Трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общая часть

1.1 Общая характеристика трансформаторной подстанции 10/0,4

1.2 Техническая характеристика и особенности конструктивного исполнения силового трансформатора 10/0,4

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчёт нагрузки силового трансформатора 10/0,4 по суточному графику

2.2 Расчёт и проверка мощности силового трансформатора 10/0,4

2.3 Расчёт экономного режима роботы силового трансформатора в условиях эксплуатации

2.4 Расчёт, выбор коммутации и защиты силового трансформатора

2.5 Определение коэффициента полезного действия силового трансформатоора в условиях эксплуатации, потерь мощности и годовых потерь электроэенергии в силовом трансформаторе

3. Технологическая часть

3.1 Технология монтажа силового трансформатора 10/0,4

3.2 Объёмы и нормы испытаний после монтажа силового трансформатора

3.3 Порядок приёма к эксплуатацию силового трансформатора

3.4 Особенности обслуживания силового трансформатора

3.5 Технология ремонта силового трансформатора 10/0,4

4. Организационная часть

4.1 Организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности во время монтажа силового трансформатора

4.2 Расчёт защитного заземления ТП 10/0,4

5. Экономическая часть

5.1 Расчёт расходов на ремонт силового трансформатора КС ОЛВУ МГ и техническое обслуживание

Выводы

Литература



ВВЕДЕНИЕ

Одним из важнейших преимуществ переменного тока перед постоянным является легкость и простота, с которой можно преобразовать переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Достигается это посредством простого устройства - трансформатора, созданного в 1876 г. замечательным русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым.

П.Н. Яблочков предложил способ “дробления света” для своих свечей при помощи трансформатора. В дальнейшем конструкцию трансформаторов разрабатывал другой русский изобретатель И.Ф. Усагин, который предложил применять трансформаторы для питания не только свечей Яблочкова, но и других приемников.

Важная роль в развитии электротехники принадлежит М.О. Доливо-Добровольскому. Он разработал основы теории многофазных и, в частности, трехфазных переменных токов и создал первые трехфазные электрические машины и трансформаторы. Трехфазный трансформатор современной формы с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости, был сконструирован им в 1891 г. С тех пор происходило дальнейшее конструктивное усовершенствования трансформаторов, уменьшалась их масса и габариты, повышалась экономичность. Основные положения теории трансформаторов были разработаны в трудах Е. Арнольда и М. Видмара.

Силовые трансформаторы являются основными элементами систем электроснабжения и используются во всех отраслях экономики, промышленности, жилищно-комунальном и сельском хозяйстве, отдельных учреждениях, организациях, фирмах. Надёжность электроснабжения и экономичность работы во многом определяются при выборе вида и мощности силовых трансформаторов.



1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

трансформаторный нагрузка мощность

1.1 Общая характеристика трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ

Трансформаторной подстанции напряжением 10/0,4 кВ предназначена для: приёма, транзита, преобразования и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц для городских, комунально-бытовых, промышленных потребителей, а также допускается применение комплектных трансформаторных подстанций (КТП) в сельской местности. КТП соответсвуют требованиям ГОСТ 14695-80, ТУ 3412-006-51760161, "Правила устройства электроустановок" [1].

Двух трансформаторная КТП киоского типа- , состоящяя из блока 1 и блока 2(изображон на 1-м листе графической части). Блок 1 может использоваться в качестве самостоятельной однотрансформаторной КТП в случае обслуживания потребителей III-й категории электроснабжения.

Каждый блок КТП разделён на три отсека с отедльными входами(изображено на Листе А1):

- отсек распределительного устройства 10 кВ;

- отсек распределительного устройства 0,4 кВ;

- отсек силового трансформатора;

Вокруг КТП выполняется наружное заземляющее устройство с целью обеспечения электробезопасности, предусматривающее прокладку замкнутого горизонтального заземлителя и забивку вертикальных электродов, соединённых между собой сваркой. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом для режима нейтрали нейтраль-глухо заземлённая. В качестве внутреннего заземляющего контура используются несущие металлические конструкции блоков КТП, а так же искуственные заземлители расчёт которых был произведен в пункте 4.3.

Характеристика потребителей, которые подключены к данной КТП 1-й категории: комперсорная станция по перекачке природного газ потребителям, опрессовочный насос, насос системы пожаротушения, офисные помещения, аварийная и охранная сигнализация.

КТП-расположена за городом на территории предприятия ОЛВУ МГ «Прикарпаттрансгаз». Данная КТП питается от воздушной линии(ВЛ) 10кВ и кабельные линии (КЛ) 10кВ. Подключение к КТП осуществляется под средством КЛ 10кВ.

1.2 Техническая характеристика и особенности конструктивного исполнения силового трансформатора 10/0,4кВ

По скольку данная КТП обслуживает потребителей 1-й категории(смотреть пункт 1.1), то трансформаторы работают с коэффициентом загрузки = 0,7.

Силовые трансформаторы расположены каждый в своём отсеке.

Конструктивное исполнение нсформатора ТМЗ-400/10

· Силовой маслозаполненый трансформатор ТМЗ-400/10, установленный в данной КТП с номинальным напряжением первичной обмотки (высокого напряжения) до 10 кВ, вторичной обмотки (низкого напряжения) - 0,4 кВ. Схемы и группы соединений обмоток Y/Yн-0 (звезда/звезда с нулевым проводом).

· Напряжение регулируется без возбуждения (имеется РБН). Для этого трансформаторы оснащены высоковольтными переключателями, которые присоединяются к обмотке высокого напряжения и позволяют регулировать напряжение ступенями при отключенном от сети трансформаторе со стороны НН и ВН с диапазоном от 2 до 2,5 %.

Согласно ГОСТ 11677, предельное отклонение технических параметров трансформаторов составляет:

· напряжение короткого замыкания ±10%;

· потери короткого замыкания на основном ответвлении +10%;

· потери холостого хода +15%;

· полная масса +10%.

Условия эксплуатации:

· Высота над уровнем моря - до 1000 м .

