Контроль за состоянием трансформаторов



страница7/8
Дата09.08.2018
Размер1.27 Mb.
#43490
1   2   3   4   5   6   7   8

Измерение тока и потерь холостого хода. Методика измерения была описана в § 7. Повышенный ток холостого хода свидетельствует о некачественной сборке или перешихтвке магнитопровода. Обычно это является следствием увеличенных зазоров в стыках или заложения меньшего количества железа, чем предусмотрено документацией. Ток холостого хода при ремонте трансформатора со сменой обмоток почти всегда больше, чем вновь изготовленного трансформатора.

Потери холостого хода могут увеличиваться не только за счет дефектов в обмотке, рассмотренных в § 7, но и от замыкания, листов электротехнической стали магнитопровода. Замыкание листов может происходить вследствие износа изоляции между отдельными листами под воздействием вибраций, имеющих место в эксплуатации, а также вследствие дефектов этой изоляции или наличия заусенцев на кромке листов.

Определение причин местных перегревов позволяет выявить и устранить источники повышенного выделения углеводородов (чаще этилена) и другие нежелательные явления, предупредить развитие повреждения. Местные перегревы в магнитопроводе, конструктивных элементах или на отдельных участках бака встречаются чаще, чем в обмотке. Сначала нужно произвести тщательный осмотр активной части. Сильные перегревы вызывают изменение цвета металла, появления цветов побежалости трансформатора. При меньших перегревах в этом месте будут осаждаться продукты разложения масла черного цвета. Следует также проверить чистоту масляных каналов между пакетами и в других элементах магнитопровода, так как их сужение по каким-либо причинам вызывает общий повышенный нагрев масла в активной части, определяемый по температуре верхних слоев масла.

Е
сли при осмотре источника повышенного перегрева не найдено, следует проверить отсутствие или наличие короткозамкнутого контура. Магнитопровод, как правило, соединен с баком и заземлен в одной точке - точка М магнитопровода (рис. 20) соединена с точкой Б заземленного бака трансформатора. Если вследствие повреждения изоляции возникает заземление магнитопровода во второй точке (между К1 и К2) образуется короткозамкнутый контур (на рис. 20 обозначен пунктиром).


Рис. 20. Схема включения резистора в короткозамкнутый контур:

1 - бак трансформатора; 2 — магнитопровод.


Под влиянием потока рассеяния в контуре протекает ток, вызывая повышенный нагрев металла, особенно в месте равного разъема бака, если он пересекается контуром.

Если предполагается наличие короткозамкнутого контура, следует отсоединить проводник, заземляющий магнитопровод (между точками М и Б), и проверить изоляцию. Если такой проверкой будет установлено, что образовалось второе заземление магнитопровода (но в одной какой-либо точке), в рабочую заземленную цепь включается резистор R, сопротивление и мощность которого должны быть согласованы с заводом-изготовителем. При наличии нескольких точек заземления магнитопровода необходимость и объем ремонта согласовываются с заводом-изготовителем.

Местные перегревы могут возникнуть в конструктивных элементах или в баке от наведенных токов при ослаблении каких-либо болтовых соединений, смещении соответствующих экранов. Такие явления достаточно редки, но требуют кропотливой работы по выявлению очага и особенно причин перегревов.

Испытание бака вместе с радиаторами на маслоплотность производится при вводе в эксплуатацию и при капитальном ремонте трансформатора. С помощью трубы или дополнительной емкости создается столб масла, высота которого должна превышать уровень заполненного расширителя не менее чем на 0,6 м, а для волнистых баков или баков с пластинчатыми радиаторами - 0,3 м. Продолжительность испытания не менее 3 ч при температуре масла не ниже 10 °С. При испытании не должно быть течи масла.

Испытание на маслоплотность производится также путем создания избыточного давления 10 кПа (0,1кгс/см2). В трансформаторах с пленочной защитой избыточное давление создается внутри гибкой оболочки. В других трансформаторах создается избыточное давление азота в надмасляном пространстве.
9. КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВВОДОВ

В трансформаторах применяют вводы с бумажно-масляной (БМ) и иногда с маслобарьерной (МБ) изоляцией. В первом случае основой изоляции служит изоляционная бумага, пропитанная маслом и разделение на слои уравнительными обкладками, во втором — трансформаторное масло, разделенное на слои бумажно-бакелитовыми цилиндрами с уравнительными обкладками.





