Трансформаторы. Дима. Трансформаторы Общее устройство и назначение
 Скачать 438.29 Kb.
|
КонструкцияТрансформаторы ТОР конструктивно выполняются в металлическом корпусе, в котором установлены силовой трансформатор, вводной и выводной автоматические выключатели, опорные изоляторы и концевой выключатель двери (рисунок 2). На двери установлены рукоятки включения и отключения автоматических выключателей и сигнализация о подаче напряжения. С правой и с левой сторон корпуса установлены кабельные вводы, вводной автоматический выключатель, выполненный со встроенным независимым расцепителем, в цепь которого введен контакт концевого выключателя, сблокированного с дверью. При открывании двери вводной автоматический выключатель снимает напряжение с трансформатора. Стабилизаторы напряжения Стабилизатор переменного тока предназначен для компенсации повышенного/пониженного напряжения и/или для устранения внезапных скачков/просадок напряжения внешней сети. Стабилизатор не изменяет синусоиду переменного тока, но его встроенный трансформатор работает таким образом, чтобы на выходе прибора поддерживалось чёткое напряжение в 220 В/50 Гц (или 380 В/50 Гц для трёхфазных стабилизаторов). Стабилизаторы применяются для защиты электроприборов от питания «неправильным» напряжением. При наличии стабилизатора, вне зависимости от колебаний внешнего напряжения, все подключённые к нему приборы будут работать при стабильных 220 В (или 380 В в трёхфазной сети). А это, в свою очередь, повысит эффективность работы оборудования и убережёт его (особенно чувствительные электронные компоненты) от преждевременного износа/поломок. Принцип работы стабилизатораВ конструкции абсолютно любого прибора имеется трансформатор переменного тока с системой регулирования (т.н. «автотрансформатор»). Как только меняется внешнее напряжение и, соответственно, ток в первичной обмотке трансформатора, автоматика подключает/отключает дополнительные контуры вторичной обмотки так, чтобы на выходе стабилизатора напряжение поддерживалось в строго заданном интервале. Этот интервал зависит от конструкции стабилизатора (точности его работы) и от текущих настроек выходного напряжения. Виды: Электромеханические Релейные стабилизаторы 3. Электронные стабилизаторы 4.Гибридные стабилизаторы напряжения Магнитные усилители Магнитный усилитель позволяет управлять переменным током, проходящим через него, путем пропускания небольшого управляющего постоянного тока через управляющую обмотку. Принцип действия магнитного усилителя основан на интересном свойстве ферромагнитных материалов. Этим материалам свойственно насыщение. Это означает, что в ненамагниченном состоянии магнитная проницаемость может быть несколько тысяч или несколько десятков тысяч (для трансформаторного железа). При такой высокой магнитной проницаемости индуктивность катушки, намотанной на сердечнике, будет большой. Большим будет и модуль сопротивления переменному току. Путь переменному току будет практически перекрыт. Магнитный усилитель закрыт. Но все меняется, если достаточно сильно (до насыщения) намагнитить сердечник. При этом его магнитная проницаемость приблизится к единице. Индуктивность, а значит модуль сопротивления, уменьшится в тысячи или десятки тысяч раз. Магнитный усилитель откроется. Общая характеристика основных технологических операций при ремонте оборудования. Монтаж трансформатора производят на специально оборудованной монтажной площадке вблизи его собственного фундамента (целесообразно на фундаменте), а также на ремонтной площадке ТМХ или на постоянном или переменном торце машинного зала электростанции. Монтажную площадку обеспечивают источником электроэнергии необходимой мощности и связью с емкостями масла со стороны стационарного маслохозяйства (либо емкости располагаются вблизи площадки). Территория монтажной площадки должна предусматривать работы подъемно-технологического оборудования, а также свободное размещение вблизи бака трансформатора подготовленных к установке комплектующих узлов. При работе на открытом воздухе вблизи трансформатора устанавливают инвентарное помещение для персонала, хранения инструмента, приборов материалов. Площадку оборудуют средствами пожаротушения, телефоном. Освещенность сборочной (монтажной) площадки должна обеспечивать работу в три смены. Монтаж крупных трансформаторов следует производить по проекту организации работ, разработанному с учетом конкретных условий. В объем монтажных работ входит подготовка комплектующих узлов и деталей. При подготовке к установке на трансформатор вводов кВ проверяют отсутствие трещин и повреждений фарфоровых покрышек, поверхность которых очищают от загрязнений; затем ввод испытывают испытательным напряжением переменного тока, соответствующим классу напряжения ввода. Для маслонаполненных вводов 110 кВ и выше объем подготовительных работ обусловлен способом защиты масла ввода от соприкосновения с окружающим воздухом. Герметичные маслонаполненные вводы проверяют внешним осмотром на отсутствие течи и на целостность фарфоровых покрышек и других элементов конструкции, располагаемых с внешней стороны ввода, при этом давление масла измеряют по показаниям манометра. Согласно инструкции завода-изготовителя приводят давление во вводе до требуемых значений в зависимости от