· Работа трансформатора осуществляется при следующих температурных условиях:

температура окружающего воздуха:

· для умеренного климата - от -45 °С до +40ОС (исполнение «У»);

· Относительная влажность воздуха - не более 80% при температуре +25 °С.

Трансформаторы не рассчитаны для работы:

· во взрывоопасной и агрессивной среде (содержащей газы, испарения, пыль повышенной концентрации); (Т - трансформатор трёхфазный, М -

Конструкция трансформатора ТМЗ ? 400/10 состоит из (представлена на листе 3 графической части):

· бака с радиаторами;

· крышки бака;

· активной части.

На крышке трансформаторов:

· вводы ВН и НН;

· привод переключателя;

· петли для подъёма трансформатора;

Активная часть трансформаторов состоит из:

· магнитопровода, изготовленного из холоднокатанной электротехнической стали,

· обмоток (алюминиевые или медные), вданном случае медная

· высоковольтного переключателя.

Вводы ВН и НН наружной установки представлены фарфоровыми изоляторами (паспорт тип изолятора), съемные, изоляторы проходные фарфоровые, не рассчитаны для работы в среде, загрязненной активными газами и токопроводящей пылью. Маслоуказатели для контроля уровня масла, имеют три контрольные метки, соответствующие уровню масла. В трансфораматоре предусмотрено вторичной обмотки при помощи РБМ(регулятора без разрыва цепи).

Таблица 1 - Технические характеристики трансформаторной подстанции

Конструктивное исполнение	киосковая
Условное обозначение	КТП
Электрическая схема на стороне ВН	проходная
Способ установки	стационарная
Число трансформаторов	двухтрансформаторная
Выполнение высоковольтного ввода	воздушная
Выполнение выводов отходящих линий на стороне НН	воздушная
Выполнение нейтрали трансформатора на стороне НН	глухозаземленная
Uвн/Uнн,	10/0,4
Мощность силового трансформатора,	400 кВА

Таблица 2 ? Технические данные силового трансформатора 10/0.4 кВт

Тип	Номинальная мощность, кВА	Соединение напряжений, кВ	Потери, кВт	Напряжение КЗ, %	Ток ХХ, %
		ВН	НН	КЗ	ХХ
ТМЗ ? 400/10	400	10	0,4	5,5	0,95	4,5	1,5

В целях обеcпечения электробезопасности предусмотрено защитное заземление. Заземляющее устройство КТП является общим для напряжения 10 кВ и 0,4 кВ и соединяется с наружным контуром заземления двенадцати местах сваркой. Нулевые выводы силового трансформатора на стороне низкого напряжения (НН) 0,4 кВ глухо заземляются стальной полосой. Режим нейтрали - глухозаземлённая. Сопротивление контура заземления составляет (расчёты).

В данном подпункте освещены вопросы конструктивного исполнения и технических параметров силового трансформатора ТМЗ - 400/10 кВА, которые используются в данном КТП.

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчёт нагрузки силового трансформатора 10/0,4 кВ по суточному графику

Целью выполнения расчета нагрузки силового трансформатора является выполнение поверочных расчетов по известным методиками относительно соответствия трансформатора условиям эксплуатации.

Исходными данными для расчета нагрузки трансформатора является суточный график нагрузки, приведенный в приложении (1).

Данные для построения суточного графика нагрузки таких элементов электроснабжения определяются по приборам учета, установленным на трансформаторной подстанции, снятие показаний происходит через фиксированные промежутки времени персоналом, обслуживающим подстанцию.

В таблиице 3 приведены данные для построения суточного графика нагрузки.

Таблица 3 - Расчёт электрических нагрузок трансформаторной подстанции

Время суток	Pi, кВт,	Qi,квар,	Si, кВА
1	344	320	752,5
2	546	522	755,4
3	540	524	752,4
4	540	518	748,3
5	532	518	742,5
6	534	517	743,3
7	550	521	757,6
8	558	528	768,2
9	514	556	757,2
10	580	540	792,5
11	578	531	784,9
12	584	536	792,7
13	586	538	795,5
14	576	535	784,1
15	580	539	791,8
16	568	531	777,5
17	572	535	783,2
18	556	529	767,4
19	566	532	776,7
20	566	532	776,7
21	542	522	752,5
22	550	525	760,3
23	548	524	758,2
24	550	524	759,6

По данным таблицы 3 построены соответствующие графики нагрузки в приложении 1.

На графике S_і = f(t_і) обозначено среднее значение мощности S_ср, которое рассчитывается по выражению:

S_ср = . (2.1)

кВА

Необходимо помнить, что во время эксплуатации систем электроснабжения промышленного и бытового характера наблюдается неравномерное потребление электроэнергии в течение фиксированного времени суток, поэтому следует учитывать возможные перегрузки системы для этого определяют коэффициент заполнения графика К_зг, который рассчитывают по формуле:

= . (2.2)

Рис. 1- График допустимых перегрузок трансформаторов для

Определенный коэффициент заполнения графика позволяет с помощью номограммы 27.7 [1] находят коэффициент возможной перегрузки элементов системы электроснабжения (К_дп - коэффициент допустимой перегрузки [1]) с учетом продолжительности максимума (Т_max, год), определяемый по суточному графику.

Таким образом, полная мощность, передаваемая системой электроснабжения может быть определена по формуле:

S_доп = к_дп? S_ср (2.3)

Данные для построения суточного графика определялись в летний период, то следует учесть дополнительные нагрузки в зимний период эксплуатации системы устройств (увеличение энергопотребления за счет сезонных изменений), по статистическим данным зимой наблюдается увеличение нагрузки на 15% [8]:

S_доп м = 1,15 ? S_доп (2.4)

По статистическим данным многолетней эксплуатации систем электроснабжения возможные дополнительные перегрузки более расчетных еще на 40 ч 50% [1], учитывая это определяется суммарная дополнительная нагрузка системы электроснабжения:

S_допУ = S_доп м ? 1,4 (2.5)

Таким образом установлена полная мощность, передаваемая с помощью системы электроснабжения и ее элементами с учетом возможных перегрузок и учитывая заданный суточный график нагрузки.

