ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРИ трансформатор. Электр машиналари трансформаторлар
 Скачать 4.38 Mb.
|
|
12.3. Қизиш синовлари Қизиш (ёки қизитиш) билан ўтказиладиган синовлар трансформатор чулғами, ости (асоси) ва ёғининг юқори қисмларидаги ҳароратни юкланишнинг ва совутишнинг номинал шароитларида ташқи муҳит ҳароратига нисбатан ортиши аниқланади. Элементларида тарқоқ магнит майдони таъсирида нисбатан катта қўшимча қувват исрофлари бўлган трансформаторларда яхлит қисмларнинг ҳарорати ҳам аниқланади. Синов қуйидаги усуллар билан бажарилиши мумкин: а) бевосита юкланиш; б) ўзаро юкланиш; в) мойли трансформаторлар учун қисқа туташув ва юксиз ишлаш. Бевосита юкланиш усули ишлаб чиқарувчи завод шароитида кичик қувватли (10 кВА гача) бўлган трансформаторларда ва кучли трансформаторларнинг иссиқлик синовларида қўлланилади. 12.4-расм. Ўзаро юкланиш усули ёрдамида қизиш синови схемаси: а – кучланишни ростлагичидан (КР) таъминланган қўшимча трансформатор ишлатиб; б – чулғамлараги ростловчи шахобчаларни ишлатиб. Ўзаро юкланиш усули кичик ва ўрта қувватли трансформаторлар (асосан қуруқ трансформаторлар) учун қўлланилади. Бунда трансформаторнинг номинал ишлаш шароитлари қайта тикланиши мумкин. Бироқ, қўшимча иккита трансформатор зарурлиги ва уларни жойлаштириш учун қўшимча майдон ажратилиши зарурлиги мавжуд. Иккала трансформатор ҳам бир хил номинал кучланиш, уланиш гуруҳи ва тахминан бир хил қувватга эга бўлиши зарур. Синовдан ўтаётган ва ёрдамчи трансформаторлар параллель уланади (12.4-расм). Уларнинг иккиламчи чулғамлари занжирида (дисбаланс) мувозанатланмаган кучланиш, унинг таъсирида чулғамларда мувозанатловчи ток оқади; унинг қиймати номинал қийматгача ростланади. Кучланиш дисбаланси вольтқўшувчи трансформатор ёрдамида ҳосил қилинади; у бирламчи ва иккиламчи занжирларга кетма-кет уланади (12.4,а-расм) ёки чулғамларнинг кучланишни ростлаш учун ишлатилувчи шахобчаларидан (12.4,б-расм) фойдаланилади. қисқа туташув усули катта қувватли мойли трансформаторлар синовида қўлланилади. Бунда чулғам ва ёғнинг ташқи мухит ҳароратидан ортганлиги ўлчанади, магнит тизимнинг ҳароратини ўлчаш учун узоқ муддат давомида юксиз ишлаш режимида номинал кучланишда ва номинал частотада трансформатор синови ўтказилади. қисқа туташув усули билан трансформатор қизишининг синови қисқа туташув тажрибаси схемасига ўхшаш (4.5-расмга қаранг). Чулғамлардан бири қисқа туташтирилиб, иккинчисига номинал частотали кучланиш уланади. Бунда мўлжалланган ҳароратда чулғамларда барча қисқа туташув номинал қувват исрофлари ва номинал кучланиш ва частотадаги барча юксиз ишлаш қувват исрофлари Ро йиғиндилари олинади: Агар қизиш жараёнида исрофларни эмас, балки ток ўлчанса, у ҳолда унинг қиймати қуйидаги ифоададан аниқланади: бунда Iном – ушбу чулғамнинг номинал токи. Аниқки, қисқа туташув усулини қуруқ трансформаторлар учун қўллаб бўлмайди, чунки бунда магнит тизим чулғамнинг бир қисм ҳароратини тортиб олиб деярли совуқ бўлади; нормал ишлаш шароитларида магнит тизим бу