3.2 Меры безопасности при эксплуатации трансформаторов

Монтаж, опробование, эксплуатацию и ремонты трансформаторов необходимо выполнять согласно с ДНАОП 1.1.10-01-97, ГОСТ 11677-85, а также НАПБ А.01.001-95. Во время эксплуатации и испытаний трансформаторов их баки должны быть заземлены.Запрещается нахождение на крышке бака и подъем инструментов и других предметов на крышку бака во время работы трансформатора. Сварочные работы на неработающем трансформаторе следует выполнять только после заполнения его маслом до уровня 200 – 250 мм выше места сварки во избежание воспламенения паров масла.

Во время проведения сварочных работ, с целью устранения течи масла в трансформаторе, необходимо создать вакуум, который обеспечивает прекращение течи масла в месте сварки. Для выполнения монтажных или ремонтных работ внутри бака трансформатора, бак трансформатора продувают сухим чистым воздухом и обеспечить естественную вентиляцию открытием верхних и нижних люков. Во время заполнения трансформатора маслом или во время слива масла бак трансформатора и выводы его обмоток должны быть заземлены, чтобы исключить появление электростатических разрядов.

3.3 Анализ режимов работы трансформаторов

Нормальный режим. Нормальными режимами работы считаются такие, на которые рассчитан трансформатор и при которых он может длительно работать при допустимых стандартами или техническими условиями отклонениях основных параметров (напряжение, ток, частота, температура отдельных элементов) и нормальных условиях работы (климат, высота установки над уровнем моря). Номинальные значения основных параметров трансформатора указаны на его щитке и в паспорте. Напряжение на какой – либо обмотке трансформатора на должно превышать наибольшего рабочего напряжения для данного класса напряжения, указанного в таблице 3.2.

Допускается длительная работа трансформатора, оборудованных устройством РПН с нагрузкой, которая равна номинальной мощности его обмоток на всех ответвлениях, кроме отдельных ответвлений обмотки ниже минус 5% номинальной мощности.

Наибольшее рабочее напряжение обмоток . Таблица 3.2

Класс напряжения	Наибольшее рабочее напряжение, кВ
6	7,2
10	12,0
35	40,5
110	126

Допускается длительная перегрузка одной или двух обмоток трансформатора током, превышающим на 5% номинальный ток ответвления, на которое включена соответствующая обмотка, если напряжение ни на одной из обмоток не превышает номинального напряжения соответствующего ответвления. В случае неравномерной нагрузки трансформатора по фазам значения перегрузок относятся к наиболее нагруженной обмотке наиболее нагруженной фазы. Температура верхних слоев масла при нормальной нагрузке трансформатора и максимальной температуре охлаждающей среды (среднесуточная температура охлаждающего воздуха 30 °С) не должна превышать 95°С для трансформаторов с охлаждением вида “М” и “Д”.

Допускается параллельная работа двух - и трехобмоточных трансформаторов на всех обмотках, а также двухобмоточных с трехобмоточными, если ни одна из обмоток параллельно включенных трансформаторов не нагружена более ее допустимой нагрузочной способности. Условия параллельной работы трансформаторов:

• номинальные напряжения и коэффициенты трансформации обмоток должны быть одинаковыми. Допускаются различия для трансформаторов с коэффициентом трансформации меньше или равным 3 в пределах ± 1 %; для всех остальных - ± 0,5 %.

• значения напряжения короткого замыкания не должны отличаться более чем на ±10 %;

• группы соединения трансформаторов должны быть одинаковыми.

Нагрузочный режим. В зависимости от характера суточного или годового графика нагрузки и температуры охлаждающей среды допускаются систематические и аварийные перегрузки трансформатора. Допустимые систематические перегрузки превышают номинальную нагрузку трансформатора, однако они не вызывают сокращение срока его службы, так как при этом износ витковой изоляции не превышает нормального. Допустимые аварийные перегрузки трансформатора вызывают повышенный износ витковой изоляции. Значения и длительность допустимых систематических и аварийных перегрузок определяются для прямоугольного двухступенчатого или многоступенчатого графика нагрузки, в которые должны быть преобразованы фактические графики нагрузок согласно с ГОСТ 14209 – 97. Параметры реального графика нагрузки определяются по данным измерительных приборов, которыми оснащен трансформатор. Нагрузка трансформатора сверх его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформатора. Допустимые перегрузки трансформаторов, изготовленных по ГОСТ 401 – 41 устанавливаются по ГОСТ 14209 – 69, но эквивалентная температура принимается на 5 °С выше расчетной для данной местности. Не допускаются перегрузки этих трансформаторов при среднесуточной температуре охлаждающего воздуха выше 30 °С. Граничные значения параметров, которые контролируются во время эксплуатации и ограничивают допустимые и аварийные перегрузки трансформаторов, приведены в таблице 3.3.

Относительный износ витковой изоляции трансформатора при необходимости следует определять согласно ГОСТ 14209 – 97. При определении относительного износа витковой изоляции необходимо применять коэффициент f, значения которого приведены в ГОСТ 14209 – 97.

Аварийный режим. Аварийными режимами работы считаются такие режимы, при которых трансформаторы не могут находиться в работе длительное время, поскольку отклонение даже одного из основных его параметров от номинального значения при достаточной длительности создает угрозу повреждения или разрушения частей трансформатора.

Таблица 3.3

Граничные значения температуры и тока для режимов нагрузки трансформаторов, которая не превышает номинальную.

Тип нагрузки	Трансформаторы мощностью до 2,5 МВ*А	Трансформаторы средней мощностью до 100 МВ*А
Номинальный режим систематических нагрузок: - ток, отн. ед., - температура наиболее нагретой точки и металлических частей, которые прилегают к изоляционным материалам, °С	1,5 140	1,5 140
- температура масла в верхних слоях, °С	105	105
Режим систематических длительных аварийных перегрузок: - ток, отн. ед.,	1,8	1,5
- температура наиболее нагретой точки и металлических частей, которые прилегают к изоляционным материалам, °С	150	140
- температура масла в верхних слоях, °С	115	115
Режим систематических длительных аварийных перегрузок: - ток, отн. ед.,	2,0	1,8
- температура наиболее нагретой точки и металлических частей, которые прилегают к изоляционным материалам, °С	160	160
- температура масла в верхних слоях, °С	115	115

При оперативных переключениях и внезапном снижении нагрузки повышение напряжения на трансформаторах в зависимости от длительности не должно превышать значений, приведенных в таблице 3.4. Промежуток времени между двумя превышениями напряжения длительностью 20 сек. и 20 мин. должен быть не менее одного часа. Если превышение напряжения длительностью 20 мин. произошло дважды (с часовым интервалом), то третий раз такое превышение допустимо только в аварийной ситуации и не ранее, чем через 4 часа.

При длительности превышения напряжения, промежуточном между двумя указанными выше длительности, допустимое напряжение равняется указанной в таблице 3.4. для большего из двух значений длительности.

Допустимые превышения напряжения. Таблица 3.4

Параметр	Допустимые значения
Длительность превышения напряжения, не более	20 мин.	20 сек.
Предыдущая нагрузка в отношении к номинальному току ответвления, не более	0,50	1,00
Кратность напряжения в отношении к номинальному напряжению ответвления, не более	1,15	1,30

Наибольшая продолжительность допустимого значения короткого замыкания на вводах трансформатора: при замыкании на стороне НН (U ном. ≤ 35кВ) - не более 4 сек., а при замыкании на сторонах ВН, СН и НН (U ном ≥ 110 кВ) - не более 3 сек.