4.5. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРОВ

В условиях эксплуатации следует предусматривать экономически целесообразный режим работы трансформаторов. Сущность его состоит в том, что при наличии на подстанции нескольких трансформаторов, которые могут работать на общие шины, число включённых трансформаторов определяется условием, обеспечивающим минимум потерь мощности в этих трансформаторах при работе их по заданному графику нагрузки. При этом должны учитываться не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери активной мощности, которые возникают в системе электроснабжения по всей цепи питания от генераторов электростанции до рассматриваемых трансформаторов из-за потребления трансформаторами реактивной мощности (приведённые потери).

При включении двух или более трансформаторов на параллельную работу соединяют друг с другом одноимённые выводы как на первичной, так и на вторичной сторонах. Параллельная работа трансформаторов считается нормальной, когда между ними отсутствуют уравнительные токи, нагрузочные токи распределяются пропорционально их мощностям и токи нагрузки совпадают по фазам. Условия, при которых возможна параллельная работа трансформаторов, следующие: одинаковые группы соединений обмоток; равные коэффициенты трансформации; одинаковые напряжения КЗ (разница не более 10%); отношение мощностей параллельно работающих трансформаторов должно быть не более 3:1.

Перед включением трансформаторов на параллельную работу производят их фазировку на стороне напряжения до 1000 В. Если вторичные обмотки трансформатора соединены в треугольник или звезду без нулевой точки, то фазировку выполняют следующим образом: соединяют одну из фаз одного трансформатора с какой-либо фазой другого трансформатора и вольтметром отыскивают одноимённые фазы на остальных четырёх зажимах. На одноимённых фазах показания вольтметра будут нулевыми, и если концы этих фаз расположены друг

57

против друга, то трансформаторы включают на параллельную работу. Если ни одно из измерений не даёт нулевого показания, меняют местами подводящие концы со стороны питания и фазируемого трансформатора и снова повторяют фазировку. Вольтметр должен иметь шкалу на двойное линейное напряжение.

При наличии нулевых выводов у вторичных обмоток для фазировки соединяют нулевые выводы обоих трансформаторов. Вольтметром, имеющим шкалу на линейное напряжение, определяют одноимённые фазы. На этих фазах показания вольтметра будут нулевые, и если концы этих фаз расположены друг против друга, то трансформаторы включают на параллельную работу. Если при фазировке не получится нулевых показаний вольтметра, фазировка невозможна и трансформаторы включать на параллельную работу нельзя.

4.6. НАДЗОР И УХОД ЗА ТРАНСФОРМАТОРАМИ

По характеру обслуживания трансформаторов различают два основных вида подстанций: с постоянным дежурным персоналом (большинство главных понизительных подстанций) и без постоянного дежурного персонала (цеховые трансформаторные подстанции).

На каждый трансформатор должна быть заведена документация, содержащая:

1.Паспорт трансформатора, составленный по установленной форме.

2.Копии протоколов заводских испытаний или технической характеристики, заводские инструкции.

3.Протоколы испытаний (приёмосдаточные, после капитальных и текущих ремонтов).

4.Протоколы сушки трансформатора.

5.Акты приёмки после монтажа и ремонта.

6.Протоколы испытаний масла.

7.Акты о повреждениях трансформатора.

58

Контроль за нагрузкой трансформатора осуществляется по показаниям амперметров, иногда ваттметров. Контроль должен быть организован так, чтобы исключалась работа трансформатора с превышением нормированных значений тока, напряжения и температуры. На подстанциях с дежурным персоналом запись показаний приборов производят каждый час и фиксируют в эксплуатационной документации (при работе с перегрузкой каждые 30 минут фиксируют значение и длительность перегрузки). На подстанциях без постоянного дежурного персонала периодичность наблюдений определяется, исходя из местных условий; о загрузке трансформатора судят по показаниям счётчиков и путём специальных замеров в часы максимума нагрузки.

Важным элементом контроля является измерение температуры в трансформаторе. Показания термометров дают возможность вовремя обнаружить нарушения в системе охлаждения, а также внутренние повреждения трансформаторов. Контроль за температурой обмоток осуществляют косвенными методами, т.е. о температуре обмоток судят по температуре масла. Наблюдение за температурой масла ведут с помощью ртутных термометров, помещённых в верхний слой трансформаторного масла, (для трансформаторов малой мощности). Для трансформаторов большой мощности применяют манометрические термометры. Показания температуры верхних слоев масла заносят в эксплуатационную документацию через час у трансформаторов с дистанционным измерением температуры, у всех прочих – при очередных осмотрах.

В помещениях, где находятся трансформаторы, проверяют состояние дверей, запоров, оградительных сеток, вентиляции, освещения, противопожарных средств.

4.7. ИЗОЛЯЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ЕЁ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Наиболее ответственным элементом в трансформаторе при эксплуатации является его изоляция. Изоляцию обмоток трансформатора выполняют из кабельной бумаги в несколько слоёв.

59

Под действием температуры в процессе эксплуатации изоляция теряет свою прочность. При этом, если изоляция не потеряла механическую прочность, её электрическая прочность не изменяется. Когда изоляция становится хрупкой и сухой, она легко разрушается под действием вибрации обмоток в нормальном режиме и при механических усилиях, возникающих при толчках нагрузки и КЗ.

Чем выше температура изоляции при работе трансформатора, тем скорее она теряет механические свойства, т.е. изнашивается.

Нормальному износу изоляции соответствуют следующие параметры: температура охлаждающей среды 20 °С и срок службы 20 лет. При превышении этих параметров повышенный износ определяют в соответствии с графиком зависимости износа и если повышенный износ не допустим, уменьшается нагрузка на трансформатор.

Контроль состояния изоляции

Характеристики изоляции трансформатора заносятся в его паспорт с указанием температур обмоток и масла, при которых проводили измерения. К ним относятся сопротивления изоляции обмоток, tgδ – тангенс угла диэлектрических потерь, ёмкости

обмоток относительно земли и по отношению друг к другу, относительный прирост ёмкости при изменении частоты или длительности разряда и характеристики масла, измеренные перед вводом в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации для каждого трансформатора. В качестве исходных данных для определения температуры обмотки используют данные измерения сопротивления обмотки высшего напряжения постоянному току на заводе или при монтаже.

Для предотвращения увлажнения изоляции и ухудшения качества масла в эксплуатации необходимо периодически заменять сорбент в воздухоосушителях, термосифонных и адсорбционных фильтрах, не допуская его значительного увлажнения,

60

поддерживать в исправном состоянии азотную и плёночную защиту масла (при их наличии).

Основным критерием для суждения о допустимом состоянии изоляции при эксплуатации является сравнение характеристик изоляции и масла, измеренных при эксплуатации, с величинами, измеренными перед включением трансформатора.

Фактическое значение tgδ изоляции (с учётом влияния tgδ масла) определяют по формуле

tgδф = tgδиз − K (tgδм2 − tgδм1 ) ,

где tgδф – фактическое значение tgδ изоляции; tg δиз – измеренное значение tg δ изоляции; K – коэффициент приведения,

зависящий от конструктивных особенностей трансформатора и приблизительно равный 0,45; tgδм2 – значение tg δ масла, зали-

того при монтаже; tgδм1 – значение tg δ масла, залитого на за-

воде (конкретнее на практике).

Испытания изоляции трансформатора проводят в следующей последовательности:

1.Испытание трансформаторного масла;

2.Измерение сопротивления изоляции;

3.Измерение характеристик, определяющих степень увлажнения изоляции;

4.Испытание изоляции повышенным напряжением. Повышенным напряжением проверяют электрическую

прочность изоляции между обмотками разных напряжений и между каждой обмоткой относительно заземлённых частей трансформатора. От источника переменного тока через испытательный трансформатор подают напряжение на испытуемую обмотку. При этом провод от испытательного трансформатора подключают к соединённым между собой вводам испытываемой обмотки, а другой соединяют с заземлённым корпусом. Вводы второй обмотки трансформатора соединяют между собой и заземляют вместе с корпусом. Напряжение плавно повышают от 0 до испытательного значения.

61