В данном разделе была расчитана полная мощность по которым был постороен суточныей график. Расчитаны возможные перегрузки трансформатора и сумарная дополнительная мощность.

2.2 Расчет и проверка мощности силового трансформатора

Исходными данными для выполнения указанного расчета - является суммарная полная мощность, передаваемая данной системой электроснабжения на основании суточного графика нагрузки (определено в пункте 2.1) .

При выполнении расчетов и выборе мощности силового трансформатора учтено,что данная КТП обслуживает потребителей I-й категории.

Для двухтрансформаторных подстанций, питающих преимущественно электроприемники II- й категории надежности - вт = 0,65 ч 0,7; В данном случае коэффициент загрузки вт составляет 0,7

Мощность трансформаторов выбирают с учетом необходимого резервирования исходя из категории потребителей , в данном случае идет речь о потребителях I-й категории.

Минимальная мощность трансформаторов будет в том случае, когда через них реактивная мощность практически не передается, а полностью компенсируется на стороне до 1 кВ. При трех и менее трансформаторах их номинальную мощность выбирают по расчетному активной нагрузкой с учетом принятого коэффициентом загрузки трансформатора вт по эмпирической формуле:

S _ном.т ? S _ном.т.р = , (2.6)

где S_ном.т.р ? полная номинальная расчетная мощность трансформатора, кВА;

Р_р - суммарная расчетная активная нагрузка, кВт;

N - количество (2) трансформаторов на трансформаторной подстанции;

Выбирается ближайшая большая стандартная номинальная мощность силового трансформатора (таблица 2[8]).

(2.7)

где cosц - коэффициент мощности 0,85;

С учётом вышеизложенного выбран трансформатор ТМЗ 400/10 кВ. Технические параметры трансформатора указаны в таблице

Таблица 4 ? Технические данные силового трансформатора 10/0.4 кВт

Тип	Номинальная мощность, кВА	Соединение напряжений, кВ	Потери, кВт	Напряжение КЗ, %	Ток ХХ, %
		ВН	НН	ХХ	КЗ
ТМЗ-400/10	400	10	0,4	0,95	5,5	4,5	1,5



В данном пункте были проведены расчёты и выбраны трансформаторы необходимой мощности для обеспечения надёжного энергоснабжения которые подключены к данной КТП.

2.3 Расчёт экономического режима силового трансформатора в условиях эксплуатации

Расчет экономического режима силовых нагрузок выполняется на основе суточного графика нагрузки.

Экономическим режимом нагрузки - это режим работы, при котором необходимо переходить на работу двух трансформаторов.

Значение полной мощности, при котором целесообразно переходить на работу двух трансформаторов определяется по формуле:

= S_ном.Т , (2.8)

где: ДР_х; ДР_к; - приведенные потери в трансформаторах, кВт.

N - количество трансформаторов в трансформаторной подстанции.

Приведенные потери в трансформаторах определяются:

ДР_X^ґ = ДР_X + К_зв? ДQ_X, (2.9)

Д Р_К^ґ = Д Р_К + К_зв?ДQ_K (2.10)

где: К_зв - изменения потерь, который задается энергосистемой (0,05 кВт / квар)

ДР_х;ДР_к; - потери в трансформаторах, которые определяются по паспортным или каталожным данным, кВт.

ДР_X^ґ = 4,5 + 0,05 ? 6 = 4,8 кВт;

Д Р_К^ґ = 5,5 + 0,05 ? 18 = 6,4 кВт

Величины ДQ_X, ДQ_K определяют:

ДQ_X = S_ном.Т (2.11)

где: і_х - приведенный ток холостого хода, % ;

S_ном.Т - номинальная полная мощность, кВА;

;

ДQ_K = S_ном.Т (2.12)

где: u_к - приведенное напряжение короткого замыкания, %;

На подстанциях промышленных предприятий с двумя трансформаторами в зависимости от суммарной нагрузки экономически целесообразно иметь на параллельной работе такое число трансформаторов, при котором КПД каждого из них приближался к максимальному значению. Известно, что на покрытие потерь при передаче реактивной мощности затрачивается активная мощность. Поэтому при определении наиболее выгодного по потерям числа параллельно включенных трансформаторов реактивные потери переводят в активные, умножая на экономический коэффициент, который показывает потери активной мощности в киловаттах, связанные с производством и распределением реактивной мощности.

В данном пункте были рассмотрен вопрос эконономического режима нагрузки трансформатора и целесообразность использовать второго трансформатора.



2.4 Расчёт и выбор аппаратов коммутации и защиты силового трансформатора

Исходными данными для расчетов являются:

· Номинальное напряжение сети U_ном.с -10 кВ;

· ток короткого замыкания I_кз =5,9кА;

· рабочий ток I_р - 23,09кА;

· ударный сквозной ток Я_у - 25кА;

Выбор электрического аппарата напряжением более 1 кВ определяется следующим образом:

І_р = (2.13)

І_р =

где I_p - рабочий ток трансформатора, А,

U_нои.1 - номинальное напряжение первичной обмотки

трансформатора, кВ;

По номинальному напряжению:

U_ном.е.а ? U_ном.с (2.14)

где: U_ном.е.а - напряжение электрического аппарата, кВ,

U_ном.с - напряжение сети, кВ,

10кВ?10кВ

Условие выполняется.

