Сушка изоляции трансформаторов

Маслонаполненные силовые трансформаторы мощностью до 1000 кВ А, поступающие с заводов-изготовителей в собранном виде и заполненные маслом, при правильной их транспортировке и правильном хранении, как правило, не нуждаются в сушке перед сдачей в эксплуатацию. Включение без сушки сухих трансформаторов малой мощности определяется условиями, изложенными в заводских инструкциях, которыми и следует строго руководствоваться. Трансформаторы с увлажненными обмотками включать под рабочее напряжение нельзя. Гарантию отсутствия влаги в обмотках дает их сушка. Для определения состояния электрической изоляции трансформаторов измеряют величину сопротивления изоляции его обмоток R^”₆₀ и коэффициент абсорбции R”₆₀/R^”₁₅. Сопротивление изоляции обмоток трансформаторов R^”₆₀ определяют мегомметром на напряжение 2 500 В с верхним пределом измерения не ниже 10 000 МOм. При измерении все вводы обмоток одного напряжения необходимо соединить. Перед началом каждого измерения испытуемую обмотку заземляют на срок не менее 2 мин.

Показания мегомметра необходимо отсчитывать через 15 и 60 с после приложения напряжения к изоляции обмотки: допускается за начало отсчета принимать начало вращения рукоятки мегомметра. По результатам измерения сопротивления изоляции следует определить коэффициент абсорбции R^”₆₀/R^”₁₅. Наименьшее допустимое значение R^”₆₀ обмоток трансформаторов в масле на напряжение до 35 кВ, мощностью менее 10 000 кВ·А приведено ниже:

Таблица 2

Температура обмоток,оС	10	20	30	40	50	60	70
Сопротивление изоляции, Ом	450	300	200	130	90	60	40

Величина коэффициента абсорбции при хорошем состоянии изоляции трансформаторов мощностью менее 10 000 кВ·А, напряжением до 35 кВ (включительно), при температуре 10-30^оС составляет не менее 1,3. Состояние электрической изоляции характеризуется еще и величиной тангенса угла диэлектрических потерь в изоляции. Величина тангенса угла диэлектрических потерь значительно повышается при увлажнении диэлектрика, потому этим показателем широко пользуются при оценке состояния изоляции вновь вводимых в эксплуатацию масляных трансформаторов. Измеряют величину тангенса угла диэлектрических потерь мостом переменного тока типа МД-16 либо приборами «Тангенс-2000», «Тангенс-3М» и др. Кроме коэффициента и тангенса угла диэлектрических потерь степень увлажнения обмоток трансформатора характеризуется еще и соотношением емкостей обмоток, измеренных при частотах 2 и 50 Гц (С₂/С₅₀). Этот метод носит название «емкость-частота». Основан этот метод на том, что при увлажненных обмотках трансформатора С₂/С₅₀≈2, а при неувлажненных обмотках (сухих) С₂/С₅₀≈1. Обмотки трансформатора в масле при напряжении до 35 кВ включительно, мощностью менее 10 000 кВ А имеют следующие наибольшие допустимые значения С₂/С₅₀ : 1,1 – при температуре обмотки 10^оС; 1,2 – при температуре обмотки 20^оС; 1,3 – при температуре обмотки 30^оС. Измеряют значение С₂/С₅₀ прибором контроля влажности ПКВ-7 и ЕВ-3. Правильное показание прибор ПКВ-7 дает лишь в том случае, когда сопротивление изоляции обмоток составляет не менее 15 МOм (при температуре 10-30^оС). Поэтому перед использованием прибора ПКВ-7 проверяют абсолютную величину сопротивления изоляции обмоток трансформатора. Величину С₂/С₅₀ измеряют между каждой обмоткой и корпусом. Остальные обмотки при измерении заземляют.

Но ни один из описанных показателей увлажнения изоляции обмоток трансформаторов, взятый отдельно, не является достаточным, чтобы по нему можно было окончательно решить вопрос о необходимости сушки трансформатора. Решение принимается по комплексу данных. В этот комплекс входят помимо описанных выше показателей увлажненности изоляции обмоток данные о заводских испытаниях, сведения о способе хранения, перевозке и монтаже трансформатора. Так, например, трансформаторы мощностью менее 2 500 кВ·А, напряжением 35 кВ (включительно) с расширителем, а также трансформаторы без расширителя мощностью до 100 кВ·А (включительно), транспортированные с завода-изготовителя с маслом, вводят в эксплуатацию без сушки при наличии следующих условий:

а) уровень масла в маслоуказателе находится в допустимых пределах;

б) в масле отсутствуют следы воды и механические примеси;

в) при классе напряжения высоковольтной обмотки до 15 кВ (включительно) пробивное напряжение масла составляет 25 кВ и соответственно 30 кВ при обмотках 15-35 кВ;

г) величина коэффициента абсорбции обмоток в масле при температуре от 10 до 30^оС составляет не менее 1,3.

Распространенный способ сушки обмоток трансформаторов – сушка индукционными потерями в собственном баке, под вакуумом, при спущенном масле. Бак нагревают с помощью намагничивающей обмотки из изолированного провода, накладываемой обмотки из изолированного провода, накладываемой на бак трансформатора. Для создания вакуума используют вакуум-насос, трубу которого соединяют с отверстием на крышке бака. Сушку заканчивают тогда, когда величина сопротивления изоляции обмоток в течение 8 ч при постоянных величинах вакуума 100-150 мм рт. ст. и температуре 95-105^оС остается без изменения и когда отсутствует выделение конденсата. Слабым местом этого способа является необходимость создания вакуума и не всегда удается так расположить намагничивающую обмотку, чтобы происходило равномерное распределение температуры, нижние части кожуха оказываются менее нагретыми, чем средние и верхние.

В процессе повышения температуры прогрева и сушки температура изоляции обмоток, магнитопровода и других изоляционных частей не должна превышать 105^оС, стенок, дна и крышки бака – 115^оС.

Сушка считается законченной для трансформаторов напряжением до 35 кВ (включительно), если значение сопротивления изоляции обмоток остается неизменным в течение не менее 6 ч при неизменной температуре обмоток (после прогрева) 95 и магнитопровода – 90^оС.