоэлектрического вольтметра.

Для однофазных трансформаторов схема проверки приведена на рис. 8.

Напряжение постоянного тока 2-12 в от батареи или аккумулятора подводят к зажимам А - X обмотки высшего напряжения.

Если при включении тока полярность зажимов а-х окажется одинаковой с полярностью зажимов А-X, то группа соединения обмоток этого трансформатора 12, в противном случае - 6.

Для трехфазных трансформаторов определение группы производится по схеме (рис. 9), где отклонения стрелки гальванометра составлены для случая соединения обмоток по схеме Y/Y - группа 12.

При указанной на схеме полярности подключения источника постоянного тока и гальванометра отклонения стрелки вправо (при включении тока) обозначаются плюсом ( + ), отклонение стрелки влево-минусом (-). Для нечетных групп соединения имеют место нулевые показания гальванометра.

Отклонения гальванометра при проверке наиболее распространенных групп соединения обмоток приведены в табл. 4.

Результаты проверки записывают по такой же форме и по совпадению показаний с данными таблицы устанавливают группу соединения обмоток проверяемого трансформатора.

Рис. 9. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора методом импульсов постоянного тока измерение величины тока холостого хода

Таблица 4

Для измерения величины тока холостого хода к обмотке низшего напряжения при разомкнутых остальных обмотках .подводят номинальное напряжение. Для трехфазных трансформаторов подводимое трехфазное напряжение должно быть практически симметричным.

Ток холостого хода можно также измерять после включения трансформатора под рабочее напряжение. В этом случае для измерения величины тока холостого хода используют стационарные трансформаторы тока, во вторичную обмотку которых включают контрольный прибор. Не следует пользоваться для этих измерений приборами детекторной системы, так как форма кривой тока холостого хода значительно отличается от синусоиды, что приводит к погрешностям при измерениях.

Величину тока холостого хода трехфазных трансформаторов измеряют во всех трех фазах и определяют как среднее арифметическое этих величин. Величина тока холостого хода трансформатора не нормируется.

Размещено на Allbest.ru