чулғамнинг қизишини оширади. қизиш синовида ташқи мухит, ёғ, магнит тизим ва чулғамларнинг ҳарорати ўлчанади. Ҳаво ва ёғли табиий совутилувчи, ҳамда (П турдаги) пуркаб совутилувчи трансформаторларда атроф-мухит (совутувчи мухит)нинг ҳароратини камида учта термометр ёки трансформатор атрофи бўйлаб ҳар хил нуқталарда ўрнатилган учта термопаралар билан ўлчанади. Термометрлар ташқи ҳаво оқими ва иссиқлик тарқатувчилар таъсиридан ишончли ҳимояланган бўлиши шарт. Мой-сув совуткичли трансформаторларда атроф-мухит ҳарорати сифатида совутувчи сувнинг совуткичга кираётган қисмидаги ҳарорати олинади. Ёғнинг ҳарорати термометр (ёки термопара) ёрдамида ёғнинг юқориги қисмида унинг сатҳидан 50-100 мм чуқурликда ўлчанади. Магнит тизимнинг ҳарорати термопаралар ёрдамида энг юқори қисм бўлган юқориги ярмонинг юзасида ўлчанади. Чулғамнинг ҳарорати билвосита усул билан ўлчанади, бунда трансформатор юкка уланишидан аввал (ҳарорати паст бўлганда) ва уни узилгандан сўнг чулғам қаршиликлари ўлчанади. Чулғам материали (мис ёки алюминий) яхши иссиқлик ўтказувчан бўлгани учун унинг ҳарорати қисқа вақт трансформатор узилиши ва қаршилиги ўлчаниши оралиғида (50 секунддан 2 минутгача) совушга улгуради. Шунинг учун ўлчанган электр қаршилик юкланганидаги қийматига мос бўлмайди. Чулғамнинг қаршилигини график экстраполяция ёрдамида аниқланади. Трансформатор юкдан узилган ондан бошлаб совуш графигини (12.5-расм) қурилади; абцисса ўқига вақтнинг ўзгариши; ордината ўқига эса – t1, t2, … вақтда ўлчанган электр қаршиликлар фарқи ( нинг логарифми жойлаштирилади. Ушбу 1,2,3,… нуқталар орқали тўғри чизиқ ўтказиб, ордината ва трансформатор узилаётган он t0 даги чулғам қаршилиги ни аниқланади; бунда - охирги ўлчанган қаршиликдир. Чулғам ҳароратининг атроф-мухит атр ҳароратидан ортганлиги б 12.5-расм. Трансформатор ўчирилиш онидаги 12.6-расм. Қизишнинг экстраполяцияси. чулғам қаршилигини аниқлашнинг график усули. унда Т=235оС – мис чулғамлар учун ва Т=245 оС – алюминийли чулғамлар учун; х – синов бошланишидан олдин қаршилиги бўлган чулғам ҳарорати. Қуввати катта трансформаторларда уларнинг барқарорлик режимлари бўлгунигача қизиш синови (2 соат ёки ундан кўпроқ) ўтказилиши мумкин. Синов бошланишида қизиш жараёнини тезлатиш учун юкланишни жадаллатиш ёки сунъий равишда совутиш шароитини ёмонлаштириш мумкин. Ҳароратнинг ортиши мўлжалланган қийматнинг 70% га етганда нормал совутиш ва юкланиш режимлари ўрнатилади. Қизишнинг охирида чулғам, магнит ўзак ва ёғнинг ҳароратлари ортиши секинлашади ва тўла барқарорлашган иссиқлик режимини ўрнатиш учун бирмунча вақт талаб этилади. Шунинг учун синов жараёнини тезлатиш учун ўтказилаётган тажриба тўхтатилади ва натижавий ҳарорат ортганлиги график экстраполяция (12.6-расм) усули билан аниқланади. Бундай экстраполяциянинг ҳақиқатга яқинлиги тенгламадан аниқланади. 12.4. Қисқа туташувга чидамлилик синови Бу турдаги синовдан мақсад – трансформаторнинг чулғамлари чиқишлари ва бошқа қисмларининг маҳкамланиши, ҳамда номинал қийматга нисбатан жуда катта бўлган қисқа туташув токининг чулғам изоляциясининг қизишга чидамлилигини текширишдир. Юқорида айтилганидек, трансформаторни қисқа туташув токлари таъсиридан бузилишнинг сақланиши учун унинг конструкциясида маълум чоралар кўрилади. Трансформаторнинг қисқа туташувга бардош бериши чулғамларнинг радиал (поналаш) ва ўқ (пресслаш) йўналишларда маҳкамланишига ва уларни ишлаб-чиқариш технологиясига боғлиқ. Қисқа туташув токининг квадратига пропорционал бўлган механик таъсир чулғамларни қаттиқ деформациялаши, баъзида эса унинг парчаланишига олиб келиши мумкин, юқори даражадаги қизиш эса изоляцияни емириши мумкин. Тўғри лойиҳаланган трансформатор давлат стандартлари ёки техник шартлари асосида тайёрланган синовларни ташқи қисқа туташувларни бузилишларсиз чидай олиши зарур. Чулғамлардан оқаётган қисқа туташув токи чулғамларнинг қизишига ва изоляциянинг емирилишига олиб келиши мумкин. Емирилишни бартараф этиш учун барқарорлашган қисқа туташув токида ва берилган давомийликда чулғамда ҳарорат қуйидагидан ошмаслиги шарт оС:
Қисқа туташув давомийлиги 4 секунддан ортмаслиги зарур. Қисқа туташув ҳосил қилган кучларнинг мўлжалланган қийматлари, актив қисм чулғамлари, чулғамларни маҳкамлаш ва пресслаш қурилмалари билан танишилгандан сўнг синовнинг дастури тузилади; унда ҳисоблаш қийматлари ва конструкция мустаҳкамлиги ҳақида дастлабки хулосалари ва синовни тўғридан тўғри ташкил этиш, қисқа туташув чидамлилик синови натижаларини баҳолаш киради. Синовгача аввал чулғамларни ишлаб чиқариш натижаларини ва пресслашни ҳолатини баҳолаш учун трансформаторнинг актив қисмининг ташқи визуал кўриги ўтказилади ва зарур бўлганда, аниқланган нуқсонлар бартараф этилади. Синов паст кучланишли чулғам қисқа туташтирилиб, юқори кучланишли чулғамга номинал кучланишни улаш билан бошланади; бунга сабаб синов вақтида трансформаторга узатилаётган токнинг қиймати кичик бўлиши таъминланади. Синовнинг схемаси 12.7-расмда келтирилган. Синовлар барқарорлашган қисқа туташув токли бешта қисқа туташув тажрибасидан иборат. Синовлар натижасини баҳолаш ва шикастланган ерни аниқлаш учун трансформаторлардаги шикастларни индикациялашнинг ҳар хил усуллари қўлланилади: ҳар бир тажрибадан сўнг чулғамлар изоляциясининг қаршиликлари ўлчанади; бу чулғамлар ва корпус орасида туташув пайдо бўлганлигини кўрсатади; ҳар бир қисқа туташув тажрибасидан сўнг пасайтирилган кучланишда юксиз ишлаш қуввати исрофлари ва токини ўлчаш; бу синалаётган трансформаторнинг чулғамларида ўрамлараро қисқа туташув мавжудлигини аниқлаш имконини беради; трансформатордаги вибрация ва шовқинларни осциллографларда қайд этиш (вибрация ва шовқин даражасини ўзгариши шикаст пайдо бўлганини акс эттиради); ҳ ар бир фазанинг қисқа туташув қаршилигини ўлчаш (қаршилик ўзгаришининг 5% дан ортиғи чулғамнинг жиддий шикастланганлигини кўрсатади). 12.7-расм. Трансформатор қисқа туташувидаги динамик чидамлиликка синовнинг схемаси: В(У) – узгич; Т1 – оралиқ трансформатори; ТН – кучланиш трансформатори; Т2 – синовдаги трансформатор. Синовнинг қониқарли натижаларида ва қайта ўтказилган қабул-топширув синовларидан сўнг трансформатор синовлардан муваффақиятли ўтди деб ҳисобласа бўлади. 12.5. Трансформаторларнинг монтажи, эксплуатацияси ва таъмиридан сўнг синовлари Трансформаторни монтаж қилиш ва эксплуатацияга тушириш жараёнининг энг самарали ва вақт бўйича қисқалиги уни сақлаш ва ташиш шартларининг аниқ бажарилишидадир. Трансформаторнинг монтажи, таъмиридан сўнг ишга туширишдан аввал, ҳамда эксплуатация жараёнида трансформатор изоляцияси ҳолатини баҳолаш учун бир қатор синовлар ўтказилади: - чулғам изоляциясининг қаршилигини R60 ўлчаш; бунда ўлчовлар ўзгармас кучланиш улангандан 60 секунддан кейин бажарилади; - чулғам изоляцияси қаршиликларининг нисбатини (абсорбция коэффициентини аниқлаш; қаршиликлар чулғамга ўзгармас кучланиш улангандан 60 с ва 15 с дан сўнг ўлчанади; - чулғам изоляцияларининг диэлектрик исрофлари tg ўзгарувчан кучланиш берилгандан сўнг ўлчаш; - ёғнинг изоляцион тавсифларини ўлчаш (ташиш кучланиши, диэлектрик исрофлар бурчаги ва ёғнинг намлиги); - трансформатор боки ичида жойлаштирилган қаттиқ изоляцион намуналарининг намлигини аниқлаш; - трансформатор чулғамлари изоляциясининг сиғимлари частотаси 2 ва 50 Гц бўлган кучланишдаги нисбатини (С2/C50) аниқлаш; - абсорбцион сиғимнинг ортишини (С/С) аниқлаш. Изоляция ҳолатининг баҳоланиши комплекс синовлар асосида амалга оширилади. 35 кВ гача кучланишли ва номинал қуввати 10000 кВА гача бўлган трансформаторларнинг изоляцион тавсифларнинг рухсат этилган қийматлари 12.3-жадвалда келтирилган. 121.3-жадвал Трансформатор чулғамлари изоляцион тавсифларининг энг катта рухсат этилган қийматлари
Изоляция қаршилигини R60 ва нисбат R60/R15 ни ўлчаш изоляциянинг қўпол нуқсонларини (масалан, изоляциянинг бирор ери ифлосланиши, намланиши ёки шикастланиши) трансформатор уланишидан аввал аниқлаш имконини беради. Бошқа кўрсаткичлар билан биргаликда, бу тавсифлар изоляциянинг намланиши даражасини баҳолаш имконини беради. Чулғамлар изоляцияси қаршилигини мегоомметр ёрдамида: 1000 В кучланиш билан 35 кВ кучланишли трансформаторларда; 2500 В кучланиш билан ўлчаш оралиғи 010000 Мом бўлган қолган барча ҳолатларда, ҳарорати +10 оС дан паст бўлмаганда ўлчанади. Бунда мойли трансформаторларда изоляция ҳарорати деб юқори сатҳдаги мой ҳарорати олинади, қуруқ трансформаторларда – атроф ҳавонинг ҳарорати олинади. Икки чулғамли трансформатор изоляциясининг қаршиликлари қуйидагича амалга оширилади: Юк чулғами ва бок орасидаги, ҚК чулғами заминлангандаги биринчи ўлчовлар (қисқартириб ёзилганда ушбу ўлчов схемаси қуйидагича кўринишда бўлади ЮК – бок, ҚК); иккинчи ҚК-бок, юк; учинчи: ЮК+ҚК+бок. Шу аниқланганки, изоляция қаршилигининг қиймати кучланишда бўлган вақтнинг давомийлигига боғлиқ. Вақт ўтиши билан ўлчаниш вақтигача изоляция қаршилиги ортади. Шунинг учун ўлчов асбобларидан курсаткичларни ёзиб олиш маълум вақт ўтганидан сўнг бошланади: биринчиси кучланиш берилгандан 15 секунддан сўнг, иккинчиси 60 секунддан сўнг. Бундай ўлчашда нисбат аниқланади; бу коэффициент (Кабс) абсорбция коэффициенти деб аталади. Изоляция қай даражада бир турли бўлса, яъни унда ташқи киритмалар (намлик, ифлослик ва бошқалар) қанчалар кам бўлса, шунчалар бошланғич ва кейинги ўлчанган изоляция қаршиликлари орасидаги фарқ катта бўлади. Намланмаган ёғли трансформаторлари учун Кабс 1,3 дан кичик бўлмаслиги зарур. Шу билан бирга, ўлчанган R60 қаршилик ушбу трансформатор ишлаб чиқарган завод шароитида ўлчанган R60(зав) бўлиши керак. Изоляция намлигининг бошқа кўрсаткичи изоляциядаги диэлектрик исрофларидир. Бунда tg аксарият, фақат абсолют бирликда ёки фоизда ўлчанади; tg ни ўлчаш кучланиши 10 кВ бўлган сиғим кўпригида амалга оширилади. Трансформаторни монтаждан сўнг эксплуатацияга киритиш имкони борлигини билиш учун, яъни унинг намлик ҳолатини баҳолаш учун чулғамнинг ўлчанган сиғимларидан фойдаланиш мумкин. «Сиғим-частота» усули чулғамнинг намланган изоляцияси сиғими уланган кучланишнинг частотасига боғлиқлигига асосланган. Намлик даражасини частотаси 2 Гц даги сиғим С2 нинг 50 Гц частотали кучланишдаги С50 сиғимга нисбати (C2/C50) нинг меъёрланган қийматдан фарқига қараб аниқланади. Ўлчаш жараёнлари учун махсус намликни назорат қилувчи асбоблар (ННА) мавжуд. «Сиғим-вақт» усулида синов ўтказилаётган объект сиғимининг ўлчов занжирига разрядланиш вақти орасидаги боғланишдан фойдаланилади; бу усул изоляциянинг энг кичик намланишини ҳам аниқ кўрсатиш имконини беради. Изоляция ҳолатини баҳолаш вақт бирлигида (1 сек.) сиғимнинг геометрик сиғим С га нисбатан (С) ортиши орқали олиб борилади. Ҳосил бўлган С/С қийматлар 10.3-жадвалда берилган меъёрий қийматлар билан солиштирилади. Ушбу усулда ўлчовлар «Сиғим-вақт» (СВ) турдаги махсус тайёрланган асбоблар ёрдамида бажарилади; бу ўлчов усули чулғам изоляцияси сиғимининг бир мартали зарядланиши ва зарядсизланишига асосланган. Катта қувватли Sном80 МВА трансформаторларда қаттиқ изоляция намланиши баҳоланишининг сон қийматларини аниқлаш учун намунавий изоляция (макет) ни жойлаштирилади. Макет қалинлиги 0,5-3.0мм бўлган изоляцион картон пластиналардан иборат. Макетни трансформатор йиғилаётганида юқориги ярмонинг балкасига жойлаштирилади ва трансформатор билан биргаликда термовакуум ишлови таъсирида бўлади. Макетнинг нам сақлашига қараб изоляциянинг намлиги ҳақида хулоса чиқарилади. Бир неча ҳар хил қалинликдаги изоляциялар намлигига кўра намликнинг изоляцияга қандай чуқурликда кирганлиги аниқланади. 12.6. Трансформатор шикастланишлари, трансформатор ҳолатининг диагностикаси Трансформаторларда содир бўлиши мумкин бўлган шикастларнинг таҳлили ушбу бобнинг тегишли қисмларида келтирилган, ўз навбатида уларни баъзи хил синовлар натижасида аниқлаш мумкин. Трансформаторларни кўп йиллик эксплуатациясининг тажрибалари, маълум жиҳатдан, шикастларнинг типик турлари, сабаблари ва уларни аниқлаш таснифларини тузиш имконини беради. Мисол тариқасида шикастларнинг баъзиларини кўрайлик. Магнит ўзак. Пўлатнинг қатламлараро изоляцияси нуқсонининг мавжудлиги натижасида пўлат қизиши содир бўлади; унинг сабаби – актив пўлат қатламларидаги изоляция шикасти натижасида уюрма токлар ва қисқа туташув токларининг ортишидир. Кўп ҳолларда ёғнинг юзасида намликнинг конденсациясини кузатиш мумкин. Юқоридаги ярмога етиб борган намлик актив пўлатнинг қатламлари орасига сув-ёғ эмульсияли сифатида сингийди, қатламлараро изоляцияни емиради ва пўлатнинг коррозиясини вужудга келтиради. Ушбу сабаблар таъсирида ёғнинг хусусияти ёмонлашади (алангаланиш ҳарорати пасаяди, кислоталик хусусияти ортади), юксиз ишлаш қувват исрофлари ортади. Бундай турдаги шикастларни аниқлаш учун қуйидагилар тавсия этилади: трансформатор актив қисмини бокдан чиқариб олиб ташқи кўрикдан ўтказиш; ёғ ҳолатини таҳлил қилиш, пўлат қисм ва асос орасидаги изоляцияни ўлчаб текшириш. Чулғамлар. Чулғамларда тез-тез учрайдиган шикастланиш - ўрамлараро қисқа туташувдир. Бунинг сабаби табиий эскириш ёки етарли бўлмаган совутишда давомли ўта юкланиш натижасида изоляциянинг емирилишидир. Ўрамларнинг изоляцияси емирилиши, масалан, қисқа туташувдаги электродинамик куч таъсиридаги механик шикастланиш натижасида содир бўлиши мумкин. Шикастланишнинг аломатлари – газ ҳимоясининг ишга тушиб кетиши, чулғамларнинг аномал қизиши, ўзгармас токка қаршиликнинг фаза чулғамларида ҳар хиллиги ва ҳ.к. бўлиши мумкин. Шикастланган жойни актив қисмнинг ташқи кўрикдан ўтказиш билан, чулғамларнинг ўзгармас токка бўлган қаршиликларини ўлчаш, ҳамда махсус ўлчашлар билан аниқлаш мумкин. Шикастларнинг асосий турлари ҳақида зарур бўлган ахборотларни трансформаторларни таъмирлашга бағишланган китоблардан топиш мумкин. Қуввати 1000 кВА гача бўлган трансформаторларда газ релеси (ГР) ўрнатилади; ГР трансформаторнинг ҳимоя элементларидан бири бўлиб, бевосита трансформаторга ўрнатилган бўлади. Трансформатор ички қисмида шикастланиш натижасида газ ажралиб чиқиши пайдо бўлади, унинг натижасида реленинг ишлаб кетиши амалга ошади. ГР ҳимояси ишлаб кетиши сабабларини реледаги йиғилган газни таҳлил қилиш билан аниқлаш мумкин; бунда газнинг миқдори, ёнувчанлиги, ранги ва химик таркиби ўрганилади. Газ ҳимояси – ишини назорат қилиш, унинг таҳлили шикастлар пайдо бўлиш жараёнининг дастлабки онларида уларни аниқлаб олиш имконини беради, кўпгина ҳолларда трансформатор ишлашидаги аниқланган носозликларни оператив (тезкорлик билан) бартараф этиш имконини беради. Юқори кучланишли ва қувватли трансформаторларни ишлаб чиқариш ва ўрнатиш уларнинг эксплуатацион ишончлилигига, эксплуатацияда трансформатор изоляцияси ҳолатини сифатли назоратига ва усулларига юқори даражали талаблар қўяди. Трансформатор изоляциясини назорат қилишнинг келтирилган усуллари изоляция қисман шикастланишини бошланғич онларда аниқлаш, шикастларнинг ривожланиши даражаси, шикастланишнинг тахминий характери ва даражасини аниқлаш имконини бермайди. Шунинг учун ишлаётган трансформаторлар шикастланишини ўрганишнинг истиқболли йўналишларидан бири ёғда эриган газнинг таркибини хронометрик усулни қўллаб узлуксиз таҳлил қилишдир. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||