7. Монтаж силових трансформаторів

Зовнішній вигляд силових трансформаторів показано на рис.1.7.11.

Зміст робіт по монтажу силових трансформаторів. До монтажу трансформаторів ТП входять наступні роботи: ревізія, зборка, установка на робочому місці і уведення в експлу- атацію.

Роботи по монтажу трансформаторів проводяться звичайно в два етапи:

• підготовчі роботи;

• безпосередньо монтажні роботи.

До початку монтажу (заздалегідь) проводять підготовчі заходи: приймають під монтаж будівельну частину споруд, призначених для установки трансформаторів (фундаментів, камер, закладних частин, каналів і т. д.), під’їзди і підходи, приміщення для трансформа- торної майстерні; підбирають і перевіряють такелажне обладнання і механізми, призначені для розвантаження і переміщення трансформаторів відповідно з «Інструкцією по монтажу силових трансформаторів».

При прийомці будівельної частини звертається увага на улаштування під кожним трансформатором маслоприймача і на розміри дверей в трансформаторних камерах.

а) б)

Рис.1.7.11. Зовнішній вигляд силових трансформаторів: а – масляного з примусовим повітряним охолодженням (дуттям), б – сухого з литою ізоляцією.

Прийомка, зберігання, зовнішній і внутрішній огляд. Прийомка трансформатора представником замовника від постачальника здійснюється безпосередньо на транспорт- ному засобі з метою визначення умов транспортування. При цьому зовнішнім оглядом перевіряють надійність кріплення трансформатора на залізничній платформі або трейлері. При цьому звертається увага на цілісність упаковки, на комплектність відповідно паку -вального листа, на відсутність видимих механічних пошкоджень, підтікання масла, пору- шення лакофарбового покриття, наявність документації.

Трансформатори потужністю до 6300 кВ·А, напругою до 35 кВ (включно) транспор -тують з заводу з встановленими і заповненими маслом (до нормального рівня) розширю- вачами; трансформатори потужністю 2500, 4000 і 6300 кВ·А транспортуються з демонто- ваними радіаторами, розширювачем і вихлопною трубою, газовим реле, термометром і термосифонним фільтром. Залізничні габарити і вагові норми дозволяють перевозити трансформатори потужністю до 1800 кВ·А, напругою до 35 кВ повністю зібраними і заповненими маслом.

Під час зберігання вказаної групи трансформаторів необхідно:

• періодично перевіряти рівень масла в розширювачі і при пониженні рівня (в зв’язку

зі зміною температури) доливати масло;

• при зберіганні більше року не рідше 1^го разу в три місяці перевіряти електричну

міцність масла, яка повинна відповідати наступним нормам: Таблиця 1.7.3.

Напруга трансформатора, кВ	до 15	15 – 35	60 – 220
Найменше допустиме значення пробивної напруги проби масла на стандартному розряднику, кВ	25	30	40

На трансформатори потужністю 10 000 кВ·А і більше, напругою до 35 кВ (включно), які відправляються з заводу заповненими маслом, але без встановленого розширювача, по прибутті на площадку слід встановити розширювач не пізніше ніж через шість місяців після відправки з заводу-виробника і призвести добавку сухим маслом, що відповідає нормам.

Герметичність ущільнень трансформатора перевіряють, враховуючі що трансформатори потужністю до 1000 кВ·А заводи відправляють в зібраному стані і залиті маслом, наявністю масла в розширювачі по відміткам на маслопокажчику. У трансформаторів, які транспортувалися з маслом, але зі знятим розширювачем, герметичність баків перевіря -ють тиском стовпа масла висотою 1,5 м від рівня кришки на протязі 3 год. Трансформатор вважається герметичним, якщо при перевірці не виявлена теча масла. Допускається виконувати попередню перевірку герметичності трансформаторів створенням в баку залишкового тиску 1,5 · 10⁴ Па. Трансформатор вважається герметичним, якщо протягом 3 год. тиск понизиться не більше ніж до 1,3 · 10⁴ Па. Остаточна перевірка герметичності проводиться після монтажу трансформатора. Герметичність трансформаторів, які транспортуються без масла, заповнених сухим повітрям або азотом, перевіряють створенням в баку залишкового тиску 2,5 • 10⁴ Па. При заповненні бака трансформатора азотом або повітрям приймаються спеціальні міри для попередження потрапляння в

трансформатор зволоженого газу.

Документація на трансформатор при поставці:

• паспортна табличка на стінці баку, де вказується: тип трансформатора, основні технічні дані, назва заводу-виробника, рік і місяць випуску;

• технічний паспорт;

• виписка з протоколів заводських випробувань;

• інструкції по монтажу і експлуатації.

Ревізія трансформаторів. В ревізію трансформатора входять:

• детальний зовнішній огляд;

• відбір проби на хімічний аналіз масла;

• вимірювання опору ізоляції обмоток відносно корпусу (при температурі, близький при вимірюванні на заводі);

• внутрішній огляд активної частини (якщо передбачено інструкцією заводу).

Сушка ізоляції трансформаторів. Результати вимірювань і ревізії дають можливість визначити необхідність сушки трансформаторів.

Маслонаповнені силові трансформатори потужністю до 1000 кВ · А, що поступають з заводів-виробників в зібраному стані і заповненими маслом, при правильному транспор- туванні і зберіганні, як правило, не потребують сушки перед здачею в експлуатацію.

Включення без сушки сухих трансформаторів малої потужності визначається умовами, що надаються в заводських інструкціях, яких і слід строго дотримуватися.

Трансформатори зі зволоженими обмотками включати під напругу забороняється.

Для визначення стану ізоляції трансформаторів вимірюють величину опору ізоляції його обмоток R₆₀ і коефіцієнт абсорбції R₆₀/R₁₅.

Опір ізоляції обмоток трансформаторів вимірюють мегомметром на напругу 2500 В з верхньою межею вимірювання не нижче 10 000 МОм. При вимірюванні всі виводи обмоток однієї напруги необхідно з’єднати. Перед кожним вимірюванням обмотку заземлюють на час не менше 2 хв.

Покази мегомметра необхідно визначати через 15 і 60 с після прикладання напруги до ізоляції обмотки; допускається за початок відліку приймати початок обертання рукоятки мегомметра. По результатам вимірювання опору ізоляції визначається коефіцієнт абсорбції: К_абс.= R₆₀ / R₁₅.

Найменше допустиме значення R₆₀ обмоток трансформаторів в маслі на напругу до 35 кВ, потужністю до 10 000 кВ ·А приведено нижче:

Температура обмоток, °С 10 20 30 40 50 60 70

Опір ізоляції, МОм 450 300 200 130 90 60 40.

Умови включення трансформаторів без сушки:

а) – рівень масла повинен бути в межах відміток покажчика рівня масла,

б) – масло повинне мати мінімальну пробивну напругу для трансформаторів до 15 кВ – не менше 25 кВ, вище 15 до 35 кВ – не менше 30 кВ,

в) – величина коефіцієнту абсорбції при температурі масла від 10 до 30 °С не повинна бути нижче ніж 1,3, тобто: К_абс. ≥ 1,3,

г) – якщо умови «а» і «б» або «в» не виконані, то додатково вимірюється відношення: С₂ / С₅₀ (С₂ – ємність, що виміряна при частоті 2 Гц, С₅₀ – при частоті 50 Гц). Для транс - форматорів, які вводяться в експлуатацію і залиті маслом відношення С₂ / С₅₀ не повинно

перевищувати: 1,1 при 10°С, 1,2 при 20°С, 1,3 при 30°С;

д) – С₂ / С₅₀ не задовольняє нормам або відсутній прилад для вимірювання С₂ / С_50, вимірюється tgδ всіх обмоток в маслі, який має бути не більше 1,2 при 10°С, 1,5 при 20°С, 2,0 при 30°С, 2,5 при 40°С, 3,4 при 50°С, 4,5 при 60°С, 6 при 70°С;

е) – не виконана умова «а», але обмотки і перемикач секцій покриті маслом;

ж) – не виконана умова «б», але пробивна напруга масла зменшена не більше ніж на 5 кВ.

По робочій напрузі, потужності і умовам транспортування силові масляні трансформа- тори поділяються на 2 групи:

І група – трансформатори до 1000 кВ ·А до 35 кВ включно, які транспортуються з маслом і з розширювачем.

ІІ група – трансформатори від 1600 до 6300 кВ · А, 35 кВ включно, які транспортуються з маслом і розширювачем.

Для включення під напругу трансформаторів І групи достатнім є виконання однієї з наступних комбінацій приведених вище умов:

1. «а», «б», «в»;

2. «е», «б», «в», «г»;

3. «а», «ж», «в», «г» (або «д»);

4. «а», «б», «г» (або «д»);

Для трансформаторів потужністю до 100 кВ · А включно достатнім є виконання однієї з наступних комбінацій приведених вище умов:

1. «а», «б»; 2) «е», «б», «г» (або «д»); 3) «а», «ж», «г» (або «д»).

Для включення під напругу трансформаторів ІІ групи достатнім є виконання однієї з наступних комбінацій приведених вище умов:

1. «а», «б», «в»;

2. «е», «б», «в», «г» (або «д»);

3. «а», «ж», «в», «г» (або «д»);

4. «а», «б», «г» (або «д»).

Невиконання вказаних вище умов свідчіть про зволоженість ізоляції обмоток трансфор- матора і потребує виконання сушки.

Розповсюдженим методом сушки ізоляції обмоток є метод індукційних втрат в сталі бака трансформатора при злитому маслі з використанням вакуум-насосу при розрідженні 100 ÷ 150 мм. рт. ст. і температурі 95 ÷ 105°С. Бак нагрівають за допомогою намагнічу -вальної обмотки з ізольованого або голого проводу, яка накладається на бак трансфор- матора. Трубу вакуум-насосу, з’єднують з отвором на кришці баку. При використанні голого проводу стінки баку необхідно обгорнути сухим азбестовим полотном.

Методика розрахунку намагнічувальної обмотки.

Потужність, яка необхідна для нагріву трансформатора:

Р = ΔР·l·h , де:

ΔР – питома потужність нагріву, кВт/м², визначається по таблиці 1.7.4,

l – периметр баку, м, Таблиця 1.7.4.

Периметр бака, м	Питома потужність, кВт/м2
До10 Від11 до 15 Від16 до 20 Від 21 до 25	До2 2– 2,8 2,9 – 3,6 3,7 – 4

h – висота бокової поверхні баку, м.

Кількість витків обмотки:

w = A ·U / l , де:

А – коефіцієнт, який залежить від ΔР і визначається по таблиці 1.7.5,

U – напруга живлення обмотки.

Сила струму в обмотці:

Переріз проводу обмотки: S = І / δ , де

δ – допустима густина струму в обмотці, А/мм²:

• для мідних голих проводів – 6 А/мм²,

• для мідних ізольованих проводів – 3 ÷ 3,5 А/мм²,

• для алюмінієвих голих проводів – 5 А/мм²,

• для алюмінієвих ізольованих проводів – 2 ÷ 2,5 А/мм².

При живленні трьохфазним струмом: . Кількість витків обмотки:

w_1, w_2, w₃ – кількість витків відповідно в нижній, середній і верхній частинах баку.

Загальна кількість витків намагнічувальної обмотки:

w = w₁₊ w₂₊w_3.

Сушку закінчують тоді, коли величина опору ізоляції обмоток протягом 8 годин при постійних величинах вакууму 100—150 мм рт. ст. і температурі 95— 105° С залишається без зміни і коли відсутнє виділення конденсату.

Таблиця 1.7.5. Залежність коефіцієнту А від ΔР

ΔР, кВт/м2	А	ΔР, кВт/м2	А	ΔР, кВт/м2	А	ΔР, кВт/м2	А
0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1,0 1,05 1,1 1,15	2,33 2,26 2,18 2,12 2,07 2,02 1,97 1,92 1,88	1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 1,6 1,7	1,84 1,81 1,79 1,77 1,74 1,71 1,68 1,65 1,62	1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6	1,59 1,56 1,54 1,51 1,49 1,46 1,44 1,42 1,41	2,7 2,8 2,9 3,0 3,25 3,5 3,75 4,0 ---	1,39 1,38 1,36 1,34 1,31 1,28 1,25 1,22 ---

При температурі навколишнього повітря нижче 15°С сушку і просочування активної частини виконують в приміщенні.