Рис. 21. Схема отводов из высоковольтного ввода


В последнее время применяются также вводы с твердой (ТБ) изоляцией.

Ввод может иметь измерительный конденсатор (емкость С2). Oт последней обкладки изоляционного остова ввода, не имеющего измерительного конденсатора (рис. 21, а), выведен проводник 2, который в рабочем положении должен быть надежно заземлен. Во вводе с измерительным конденсатором (рис. 21,б) выведен проводник 3 от измерительной обкладки конденсатора, а вторая (наружная) обкладка конденсатора или наглухо заземлена внутри ввода, или (в старых конструкциях) проводник от нее 4 выведен наружу и в рабочем положении заземлен. Измерительный проводник 3 подключается к контрольно-потенциометрическому устройству ПИН. В зависимости от исполнения ввода несколько отличаются способы и нормы проверки их состояния. Объем профилактических испытаний вводов указан в табл. 5.


Измерение сопротивления изоляции вводов производится мегаомметром на напряжение 1000—2500 В. При этом измеряется сопротивление изоляции измерительной и последней обкладок бумажно-масляной изоляции ввода относительно соединительной втулки. На время измерения проводники 2 и 4 (если они выведены) отсоединяются от втулки, а проводник 3 — от устройства ПИН (см. рис. 21). Значение сопротивления должно быть при вводе в эксплуатацию не менее 1000 МОм, в эксплуатации - не менее 500 МОм. Измерение производится с соблюдением правил, описанных в § 6. Уменьшение сопротивления связано с ухудшением состояния как твердой изоляции, так и масла и происходит, как правило, одновременно с увеличением tg d и снижением емкости изоляции ввода.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь производится для всех видов вводов (нормами [2] допускается измерения не произ­водить для крупных вводов с маслобарьерной изоляцией). Значения tg d при температуре 20 °С не должны превышать данных табл. 13.

При эксплуатационных измерениях необходимо обращать внимание на характер изменения tg d и емкости с течением времени в отдельных зонах внутренней изоляции. Емкости C1 и С2 (рис. 21) не нормируются, но имеют важное значение для оценки измерения тангенса угла диэлектрических потерь.

Для ввода, не имеющего измерительного конденсатора (рис. 21д), характеристики основной изоляции измеряются между высоковольтным зажимом ввода 1 и проводником 2(C1), характеристики изоляции последних слоев (Сз) - между проводником 2 и втулкой. Проводник 2 отсоединяется от земли. Измерение Сз в эксплуатации не обязательно.


Та б л и ц а 13. Допустимые значения tg  изоляции вводов

Вид изоляции


Виды испытаний


tg  вводов с номинальным напряжением, кВ

60-110

150

220

330

500

750

Маслобарьерная основная и измерительного конденсатора

При вводе в эксплуатацию

2

2

2

-

1

-

В эксплуатации

5

4

4

-

2

-

Бумажно-масляная основная и измерительного конденсатора

При вводе в эксплуатацию

0,8

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

В эксплуатации

1,5

1,2

1,2

1

1

0,8

Последние слои бумажно-масляной изоляции

При вводе в эксплуатацию

1,2

1

1

1

0,08

0,8

В эксплуатации

3

3

2

1,5

1,2

1

Для ввода с измерительным конденсатором (рис. 21б) характеристики основной изоляции измеряются между высоковольтным зажимом ввода 7 и измерительным отводом 3 конденсатора (C1), при этом проводник 3 отсоединяется от устройства ПИН. Характеристики изоляции конденсатора измеряются между проводниками 3 и 4 (С2), проводник 3 также отсоединен от устройства ПИН. Емкость Сз измеряется в том случае, если проводник 4 выведен наружу ввода.

Измерение tg  основной изоляции вводов, установленных на оборудовании, производится по нормальной схеме (см. рис. 5а, 11а), чтобы исключить влияние емкости трансформатора. Напряжение (обычно 10 кВ) подается на контактный зажим ввода. Соединительная втулка заземлена (установлена на трансформаторе), проводники 2 и 3 (см. рис. 21) отсоединены.