температуры окружаю щего воздуха. При необходимости производят долив или слив масла из ввода. Долив масла может производиться с помощью ручного маслонасоса. Перед присоединением маслонасоса перекрывают вентили со стороны ввода и бака давления, а в переходник вместо пробки вворачивают штуцер с резьбой М 14x1,5. Затем приоткрывают вентиль бака давления и под струей масла из переходника надевают шланг на штуцер. Насосом подают масло в бак давления, следя за показаниями манометра. Отсоединение насоса производят в следующей последовательности: перекрывают вентиль со стороны бака давления, выворачивают штуцер на переходнике и, приоткрыв вентиль со стороны бака давления, под струей масла вворачивают пробку. Открывают вентили на вводе и баке давления. При регулировании давления во вводе, замене манометра или замене поврежденного бака давления и других операциях нельзя допускать проникновения окружающего воздуха во ввод. Подпитку ввода производят дегазированным маслом необходимого качества. Аналогично производят операции по частичному сливу (доливу) масла в герметичные вводы, не имеющие бака давления. Текущий ремонт Производится в следующем объеме: а) наружный осмотр и устранение обнаруженных дефектов, поддающихся устранению на месте, б) чистка изоляторов и бака, в) спуск грязи из расширителя, доливка в случае необходимости масла, проверка маслоуказателя, г) проверка опускного крана и уплотнений, д) осмотр и чистка охлаждающих устройств, е) проверка газовой защиты, ж) проверка целости мембраны выхлопной трубы, з) проведение измерений и испытаний. Для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой производятся внеочередные ремонты регулирующего устройства в соответствии с указаниями заводской инструкции в зависимости от числа произведенных переключений. При ремонте трансформаторов с принудительным масловодяным охлаждением следует обратить особое внимание на отсутствие подсоса воздуха в систему циркуляции масла и на проверку герметичности охладителей. Герметичность охладителей проверяется путем создания избыточного давления поочередно со стороны масляной, а затем водяной системы согласно действующим инструкциям. Периодичность чистки и испытания охладителей зависит от местных условий (загрязнения воды, состояния охладителей) и производится не реже 1 раза в год. При ремонте проверяется также состояние термосифонных фильтров и воздухоосушителей. У маслонаполненных вводов трансформаторов при ремонте производятся отбор пробы масла, доливка масла, в случае необходимости — и измерение тангенса угла диэлектрических потерь (не реже 1 раза в 6 лет). Ввиду того что масло в вводах трансформаторов через несколько лет работы приходит в негодность, при ремонте иногда возникает необходимость смены ввода. Опыт эксплуатации также показывает, что для маслонаполненных вводов с барьерной изоляцией через 10 - 12 лет работы на трансформаторах недостаточна только смена масла, а необходим капитальный ремонт с разборкой, чисткой и при необходимости сменной изоляции ввода. Средний ремонт трансформатора Средний ремонт выполняют по утвержденным планам силами ремонтно-ревизионных участков при участии персонала тяговых подстанций. На проведение его составляют программу и график работ с указанием всех операций, времени и условий разгерметизации трансформаторов В состав среднего ремонта, кроме работ указанных в п. 4.2, входит: - замена или ремонт дефектных комплектующих узлов (маслоохладителей, вводов, резиновых уплотнений, регуляторов напряжения и др.); - проверка релейных защит и схем автоматики управления трансформатора; - внутренний осмотр и очистка расширителя; - очистка и покраска бака трансформатора; - ревизия азотной или пленочной защиты масла; - подсушка или сушка изоляции (при необходимости). Капитальный ремонт трансформаторов Основное внимание должно быть уделено подпрессовке обмоток. При отсутствии необходимых подъемных приспособлений капитальный ремонт допускается производить с осмотром сердечника в баке (при снятой крышке), если при этом обеспечена возможность производства подпрессовки и расклиновки обмоток. Для ответственных трансформаторов первоначальный срок капитального ремонта после ввода в эксплуатацию установлен в 6 лет, для остальных — по результатам испытаний по мере необходимости. При отсутствии необходимых подъемных приспособлений капитальный ремонт допускается производить с осмотром сердечника в баке (при снятой крышке), если при этом обеспечена возможность производства подпрессовки и расклиновки обмоток. Для ответственных трансформаторов первоначальный срок капитального ремонта после ввода в эксплуатацию установлен в 6 лет, для остальных — по результатам испытаний по мере необходимости. а) вскрытие трансформатора, подъем сердечника (или съемного бака) и осмотр его, б) ремонт магиитопровода, обмоток (подпрессовка), переключателей и отводов, в) ремонт крышки, расширителя, выхлопной трубы (проверка целости мембраны), радиаторов, термосифонного фильтра, воздухо осушителя, кранов, изоляторов, г) ремонт охлаждающих устройств, д) чистка и окраска бака, е) проверка контрольно-измерительных приборов, сигнальных и защитных устройств, ж) очистка или смена масла, з) сушка активной части (в случае необходимости), и) сборка трансформатора, к) проведение измерений и испытаний. Осмотр В процессе эксплуатации трансформаторов проводят их периодические и внеочередные осмотры. В электроустановках с постоянным дежурным персоналом трансформаторы осматривают один раз в сутки, в остальных электроустановках — один раз в месяц. Внеочередные осмотры проводят после отключений, в результате срабатывания защиты, или при резком понижении температуры окружающей среды, так как в этом случае масло может уйти из расширителя. При осмотрах силовых трансформаторов: 1.Проверяют по амперметрам их нагрузку. Так как степень нагрева трансформатора определяется в основном величиной нагрузки, то за ней ведется систематический контроль, осуществляемый по показаниям амперметров, которыми снабжены трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше. 2.Осуществляют контроль за температурой верхних слоев масла, а также температуру окружающей среды. При работе трансформатора с температурой выше допустимой, сокращается срок службы изоляции обмоток и находящегося в нем изоляционного масла. Для контроля за температурой обычно на крышке трансформатора установлен ртутный термометр, либо термосигнализатор. По действующему ГОСТу указанная температура при максимально допустимой температуре окружающего воздуха (35°) не должна превышать 95°, а превышение температуры масла над температурой окружающей среды не должно быть более 60°. 3.Обращают внимание на уровень и цвет масла, находящегося в трансформаторе. Уровень масла должен находиться на контрольной черте. Хорошее масло имеет светло-желтый цвет. 4.Тщательно осматривают внешнее состояние изоляторов, на которых могут появляться трещины, иметь место вытекания мастики, следы перекрытий, загрязнение и другие дефекты. 5.Производят тщательный наружный осмотр состояния заземления трансформатора и проверяют, не вытекает ли масло из его кожуха. 6.Внимательно прислушиваясь к шуму, которым сопровождается работа трансформатора (гудение должно быть равномерным без изменения уровня и тона звука). Для прослушивания отключают вентиляторы системы охлаждения трансформатора. Если внутри трансформатора прослушивается явно посторонний шум (потрескивание, щелчки и т.п.), трансформатор необходимо отключить. 7.Контролируют величину первичного напряжения. Максимально допустимое превышение первичного напряжения принимается для трансформаторов равным 5% от напряжения, соответствующего данному ответвлению. 8.При установке трансформатора внутри помещения оценивается состояние помещения, проверяют наличие средств пожаротушения, исправность системы вентиляции. Испытания Работы по вводу в эксплуатацию новой энергетической установки, в числе которой входит один из основных силовых агрегатов – силовой трансформатор напряжения – обязательно проходят с учетом определенной методики испытаний всех его узлов и механизмов. Приемосдаточные тесты силовых трансформаторов на новых энерго системах или в момент планово-предупредительного обслуживания уже эксплуатируемых энерго объектах включают в себя до 20 типов различных проверок и контрольных испытаний в зависимости от типа трансформатора по классу напряжения, разницы в системах его охлаждения, и другой сложности остальных систем электроснабжения. Также, важно понимать технические условия для силовых трансформаторов по ГОСТ. Понять их детали для начала позволяет рассмотрение общих положений испытаний силового электрооборудования Виды испытаний трансформаторовИспытания силовых трансформаторов согласно требованиям регламентирующей документации включает в себя следующие замеры и испытания: проверка состояния силикагеля снятие круговой диаграммы замеры сопротивления обмоток проверка характеристик изоляции (сопротивление, емкость и тангенс диэлектрических потерь) проверка вводов испытание повышенным напряжением испытание включением на номинальное напряжение проверка системы охлаждения гидравлические испытания бака радиатора испытание встроенных трансформаторов тока проверка правильности соединений и полярности выводов измерение тока холостого хода и потерь на холостом ходу испытание трансформаторного масла проверка коэффициента трансформации фазировка трансформатора Аварийные режимы трансформаторовАварийный режим трансформатора – это такой уровень рабочей нагрузки, который может привести к повреждению или разрушению узлов прибора. Как правило, это происходит в результате воздействия на обмотку электрического тока, сила которого превосходит допустимые величины. Чтобы избежать выхода из строя дорогостоящего оборудования раньше заявленного срока эксплуатации, его оснащают автоматическими выключателями, прерывающими подачу тока. Аварийный режим проявляется следующим образом: бак трансформатора начинает издавать громкие неритмичные стуки и шумы; рабочая часть оборудования сильно нагревается; наблюдаются протекания трансформаторного масла. Одна из частых причин возникновения аварийного режима – короткое замыкание на вторичной обмотке. Данной опасности подвержены все трансформаторы, за исключением приборов тока и сварочного оборудования (короткое замыкание там используется в рабочих целях). Существуют настоятельные рекомендации всячески избегать функционирования трансформатора в аварийном режиме вообще. Это даст возможность существенно продлить продолжительность его службы. |