Следовательно, определяется устойчивость на токовую нагрузку:

I_ном.е.а ? I_р (2.15)



где: I_ном.е.а - номинальный ток аппарата, А,

I_р- рабочий ток, А,

200А ? 23,09А

Условие выполняется

Рассчитываем мощность которая воздействует на выключатель:

S_откл?S_кз (2.16)

где S_откл - мощность которая разрывает выключатель, МВА,

S_кз - мощность короткого замыкания, МВА,

173 МВА? 102,2 МВА

Затем определяем мощность короткого замыкания:

S_кз = v3 U_ном.с I_кз (2.17)

где I_кз- ток короткого замыкания, кА,

S_кз = v3 • 10 • 5,9 = 102,2 МВА

После этого определяем мощность которая разрывает выключатель:

S_откл = v3 U_ном.е.а I_откл (2.18)

где I_откл - ток коммутации аппарата, кА,

S_откл = МВА

Проверяем выключатель на динамическую стойкость в токах короткого замыкания:

Я_дин ? Я_у (2.19)

25 кА = 25кА

Условие на динамическую стойкость выполняется

Затем проверяем выключатель на термическую стойкость:

В_т = I_т² t_т (2.20)

где В_т - теплой импульс термической стойкости выключателя, А²с,

I_т - ток термической стойкости выключателя, кА,

t_т - время действия термической стойкости выключателя ,с,

В_т = 100 4 = 400А²с

Определяют тепловой импульс, который сети который воздействует на выключатель:

В_к = I_кз² t_пр (2.21)

где t_пр- время протекания короткого замыкания, с,

В_к = 34,81 А²с,

Следовательно выбираем маслонаполненный выключатель типа ВММ-10-10 с приводом ПП-67.

Табица 5 - Выбор высоковольтного выключателя

Параметры сети	Параметры выключателя
Номинальное напряжение Uном.с=10кВ	Номинальное напряжение Uном.а=10кВ
Рабочий ток Iр =23,09А	Номинальный ток Iном.е.а = 200 кА
Мощность короткого замыкания Sкз = 102,2 МВА	Мощность выключателя Sоткл = 173 МВА
Ударный ток Яу = 25кА	Динамический ток Ядин = 25кА
Тепловой импульс Вк = 27,85А2с	Тепловой импульс Вт = 400А2с

Данный выключатель удовлетворяет все требования, предъявляемые для выбора электрических аппаратов работающих на напряжение свыше 1кВ:устойчивости на токовую нагрузку; работоспособность при сквозных токах; а также напряжение сети.

Трехполюсный малообъемный масляный выключатель типа ВММ-10- со встроенным пружинным приводом и блоком релейной защиты изготавливается двух исполнений: общепромышленного применения и в экскаваторном исполнении установленный в шкафах КРУ, с навесным привоом ПП-67.

В данном пункте был произведён расчёт аппаратов коммутации и защиты силового трансформатора и выбран Трехполюсный малообъемный масляный выключатель типа ВММ-10 со встроенным пружинным приводом и блоком релейной защиты.

2.5 Определение коэффициента полезного действия силового трансформатора в условиях эксплуатации, потерь мощности и годовых потерь электроэнергии в силовом трансформаторе

Одной из важных экономических характеристик силового трансформатора является коэффициент полезного действия (КПД).

Зная каталожные данные силового трехфазного трансформатора можно определить КПД по формуле:

з = (2.22)

где: - номинальная полная мощность, кВА;

- коэффициент загрузки трансформатора [2];

- коэффициент мощности трансформатора;

- потери силового трансформатора в режиме холостого хода, кВт;

- потери силового трансформатора в режиме короткого замыкания, кВт;

Учитывая отменные условия определяют коэффициент загрузки, которому соответствует максимальное КПД:

(2.23)

Если учесть этот факт можно определить максимальное значение КПД:

з_max = (2.24)

Анализ этого выражения показывает, что коэффициент полезного действия трансформатора имеет максимальное значение при нагрузке, когда потери в обмотках равны потерям в стали.

Так как коэффициент полезного действия очень высокий то данный трансформатор работает почти без потерь.

В данном пункте были произведены расчёты для определения коэффициента полезного действия силового трансформатора в условиях эксплуатации, для определения потерь мощности и годовых потерь электроэнергии в силовом трансформаторе.



3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Технология монтажа силового трансформатора 10/0,4 кВ

Монтаж силовых трансформаторов должен выполняться специализированными бригадами под руководством высококвалифицированных прорабов и мастеров, имеющих опыт по монтажу трансформаторов, в строгом соответствии с ТТМ 16.800.723-80 [4]. Маслозаполненные силовые трансформаторы отправляются заводом-изготовителем высушенными и в зависимости от размеров и массы в следующем состоянии:

а) полностью собранные и залитые маслом;

б) частично демонтированные и загерметизированные в собственном баке, залитые маслом ниже крышки с заполнением инертным газом или сухим воздухом надмасляного пространства;

в) частично демонтированные в собственном баке без масла, заполненные инертным газом (азотом) с автоматической подпиткой. Составляющие детали частично демонтированных силовых трансформаторов отправляются с завода в упаковке, ящиках или надежно защищенными от влаги.

Работы по монтажу силовых трансформаторов подразделяются на следующие этапы:

- выгрузка силовых трансформаторов с железнодорожной платформы или транспортера после прибытия с завода;

- транспортировка силовых трансформаторов от места выгрузки до места установки; хранение силовых трансформаторов и его частей на месте установки до начала монтажа; подготовительные работы к монтажу;

- проверка состояния изоляции обмоток силовых трансформаторов, установка его на фундамент и монтаж силовых трансформаторов, его охлаждающей системы, а также обработка масла и заливка маслом силовых трансформаторов;

- испытания силовых трансформаторов в процессе и по окончании монтажа, пробное включение силовых трансформаторов в эксплуатацию вхолостую и под нагрузкой.

Прибывший с завода-изготовителя силовой трансформатор разгружают. В тех случаях, когда работы по монтажу силового трансформатора не могут быть начаты немедленно, организовывают хранение силового трансформатора и его частей.

3.1.1 Подготовительные работы по монтажу трансформатора

До начала монтажа трансформатора выполняют следующие работы:

1) Фундамент под силовой трансформатор помещение трасформаторно-масляного хозяйств (ТМХ), баки для хранения масла с коммуникациями маслопроводов, железнодорожные пути вдоль силового трансформатора и ТМХ, противопожарный водопровод и другие устройства принимают под монтаж от строительной организации по акту;

2) Монтажные механизмы, аппараты и инвентарные устройства, необходимые для монтажа в соответствии с ППЭР и технологической картой, доставляют на монтажную площадку, испытывают и подготавливают к работе;

3) Трансформаторное масло в необходимом количестве просушивают и заливают в баки, оборудованные масломерным устройством и системой «дыхания»;

4) Подбирают необходимые средства пожаротушения и организуют противопожарный пост на время прогрева или сушки трансформатора.

Монтаж трансформаторов начинают с подготовки всех комплектующих его узлов, подлежащих монтажу. К таким узлам относятся вводы, система охлаждения, встроенные ТТ, термосифонные фильтры, газовые реле, реле уровня масла, расширитель, выхлопная труба и пр.

Встроенные трансформаторы тока, хранящиеся залитыми маслом в кожухах, подвергают проверке соответствия их характеристик паспортным данным. После вскрытия ТТ могут находиться на открытом воздухе не более 24 часа.

Термосифонные фильтры перед установкой на силовой трансформатор разбирают, очищают, промывают сухим трансформаторным маслом и засыпают силикагелем марки КСК (крупный силикагель крупнопористый), дробленым или гранулированным силикагелем. Размер зерен в пределах 2,5 до 7 мм. Возможно также использование активной окиси алюминия сорта А-1. Перед засыпкой силикагель подвергают сушке 8 ч при температуре t = 140 ^оС или в течение 2 ч при t = 300 °С.

Расширитель и выхлопную трубу испытывают на чистоту и герметичность. Газовое реле проверяют перед установкой в лаборатории наладочной организации или службы эксплуатации.

Система охлаждения масла типа М применяется для силовых трансформаторов мощностью до 10000 кВА и подготовки до монтажа не требует, так как радиаторы уже смонтированы на силовой трансформатор.

При подготовке системы к монтажу делают ревизию электродвигателей и вентиляторов, распаковывают, промывают и испытывают электронасос трансформаторным маслом под давлением Р = 0,2 МПа. Также промывают горячим маслом и спрессовывают под давлением все трубы и узлы охлаждающего устройства.

До установки силового трансформатора производят осмотр кареток и катков, их очистку и смазку тавотом. Под специальные площадки силовых трансформаторов устанавливают гидродомкраты, силовой трансформатор приподнимают и под него подводят и устанавливают каретки с катками. После этого силовой трансформатор плавно опускают домкратами на рельсовый путь. Выполняется предварительная оценка состояния изоляции и решается вопрос о включении силового трансформатора под напряжение без сушки. Влагосодержание образца изоляции, закладываемого в силовой трансформатор толщиной 3 мм, должно быть не более одного процента. Если были нарушены условия выгрузки, хранения или транспортировки трансформатора, то необходима его ревизия.

3.1.2 Монтаж составных частей, требующих разгерметизации бака трансформатора

После выполнения подготовительных работ трансформатор подается по рельсовому пути либо в мастерскую ТМХ, либо в машзал на фундамент или монтажную крестовину.

Монтаж составных частей силового трансформатора ведут без ревизии активной части и подъема «колокола», если не было нарушений условий транспортировки, выгрузки с повреждениями внутри бака трансформатора и хранения их.

Разгерметизацию силового трансформатора для установки составных частей (вводов, цилиндров, ТТ) следует производить в ясную сухую погоду. До этого следует подготовить рабочее место: установить подмости, стеллажи, ограждения. При разгерметизации принимаются меры к предохранению изоляции от увлажнения в процессе монтажа.

Очень эффективным устройством, значительно замедляющим процесс увлажнения изоляции при разгерметизации, является установка осушки воздуха «Суховей». Установка «Суховей» служит для глубокой осушки и очистки от механических примесей воздуха, используемого для подачи в бак трансформатора при его вскрытии, и производстве ревизии активной части. Опыт применения такой установки показывает, что воздух, прошедший через установку «Суховей», во много раз меньше увлажняет твердую изоляцию активной части трансформатора. Время разгерметизации в этом случае может быть значительно увеличено, но при этом не должно превышать 100 ч, а допустимое время разгерметизации больших люков под трансформаторы тока и вводы - 3 ч на каждый.

Работы во время разгерметизации силового трансформатора следует вести по разработанному часовому графику и выполнять с большой осторожностью и аккуратностью во избежание загрязнения внутреннего объема бака и падения внутрь инструментов и посторонних предметов. Монтаж составных частей силового трансформатора производят в следующем порядке. Удаляют из бака бакелитовые цилиндры вводов и крепеж к ним. Снимают транспортные детали и детали крепления отводов проводят внешний осмотр креплений активной части и состояния механизма и контактов устройства РПН. Устанавливают патрубки вводов, встроенные ТТ.

Для установки ввод следует застропить, поднять, произвести центровку над патрубком, опустить, закрепить его и присоединить токоведущий стержень к отводу обмотки. При монтаже герметичных вводов перед установкой необходимо проверить и отрегулировать давление масла во вводе, обратить особое внимание на правильное размещение и установку соединительных трубок, а также контрольных манометров.

При монтаже наклонных вводов строповка, подъём и установка вводов выполняются с помощью специальной траверсы, полиспаста или талрепов.

После окончания монтажа внутренних частей остатки трансформаторного масла сливают (у трансформаторов, транспортируемых без масла) через донную пробку и герметизируют бак для последующего вакуумирования и заливки или доливки масла в трансформатор.

3.1.3 Монтаж охлаждающей системы и других частей трансформатора

При монтаже системы охлаждения типа Д на баке силового трансформатора устанавливают кронштейны и распределительные коробки; на кронштейнах - электродвигатели с вентиляторами, монтируют электрическую схему питания, размещают радиаторы и открывают их краны. Мегаомметром на 500 В проверяют сопротивление изоляции электрических цепей (0,5 МОм), вращение крыльчатки вентиляторов (возможна проверка от руки). Крыльчатки должны свободно вращаться и не иметь вибрации.

Система охлаждения типа ДЦ поставляется в навесном или выносном исполнении. При навесном исполнении на месте монтажа устанавливают охладители на бак трансформатора и соединяют с ним трубами. При выносном исполнении охладители размещают на отдельных фундаментах и соединяют с силовым трансформатором также трубами. Устанавливают и закрепляют стойки охладителей, навешивают охладители, размещают электронасосы и термосифонные фильтры. Маслопровод из трубных заготовок сваривают, очищают металлическими ершами, промывают горячим маслом и испытывают давлением Р = 0,2 МПа в течение 1 ч.

Одновременно с монтажом системы охлаждения производят монтаж термосифонных фильтров, расширителя и выхлопной трубы, присоединение воздухоосушителя к расширителю, установку газового реле и сигнальных манометрических термометров.

После окончания монтажа охлаждающей системы и других частей доливают маслом силовой трансформатор и заливают маслом охлаждающую систему.

Заполнение системы охлаждения рекомендуется производить маслом из бака трансформатора. Для этого при доливке масла в трансформатор в расширитель заливается масло выше нормального уровня. Заливка масла в охлаждающую систему производится через незначительно открытую нижнюю задвижку на баке трансформатора и при полностью закрытой верхней задвижке. На время заливки открывают верхние пробки для выпуска воздуха. После окончательного заполнения всей системы маслом и выпуска воздуха все пробки уплотняют, а задвижки на баке трансформатора полностью открывают. Собирают электрическую схему охлаждающего устройства.

После окончания монтажа все электрические цепи проверяют мегаомметром на 500 В. При этом сопротивление изоляции относительно корпуса не должно быть меньше 0,5 0м.

Также после окончания и в процессе монтажа силового трансформатора необходимы проверки, испытания и наладка силового трансформатора и его отдельных частей и деталей, а также электрооборудования ячеек силовых трансформаторов и всех цепей и устройств управления и релейной защиты и автоматики (РЗиА).

По окончании проверок и испытаний, в зависимости от увлажнения изоляции и номинального напряжения трансформатора производят следующие виды технологической обработки активной части: прогрев активной части, контрольную подсушку или сушку трансформатора

В данном пункте были расмотренны правильности монтажа силового трансформатора 10/0,4 кВ.

3.2 Объёмы и нормы испытаний после монтажа силового трансформатора 10/0,4 кВ

Объёмы и нормы испытаний и измерений после монтажа силового трансформатора 10/0.4 кВ и порядок принятия в эксплуатацию силового трансформатора 10/0.4кВ

После окончания монтажа трансформатора производят испытания, в объем которых входят практически все низковольтные испытания, проводимые на заводе-изготовителе. Сравнение результатов испытаний с заводскими, в определенной степени, позволяет оценить качество монтажных работ.

Целью испытаний является проверка качества ремонта, правильности сборки и соответствия технических характеристик собранного трансформатора требованиям стандарта.

Проводятся следующие испытания трансформаторов:

1. Испытание на маслоплотность. Испытание трансформаторов с пленочной защитой производят путем создания внутри гибкой оболочки избыточного давления воздуха 10 кПа. Испытания остальных трансформаторов производят избыточным давлением азота 10кПа в надмасленом пространстве расширителя. Температура масла в баке при испытании должна быть не ниже 20°. Воздухоосушитель на время испытания должен быть отсоединен.

2. Проверка характеристик масла. В баке масло проверяется на соответствие требованиям. Объем проверок итребований к трансформаторному маслу, а в баке контактора на соответствие требованиям инструкции на устройства РПН.

3. Измерение потерь холостого хода при малом напряжении по схемам, по которым производилось измерение на предприятии-изготовителе, в соответствии с ГОСТ-3484-- 77, раздел 5. Значение и частота напряжения должны соответствовать паспортным детальная информация в таблице 2.

4. Проверка устройств РПН и ПБВ проводится, руководствуясь соответствующей инструкцией.

5. Проверка коэффициента трансформации выполняется на всех ступенях переключения в соответствии с разделом 2 ГОСТ 3484--87. Измеренные коэффициенты трансформации не должны отличаться более чем на 2% от коэффициентов, рассчитанных по номинальным напряжениям.

6. Измерения сопротивления обмоток постоянному току, на соответствие указанным в паспорте трансформатора. Перед измерением необходимо провести не менее 3-х циклов переключения устройств РПН или ПБВ. Значения сопpoтивлений трансформатора, полученные на одинаковых ответвлениях разных фаз при одинаковой температуре не должны отличаться друг от друга более чем на 29секунд. При оценке результатов измерений

сопротивлений обмоток постоянному току, температура обмоток определяется в соответствии с ГОСТ 3484-87.

7. Измерение характеристик изоляции трансформатора и их оценка в соответствии с приложением представленные заводом-изготовителем.

8. Испытание изоляции обмоток индуктированным напряжением 50 Гц величиной не более 1,3 номинального тока при выдержке в течение 20 с. При этом вводы нейтрали, имеющие меньшую изоляцию, чем линейные, должны быть заземлены.

9. Испытание и наладка системы охлаждения -- в соответствии с инструкцией. Готовность включения трансформатора в работу оформляют технической документацией, допускающей трансформа тор к эксплуатации.

Для принятия в эксплуатацию трансформатора и электрооборудования трансформаторной подстанции есть определенная специфика. При осмотре трансформаторной подстанции, которая вводится в эксплуатацию, приемная комиссия контролирует и проверяет, что: - На дверях трансформаторных камер есть предупреждающие плакаты, предупреждающие об опасности, которая возможна для человека, приближающегося к трансформатору; - На дверях камер и на баках силовых трансформаторов является нумерация, которая позволяет снижать вероятность ошибок при эксплуатации; - Крышка трансформатора, оборудованного газовой защитой, имеет подъем в направлении газового реле, маслопровод от трансформатора имеет подъем в направлении расширителя; - Газовое реле установлены горизонтально и находится со стороны, удобное для наблюдения; - В трансформаторных помещениях предусмотрено необходимое освещение;

-Все трансформаторы имеют термометры для измерения температуры масла, амперметрами для контроля за нагрузкой; - Все кнопки, рычаги и ключи управления имеют маркировку; - Указывает на операцию, для которой они предназначены (включить, отключить, добавить, отнять и т.п.), а сигнальные лампы - маркировка, указывающая характер выгнала; - Жилы проводов и кабелей, подключенных к зажимам, имеют запас длины, позволяющий при обрыве жилы снова соединить ее с зажима; - На щите управления находится запас предохранителей и сигнальных ламп; - Набор инструментов, аптечки, огнетушители, ручные фонари, мегомметр и ключи от всех помещений; - Стационарные аккумуляторные батареи размещены в специальных помещениях с тамбурами и оборудованы приточно - всасывающей вентиляцией; - На дверях аккумуляторных помещений является предупредительные плакаты соответствующего содержания; - Источники освещения в помещении аккумуляторной установлены во взрывобезопасном исполнении; - Заводские паспорта статических конденсаторов для повышения коэффициента мощности обращены в сторону прохода, из которого обслуживают конденсаторы; - Каждому из конденсаторов предоставлено инвентарный номер, который нанесен краской на стенке бака, обращенным к проходу обслуживания; - На подстанции есть схемы электрических соединений, которые утверждены; - Аварийный запас электрооборудования, частей и деталей для распределительных устройств и подстанции (коммутационное электрооборудование, трансформаторы тока, коммутационные катушки для масло заполненных выключателей, изоляторы, разъединители и т.д.) находится в распоряжении у дежурного.

Проверено коммутационную способность комплектных распределительных устройств КРУ) или камер стационарных одностороннего обслуживания (КСО). При приемке в эксплуатацию силовых трансформаторов необходимо установить возможность включения под напряжение без сушки. Для этого измеряют сопротивление изоляции обмоток трансформатора и определяют степень ее увлажнения. Если комиссия не нашла нарушений при монтаже, протоколы испытаний и измерений имели положительные результаты, то комиссия подписывает акт приема - передачи трансформаторной подстанции в эксплуатацию.

Акт составляется в двух экземплярах.

В данном пункте рассмотрены нормы испытаний после монтажа силового трансформатора 10/0,4 кВ.

3.3 Порядок приёма к эксплуатации силового трансформатора 10/0,4 кВ

Перед опробованием трансформатора необходимо:

1) измерить сопротивление постоянному току обмоток в рабочем положении устройства РПН и ПБВ, предварительно сделав не менее трех циклов переключений;

2) произвести хроматографический анализ растворенных газов в масле трансформаторов 100 МВА и более.

3) Проверить показания всех термометров и соответствие уровня масла в расширителе температуре масла в баке трансформатора.

Затем следует убедиться в открытии отсечного клапана, запорной арматуры на маслопроводах системы охлаждения и газового реле, отсутствии воздуха в газовом реле, проверить соответствие указателей положения всех устройств РПН и ПБВ, заземление бака, отсутствие посторонних предметов на трансформаторе и течи масла, закоротить неиспользуемые вторичные обмотки трансформаторов тока.

Проверяется подсоединение к линейным вводам и нейтрали разрядников, ограничителей перенапряжений, входящих в схему защиты трансформатора в соответствии с проектом.

Неиспользуемые обмотки низшего и среднего напряжения трехобмоточных трансформаторов (автотрансформаторов) должны быть соединены по требуемой схеме в звезду или треугольник и защищены вентильными разрядниками, включенными между вводами каждой фазы и землей Допускается выполнять защиту неиспользуемых обмоток низшего напряжения, расположенных первыми от магнитопровода, заземлением одной из вершин треугольника или нейтрали звезды.

Неиспользуемая обмотка однофазных трехобмоточных автотрансформаторов, предназначенная для работы в трехфазной группе по схеме треугольник, может не собираться в треугольник. При этом один конец фазы этой обмотки должен быть заземлен, а другой - защищен вентильным разрядником соответствующего класса напряжения.

Защита неиспользуемых обмоток не требуется, если к ним постоянно присоединена кабельная линия длиной не менее 30 м, имеющая заземленную оболочку или броню.

Произвести проверку действия всех предусмотренных защит. Проверка должна быть оформлена документом.

Сигнальные контакты газового реле следует включить на отключение.

Включение трансформатора под напряжение необходимо производить с защитами, задействованными на отключение. Включение трансформатора под напряжение производить не ранее чем через 12 ч после последней доливки масла для трансформаторов 10 кВ.

Включить трансформатор с одной из сторон (высшего, среднего или низшего напряжения) на номинальное напряжение на время не менее 30 мин. с тем, чтобы произвести прослушивание и наблюдение за состоянием трансформатора. В трансформаторах с системой охлаждения вида Д и ДЦ, для возможности прослушивания, допускается включение трансформатора при отключенных вентиляторах системы охлаждения.

При включении системы охлаждения необходимо дополнительно руководствоваться инструкцией на систему охлаждения и трансформатор.

Производится несколько включений (3-5 раз) трансформатора толчком на номинальное напряжение для проверки отстройки защит от бросков намагничивающего тока.

При удовлетворительных результатах опробования защиты трансформатор может быть включен под нагрузку и сдан в эксплуатацию.

У всех трансформаторов 10 кВ, необходимо отбирать пробы масла после включения через 10 дней, 1 месяц, далее в соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя на конкретный трансформатор.

При обнаружении признаков ухудшения состояния масла в начальный период эксплуатации следует обратиться за консультацией па предприятие-изготовитель.

Рекомендуется производить хроматографический анализ растворенных газов в масле трансформаторов в начальный период эксплуатации через 6 месяцев работы трансформаторов 10 кВ мощностью менее 60 МВА.

Оценку результатов производить в соответствии с "Методикой обнаружения повреждений в силовых трансформаторах с помощью анализа растворенных в масле газов".

Результаты проверок, измерений и опробования необходимо оформить актом.