Измерение tg d и емкости С; измерительного конденсатора на снятом вводе производится по нормальной схеме с подачей напряжения 3 кВ (но не более 10 кВ) на измерительный ввод, а втулки изолируются от земли. Если втулка не может быть изолирована от земли, измерение производится по перевернутой схеме (рис. 5б и 11б). То же относится и к измерению наружных слоев изоляции (Сз).

Увеличение tg  изоляции ввода происходит при увлажнении картона или бумаги, загрязнении масла, появлении частичных разрядов. В частности, его значение превышено при наличии металлической пыли, попавшей из дефектного сильфона (см. § 1).

Испытание повышенным напряжением вводов, установленных на трансформаторе, производится совместно с испытанием его обмоток (см. § 6). Испытание вводов, не установленных на трансформатор (перед монтажом нового или капитально отремонтированного ввода),

производится по тем же нормам. Испытание повышенным напряжением позволяет выявить скрытые дефекты изоляции ввода, не определяемые другими способами, и поэтому выполняется после всех других испытаний изоляции.

Проверка качества уплотнений вводов с бумажно-масляной изоляцией производится созданием в них избыточного давления 100 кПа в течение 30 мин. При этом не должно наблюдаться течи масла и снижения испытательного давления. Такое испытание позволяет определить слабые места, не выявленные при внешних осмотрах. Особое внимание следует уделять уплотнениям в верхней части ввода, которые в эксплуатации работают при очень малом избыточном давлении.

Проверка манометров производится у вводов с бумажно-маслянои изоляцией герметичного исполнения. Успешная работа такого ввода зависит в первую очередь от надежности его уплотнений. Снижение показания манометра ввода свидетельствует о нарушении герметичности. Однако если манометр неисправен, то установить потерю герметичности не всегда возможно. Поэтому и предусмотрена проверка манометров в межремонтный период. Ее следует производить не реже 1 раза и в год, а также в случаях, если манометр не изменяет своего показания при значительных изменениях температуры окружающей среды или нагрузки. Минимально и максимально допустимые давления масла и герметичном вводе указываются в его паспорте. Для того чтобы манометр был достаточно чувствительным индикатором состояния уплотнений ввода, его шкала не должна сильно превышать рабочего давления масла. Оптимальным является случай, когда предел измерения манометра в 1,5 раза превышает максимальное или в 2 раза среднее рабочее давление. Повышение давления масла во вводе свидетельствует о нарушении свойств трансформаторного масла, и оно должно быть проверено (измеряется tg ).

Испытание трансформаторного масла выполняется в соответствии с указаниями § 4. В некоторых энергосистемах производится хроматографический анализ газов, растворенных в масле вводов (особенно при повышении давления в герметичных вводах). При этом могут быть диагностированы те же повреждения, что и в трансформаторах (§ 5). Однако на сегодняшний день не накоплено достаточного количества материалов, которые позволили бы дать количественные критерии оценки состояния ввода.

Как отмечалось в § 1, в масле герметичных вводов могут присутствовать механические примеси металлического характера. Они обнаруживаются при просматривании масла в проходящем свете. Методика обнаружения механических примесей заключается в следующем. Тонкостенный химический сосуд вместимостью 250—300 мл заполняется испытуемым маслом и помещается на подставку с черным покрытием. Со стороны задней стенки стакана устанавливается темный экран. Источник света располагается с
боку на уровне стакана так, чтобы свет. проходя сквозь слой масла, не засвечивал глаза испытателя.
Рис. 22. Структурная схема устройства контроля изоляции ввода
При наличии механических примесей металлического характера при перемешивании будет наблюдаться перемещение частиц с характерным металлическим блеском, которые долгое время могут оставаться во взвешенном состоянии и не опускаться на дно. Для уточнения характера примесей следует воспользоваться лупой с 8-15-кратным увеличением или микроскопом.

Следы механических примесей допустимы, если имеется, например, 7-10 включений металлического и неметаллического характера на всю пробу, осевших на дно или во взвешенном состоянии. Если количество включений превышает указанные значения, необходимо провести количественное определение механических примесей, как указывалось в § 4.

Замену масла в герметичном вводе в случае необходимости можно произвести непосредственно на месте установки без снятия ввода с трансформатора. Последовательность операций описана в "Инструкции по замене масла герметичных вводов с баками давления в эксплуатации без демонтажа оборудования", утвержденной Главтехуправлением Минэнерго СССР и московским заводом "Изолятор" 19 мар­та 1981г.

