6. Эксплуатация силовых трансформаторов

Эксплуатация трансформаторов потребителей электрической энергии (напряжением до 220 кВ) осуществляется в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (утвержденных приказом Минэнерго РФ от 13.01.2003 г. № 6, зарегистрированных в Минюсте РФ 22.01.03 г., рег. № 4145).

Осмотр трансформаторов без их отключения должен производиться в следующие сроки:

- главных понижающих трансформаторов подстанций с постоянным дежурством персонала – 1 раз в сутки;

- остальных трансформаторов электроустановок с постоянным и без постоянного дежурства персонала – 1 раз в месяц;

- на трансформаторных пунктах – не реже 1 раза в месяц.

В зависимости от местных условий и состояния трансформаторов указанные сроки могут быть изменены техническим руководителем (ответственным за электрохозяйство) Потребителя.

Внеочередные осмотры трансформаторов производятся:

- после неблагоприятных погодных воздействий (гроза, резкое изменение температуры, сильный ветер и др.);

- при работе газовой защиты на сигнал;

- при отключении трансформатора газовой или (и) дифференциальной защитой.  

Текущие ремонты трансформаторов производятся по мере необходимости. Периодичность текущих ремонтов устанавливает технический руководитель Потребителя.  

Капитальные ремонты (планово-предупредительные - по типовой номенклатуре работ) трансформаторов 110 кВ и выше мощностью 125 МВт и более – не позднее чем через 12 лет после ввода в эксплуатацию с учетом результатов диагностического контроля, в дальнейшем - по мере необходимости; остальных трансформаторов - в зависимости от их состояния и результатов диагностического контроля.  

Внеочередные ремонты трансформаторов должны выполняться, если дефект в каком-либо их элементе может привести к отказу. Решение о выводе трансформатора в ремонт принимают руководитель Потребителя или ответственный за электрохозяйство.

Эксплуатация силовых трансформаторов электрических станций сетевых организаций осуществляется в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ (утверждены приказом Минэнерго РФ от 19.06.2003 г. № 229, зарегистрированы в Минюсте РФ 20.06.2003 г., рег. № 4799).

При эксплуатации всех типов трансформаторов необходимо соблюдать рекомендации заводов-производителей.

При выборе типа трансформатора необходимо ориентироваться на надежность электроснабжения потребителей, режимов работы, климатических условий и места установки. Нельзя отдавать предпочтение масляным или сухим трансформаторам, т.к. у каждого типа имеются и преимущества, и, конечно же, недостатки.

Масляные силовые трансформаторы (ТМ) достаточно широко используются в промышленных и жилых комплексах. Они применяются как при установке внутри помещений, так и в наружных установках при температурах от +40°с до – 60°с.

Обмотки ТМ защищены от внешних воздействий, при работе ТМ имеет сравнительно невысокое реактивное сопротивление. Силовые ТМ герметичны, что исключает контакт масла с окружающей средой, его увлажнение и окисление.

Трансформаторы типа ТМ достаточно надежны. При их эксплуатации необходимо контролировать состояние масла и наружных контактов. Слабым звеном данных трансформаторов являются наружные контакты низкого напряжения. Ослабление их крепления приводит к повреждениям из-за перегрева, что не затрагивает сам трансформатор и требует полного ремонта.

Силовые масляные трансформаторы ТМГ пользуются большим спросом, чем трансформаторы с воздушной подушкой, так как наличие воздушной подушки предполагает дополнительный уход за сорбентом воздухосушителя и выполнение других работ, в то время как герметичные ТМГ не требуют никакого профилактического осмотра и дополнительного ухода. Рекомендуется лишь пополнять уровень масла и соблюдать правила и меры безопасности при эксплуатации.

Поскольку масло является горючим и взрывоопасным материалом, то трансформаторы без герметичного исполнения следует размещать в местах, которые полностью соответствуют противопожарным нормам.

Силовые масляные трансформаторы (ТМГ и другие) полностью безопасны, поскольку масло не имеет контакта с окружающей средой.

Они также обладают достаточно высокой перегрузочной способностью.

Сухие силовые трансформаторы возможно использовать в условиях умеренно-холодного климата, а также в помещениях, где климатические условия регулируются искусственно. Для нормального функционирования сухих силовых трансформаторов необходимо поддерживать температуру от +1°с до +35°с. Также они требуют невзрывоопасной окружающей среды, которая должна содержать пыль и другие примеси не более допустимой нормы. Следует помнить, что сухие трансформаторы не рассчитаны на функционирование в неблагоприятных условиях, в частности, в условиях тряски, вибрации, ударов, а также в среде, которая является химически активной. Кроме того, использовать сухие трансформаторы возможно только на высоте до тысячи метров над уровнем моря.

Сухие силовые трансформаторы (ССТ) в зависимости от конструктивных особенностей подвержены неисправностям в процессе эксплуатации из-за микроразрушения изоляции. Дефекты изоляции обмоток происходят из-за небольшой разницы коэффициентов теплового объемного расширения материалов проводника и литой изоляции. В результате на стыке двух различных сред в изоляции трансформатора образуются микротрещины. Здесь появляется возрастающая напряженность электрического поля. Это влечет за собой постоянный пробой внутри микротрещины. Следствием пробоя является постепенное обугливание изоляции в этом месте, которое переходит постепенно в короткое замыкание, ведущее к выгоранию обмотки. В сухих силовых трансформаторах данный процесс не одномоментен, он может затянуться на длительное время – от нескольких часов до нескольких месяцев, однако, авария неизбежна. Начало процесса невозможно проконтролировать, так как частичные разряды возможно выявить только с помощью специального диагностического оборудования. При перегреве наружных контактов возникают неисправности, связанные с нарушением диэлектрической прочности изоляции обмоток, что требует среднего или капитального ремонта.

Отсутствие масла в сухих трансформаторах позволяет использовать их в местах большого скопления людей, например, в метро, больших учреждениях из-за экологичности и безопасности. Именно поэтому они применяются там, где требуется размещение трансформатора непосредственно вблизи центра нагрузки, что позволяет экономить средства на строительстве дополнительных подстанций или прокладке дополнительных кабелей низкого напряжения.

Сухие силовые трансформаторы компактны, удобны и легки в эксплуатации. Они имеют низкий уровень шума и вибрации. Однако следует следить за условиями их размещения. Не следует применять такие трансформаторы на высоте более 1000 метров над уровнем моря, размещать в химически активной среде. Температура среды, где будет работать трансформатор, ограничивается интервалом от –25°с до +35°с. Чаще они применяются в различных крытых помещениях или шахтах, где воздействие температур не так заметно.

 При выборе типа силового трансформатора необходимо учитывать:

• климатическую зону;

• условия эксплуатации;

• место установки;

• мощность и виды потребителей;

• режимы работы потребителей;

• требования по безопасности и экологичности.