В этом пункте были рассмотрены вопросы по приёму в эксплуатацию силового трансформатора 10/0.4 кв. Рассмотрены порядок приёма в эксплуатацию трансформатор.

3.4 Особенности обслуживания силового трансформатора 10/0,4 кВ

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.

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.

3.4.1 Профилактический контроль

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.).

В процессе эксплуатации трансформаторного масла необходимо периодически контролировать состояние трансформаторного масла в баке трансформатора и баке контактора устройства РПН, в негерметичных маслонаполненных вводах.

Должен производиться хроматографический анализ газов, растворенных в масле трансформаторов, оборудованных устройствами РПН, для трансформаторов напряжением 10 кВ и выше.

Отбор проб производится на работающем трансформаторе или сразу после его отключения.

Для проб масла, взятых с бака контактора устройства РПН, необходимо определить пробивное напряжение и влагосодержание. Оценку результатов хроматографического анализа растворенных в масле газов следует выполнять согласно РД 34.46.303-89.

3.4.2 Профилактические испытания трансформатора

Профилактические испытания трансформатора необходимо проводить во время текущих и капитальных ремонтов для проверки состояния трансформатора, находящегося в эксплуатации, и одновременно качества ремонта. При необходимости профилактические испытания допускается проводить в межремонтный период во время планового технического обслуживания с целью контроля состояния изоляции трансформатора, если есть признаки ее ухудшения, например, в результате снижения качества масла.

Испытания трансформатора также необходимо проводить после аварии, если она не сопровождалась пожаром.

Профилактические испытания необходимо выполнять в объеме, предусмотренном типовым ГКД 34.20.302 - 2002. При этом замер характеристик изоляции обмоток трансформатора (R60 / R15 , tgд ) следует выполнять согласно схем, приведенных в его паспорте.

Основные методические указания по испытаниям трансформатора приведены в ГОСТ 3484 - 88 и РД 16.363 - 87. Измерение Zк трансформаторов необходимо выполнять согласно типовой методике.

Результаты всех испытаний необходимо выполнять протоколами, в которых кроме результатов измерений и испытаний привести данные про приборы и схемы испытаний, температуры обмоток масла и другие, необходимые для сравнения результатов испытаний, выполненных в разное время.

Результаты испытаний не могут являться единым и достаточным критерием для оценки состояния трансформатора. Для оценки состояния трансформатора необходимо применять системный подход, который учитывает результаты всех испытаний, в том числе и дополнительных перед ремонтом (например, измерение сопротивления короткого замыкания), ведомостей предыдущей эксплуатации трансформатора, данные осмотра и внутреннего ремонта.

Анализ состояния трансформатора включает:

- систематизацию и анализ режимов работы трансформатора, при этом особое внимание уделяется рассмотрению аварийных режимов, допустимых нагрузок и перегрузок;

- систематизацию и анализ отказов и неисправностей трансформаторного оборудования и составных частей (в том числе контрольно - измерительной аппаратуры);

- оценку результатов работы при текущей эксплуатации, выявление узлов, которые работают сверх нормативного ресурса;

- систематизацию и анализ результатов проверки трансформаторного масла и профилактических испытаний трансформатора с определением тенденции их изменений.

При этом особое внимание следует уделять анализу растворенных в масле газов и характеристикам масла, которые свидетельствуют про уровень загрязнения и старения..

Программа дополнительных и внутреннего осмотра должна составляться с учетом результатов анализа состояния трансформатора, условий эксплуатации, особенностей его конструкции.

Окончательную оценку состояния трансформатора следует осуществлять по результатам всех испытаний и измерений и сравнением их с результатами предыдущих испытаний и измерений с учетом анализа данных по его эксплуатации.

По результатам оценки состояния трансформатора принимается решение про сроки проведения соответствующего ремонта.

3.4.3 Регламентные работы

Для своевременного выполнения регламентных работ необходимо вести учет длительности работ узлов и материалов, склонных к износу или старению (силикагель фильтров и другие).

Замену силикагеля и холщовой прокладки в термосифонных и адсорбционных фильтрах допускается выполнять на работающем трансформаторе.

Для заполнения фильтра следует применять силикагель марки КСКГ согласно ГОСТ 3956 - 76Е. Силикагель, который находился в эксплуатации, необходимо просушить до остаточного влагосодержания не более 0,5% (по массе).

При замене силикагеля особое внимание следует обращать на удаление воздуха из фильтров, руководствуясь при этом инструкцией по эксплуатации термосифонного и адсорбционного фильтров. Для заполнения воздухоосушителя необходимо применять силикагель марки КСКГ, пропитанный хлористым кальцием и просушенный до остаточного влагосодержания не более 0,5% (по массе).

Патрон заполнять индикаторным силикагелем согласно ГОСТ 8984 - 75. Одновременно с заменой силикагеля следует очищать внутреннюю полость и замену масла в масляном затворе, руководствуясь указаниями инструкции по эксплуатации воздухоосушителя.

Смазывать шарниры и трущиеся детали передачи устройства РПН серии РНОА необходимо через каждые шесть месяцев тугоплавкой, незамерзающей смазкой.

Смену масла в редукторах приводов устройств РПН необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по эксплуатации завода - изготовителя.

Не реже одного раза в 6 месяцев необходимо проверять исправность сигнализации отключения вентиляторов обдува.

При оперативном отключении трансформатора необходимо оставлять в работе цепи сигнализации маслоуказателей, отсечного клапана и газового реле (защиты РПН).

В данном пункте расмотрены вопросы по особенности обслуживания силового трансформатора 10/0,4 кВ.

3.5 Технология ремонта силового трансформатора 10/0,4 кВ

Ремонт трансформаторов делиться на два вида:

- текущий;

- капитальный;

Текущий ремонт трансформатора производится с его отключением, но без выемки активной части, но не реже 1 раза в 3--4 года. Выполняют такой ремонт для быстрого восстановления электрооборудования. После подготовки к ремонту производится наружный осмотр трансформатора с устранением обнаруженных неисправностей.

...