Метод постоянного контроля изоляции вводов заключается в контрольные значения емкостного тока (тока небаланса) в нулевом проводе звезды, образованной соединением измерительных отводов всех грех вводов трехфазного трансформатора [10]. Устройство (рис. 22) состоит из двух блоков: КИВ-1, устанавливаемого в шкафу зажимов вторичной коммутации на трансформаторе или вблизи него, и КИВ-2, устанавливаемого на панели релейной защиты трансформатора на щите управления подстанции, и применяется на вводах напряжением 500 кВ и выше.

Блок КИВ-1 имеет фильтр, позволяющий отстроиться от напряжения небаланса, обусловленного высшими гармониками, и насыщающийся трансформатор с отпайками. Отпайки позволяют уменьшить ток небаланса, обусловленный разницей в значениях емкостей вводов; тогда проводник от каждого ввода подсоединяется к соответствующей отпайке трансформатора и "звезда" образуется непосредственно в блоке КИВ-1. Блок КИВ-2 имеет выпрямитель, миллиамперметр для измерения тока небаланса, потенциометр для изменения тока уставки, усилитель, сигнальную неоновую лампу и выходные реле.

При повреждении одного ввода емкость его увеличивается, в нулевом проводе и соответственно в первичной обмотке трансформатора КИВ-1 возрастает ток небаланса.

После усиления и выпрямления, сигнал подается в схему релейной защиты с действием на отключение или на сигнализацию. Для того чтобы устройство не срабатывал в переходных процессах и кратковременных повышениях напряжения время его срабатывания устанавливается не менее 8 с.

В нормальных условиях емкостный ток ввода 500 кВ составляв примерно 100 мА, а сумма токов для трех фаз исправных вводов 3-5 мА. Потенциометр устройства КИВ-2 позволяет менять уставку, тока срабатывания в диапазоне 3—15 мА. Для уменьшения погрешности кабель между блоками КИВ-1 и КИВ-2 должен быть экранированным с сечением жил не менее 2,5 мм2.


10. КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Проверка работы переключающего устройства производится coгласно заводским и типовым инструкциям. Некоторые виды испытании позволяющих определить состояние устройств РПН, были рассмотрены ранее. Внешний осмотр переключателя выполняется согласно указаниям § 3. Естественно, что осмотру подлежат только те части, которые доступны для обзора. В частности, следует проверять герметичность шкафов управления устройством РПН, исправность устройств подогрева. При их нарушениях в шкафы попадает пыль и грязь, смазка загустевает, что приводит к затиранию в осях элементов, воздействующих на микропереключатели, отказам микропереключателей и, как следствие, к рассогласованию работы устройств РПН отдельных фаз или к безостановочному прохождению положений до конечного [см. Эксплуатационный циркуляр Главтехуправления Минэнерго СССР № Ц-07.84(Э) от 26 июня 1984 г.].

Указания по испытаниям трансформаторного масла были даны в § 4 и 5, а также § 1. Если в первый период эксплуатации происходи ухудшение характеристик трансформаторного масла в баке контактора устройства РПН, следует проверить влагосодержание масла и при необходимости заменить его. То же относится и к маслу в емкости избирателя, если она отделена от масла и бака трансформатора. Ухудшение свойств масла свидетельствует о неисправности устройства РПП

Бывают случаи, когда после заливки масла в бак контактора оно быстро теряет свои свойства. После замены масла процесс ухудшения его свойств повторяется. Такое явление имеет место при неудовлетворительном состоянии контактной системы - нарушении усилия нажатия, перекосе и смещении контактов, нарушении регулировки работы устройства в целом, повреждении конструкционных элементов. То же происходит, если устройство было увлажнено при ремонте. Такое устройство РПН подлежит ремонту с полной регулировкой, а если оно было увлажнено — с сушкой деталей.

В целях своевременного выявления неудовлетворительного состояния устройств РПН необходимо производить испытание масла из их баков через 10-15 дней после включения вновь смонтированных или отремонтированных трансформаторов, а в случае заметного ухудшения характеристик масла, хотя они и остаются в пределах допустимых значений, повторить измерение через такой же срок. Если дальнейшего ухудшения свойств масла не происходит, последующая эксплуатация и испытания проводятся в обычном порядке. При ухудшении свойств масла ниже требуемых нормами трансформатор следует вывести в ремонт. Работа без переключения устройств РПН может быть принята лишь как временная мера в течение нескольких суток.

Испытание устройства РПН повышенным напряжением производится одновременно с испытанием всей изоляции трансформатора (см. § 6). При замене или капитальном ремонте устройства РПН может быть выполнено испытание повышенным напряжением отдельных узлов устройства до установки на трансформатор.

При измерении сопротивления обмоток постоянному току (см. §7) одновременно проверяется качество пайки отводов и состояние контактов переключателя. Для этого следует произвести измерение на каждом ответвлении регулировочной обмотки, т.е. на каждом положении переключателя.

Испытания трансформаторного масла, измерение сопротивления постоянному току, осциллографирование работы контактора, о котором будет сказано ниже, и другие измерения позволяют провести комплексную оценку состояния устройства РПН [10]. Измерение коэффициента трансформации позволяет проверить правильность присоединения регулировочных отводов обмотки к переключателю.

Измерение коэффициента трансформации и сопротивления постоянному току на каждом положении устройства РПН позволяет выявить неправильности в сборке схемы переключающего устройства при ремонте. Результаты измерений сравниваются с данными завода-изготовителя.

Периодическая прокрутка устройства РПН является эффективным средством контроля и профилактики его состояния. При прокрутке проверяется работа привода устройства РПН и его схемы управления, кинематическая схема переключателя и контактора. Но главное ее значение - профилактика состояния контактов. В процессе эксплуатации на контактах избирателя (а если имеются предызбиратель или реверсор — то и на их контактах) образуется оксидная пленка, увеличивающая переходное сопротивление; ее образование может быть определено при измерении сопротивления обмоток постоянному току. Если пленка не удаляется, возникает перегрев контактов, ухудшаются свойства трансформаторного масла (это может быть определено хроматографическим анализом растворенных в масле газов). В конечном счете контакты могут достичь состояния, не обеспечивающего нормальной работы устройства РПН.

Тогда при внешнем КЗ или переключении устройства РПН, а иногда и при нормальном режиме происходит нарушение работы.

Оксидная пленка очищается при переключениях устройства РПН. Поэтому в инструкциях по эксплуатации предусмотрены периодические прокрутки с периодичностью не менее 1 раза в 3-12 мес. в зависимости от типа переключателя и режима работы. Прокрутка устройства РПН по всем положениям связана с определенными трудностями, так как требует отключения трансформатора от сети ( колебания напряжения в сети достигнут ± 12 %, что недопустимо для потребителей). Поэтому прокрутку по всем положениям достаточно производить 1 раз в год. Количество циклов прокрутки около 20. При меньшем числе переключении контакты очищаются не в полной мере.

В других случаях производятся прокрутки в рабочем диапазоне. т.е. в том диапазоне, в котором фактически производятся переключения в процессе работы плюс одно-два положения в обе стороны. Если устройство РПН вообще не переключалось, то прокрутка в рабочем диапазоне означает переключение на два положения в обе стороны oт рабочего. Такие прокрутки могут производиться без отключения потребителей. Количество циклов — не менее 10. Периодичность прокруток для отечественных устройств типа РНО в трансформаторах выпуска 1983 г. и позже — 1 раз в 6 мес (если нагрузка не превышает 70 % и число переключении более 300 в год, можно ограничиться ежегодными прокрутками по всем положениям и не производить промежуточную прокрутку в рабочем диапазоне через 6 мес). Для других устройств РПН прокрутки в рабочем диапазоне должны производиться не реже 1 раза в 3 мес. Опыт показывает, что таких контрольных прокруток достаточно для поддержания контактов устройств РПН в удовлетворительном состоянии. После прокрутки сопротивление исправной обмотки постоянному току приближается к значению, указанном в паспорте.

Нажатие контактов измеряется при их регулировке. Если давление контактов переключателя или контактора недостаточно, то их переходное сопротивление увеличивается, что приводит к местным перегревам, а при протекании тока КЗ - к свариванию. Слишком большое давление приводит к увеличению усилий при переключениях, повышенному механическому износу, заклиниванию избирателя, нечеткому срабатыванию контактора.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница