3. Применяемые стандарты и рекомендации при эксплуатации элегазовых трансформаторов тока

ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.

ГОСТ 8.217-2003 Трансформаторы тока. Методы и средства поверки.

Соответствие Системе качества разработки и производства, сертификация по стандарту ГОСТ Р ИСО 9001-2001 (сертификат № ВР 02.112.1050-2006).

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа II).

МЭК 60044-1-2003; МЭК 60044-6-92 Класс точности.

ПБ03-576-03. Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением.

ТУ-3414-006-00213606-2207.

РД 153.-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95*) Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий.

РД 34.45-51.300-97 Объём и нормы испытаний электрооборудования.

4. Перечень типов элегазовых трансформаторов тока, эксплуатируемых на сетевых предприятиях р.Ф.

В соответствии с Положением о технической политике ОАО «МОЭСК» идёт активная замена маслонаполненных трансформаторов тока на элегазовые.

В настоящее время введены в работу и эксплуатируются следующие серии элегазовых трансформаторов тока: ТРГ-35, 110, 220; ТГФМ-110, 220; ТГФ-110, 220; TG-145, 245; TAG-123, 245, 550; фирмы PFIFFNER JGF-245-550; EJGF-245-550 (комбинированные трансформаторы тока и напряжения) и фирмы TRENCH SAS- 123,145, 170, 245.

Конструкция отечественных и зарубежных газонаполненных трансформаторов тока практически одинаковы за исключением некоторых деталей, поэтому техническое обслуживание и контроль состояния этих аппаратов идентичен. В инструкции по эксплуатации элегазовых трансформаторов тока 35-220 кВ разработана методика обеспечения эксплуатационного обслуживания оборудования одного назначения и с одинаковыми конструктивными принципами построения (разных серий и типов).

2. Устройство элегазовых трансформаторов тока

Учитывая изложенное в п. 1.6, в качестве примера, приведены технические характеристики и конструкции элегазовых трансформаторов тока серии ТРГ- 35, 110, 220 кВ. Далее в п. 2 даётся краткое описание элегазовых трансформаторов тока серий: TG-145, 245; TAG-123, 245, 550; фирмы PFIFFNER JGF-245-550; EJGF-245-550 (комбинированные трансформаторы тока и напряжения); фирмы TRENCH SAS- 123,145, 170, 245 ; ТГФМ (ТГФ) – 110, 220. При необходимости для выполнения расчётов и контроля более подробные технические данные серий и типов можно получить используя заводские технические паспорта. На каждой конкретной подстанции рекомендуется к Инструкции по эксплуатации элегазовых трансформаторов тока 35-220 кВ прилагать таблицу технических параметров (характеристик) газонаполненных ТТ, эксплуатируемых на данной ПС.

1. Технические характеристики элегазовых трансформаторов тока

Технические параметры элегазовых трансформаторов тока серии ТРГ (изготовитель ЗАО «Энергомаш Екатеринбург») приведены в таблице № 1. для серии наиболее распространённых элегазовых трансформаторов тока в энергетических сетях Российской Федерации.

Таблица № 1

Технические параметры элегазовых трансформаторов тока

типа ТРГ - 35, 110, 220 кВ

№ пп.	Наименование параметра	ТРГ-35	ТРГ-110		ТРГ-220
1.	Номинальное напряжение, кВ	35	110		220
2.	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	40,5	126		252
3.	Напряжение промышленной частоты, выдерживаемое трансформатором при давлении изолирующего газа, равном атмосферному, кВ	26	80		163
4.	Номинальная частота, Гц	50 или 60
5.	Номинальный первичный ток, с шагом 5А, в А	от 5 до 2000 от 5 до 3000
6.	Номинальный вторичный ток, А	от 1 до 5
7.	Количество вторичных обмоток	от 1 до 4	от 1 до 8
8.	Параметры тока короткого замыкания:
	Наибольший пик (в скобках указаны значения для трансформатора тока с одним коэффициентом трансформации), кА	102	1021) (160)
	Односекундный ток термической стойкости (в скобках указаны значения для трансформатора тока с одним коэффициентом трансформации)	40	401) (63)
9.	Максимальная температура окружающего воздуха, °С:
	для исполнения Т1	+ 50
	для исполнений У1, УХЛ1*, ХЛ1*, ХЛ1	+ 40
10.	Минимальная температура окружающего воздуха по ГОСТ 15150-69, °С:
	для исполнения Т1	минус 10	минус 10	минус 10
	для исполнения У1	-	-	минус 45
	для исполнения УХЛ1*	-	минус 55	-
	для исполнения УХЛ1	минус 60	-	-
	для исполнения ХЛ1*	-	-	минус 55
	для исполнения ХЛ1	-	минус 60	минус 60
11.	Изолирующий газ:
	для исполнения Т1	SF6 или N2	SF6	SF6
	для исполнения У1	-	-	SF6
	для исполнения УХЛ1*	-	SF6	-
	для исполнения УХЛ1	SF6 или N2	-	-
	для исполнения ХЛ1 *	-	-	смесь газов2)
	для исполнения ХЛ1	-	смесь газов2)	смесь газов2)
12.	Максимальная допустимая утечка газа, % в год	0,5
13.	Максимальная скорость ветра, м/с., при толщине стенки льда до 20 мм	40
14.	Тяжение проводов:
	в горизонтальной плоскости по оси трансформа­тора, Н	500	1000
	в вертикальной плоскости вниз, Н	500	1000
15.	Средняя масса трансформатора, кг:
	с фарфоровым изолятором	190	510	850
	с полимерным изолятором	-	370	545
16.	Средний срок службы трансформатора, лет, не менее	40

1. При включении трансформатора тока на минимальный коэффициент трансформации наибольший пик тока короткого замыкания 80 кА, односекундный ток термической стойкости 31,5 кА.

2. Смесь - SF₆ (элегаз) и CF₄ (тетрафторметан-14) или SF₆ (элегаз) и N₂ (азот).

2. Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, бак, изолятор, крышка, расширитель, система охлаждения, предохранительный клапан, приборы и устройства, контролирующие состояние элегаза; мониторинг параметров элегазовых трансформаторов тока серии ТРГ

Элегазовый трансформатор тока серии ТРГ (завод изготовитель ЗАО «Энергомаш Екатеринбург») представляет собой конструкцию, в верхней части которой расположен металлический корпус, закреплённый на опорном изоляторе (см. приложение 1; 2; 3). Изолятор, в свою очередь, закреплён на основании, в котором находится коробка выводов вторичных обмоток. В металлическом корпусе закреплена первичная обмотка и ее выводы, внутри корпуса размещаются вторичные обмотки. Внутренние полости корпуса и изолятора заполнены изолирующим газом. Конструкция первичной обмотки позволяет получить различные коэффициенты трансформации при изменении количества витков путем последовательно-параллельного соединения секций первичной обмотки. Возможно изготовление трансформаторов тока без переключения с одним коэффициентом трансформации. Вторичные обмотки помещены в электростатические экраны, с целью выравнивания внутреннего электрического поля. Схема вторичных обмоток с количеством выводов - 11 представлена в приложении 4 (Принципиальная схема электрических соединений вторичных обмоток и сигнализатора плотности). Магнитопровод вторичной обмотки для измерения изготовлен из нанокристаллического сплава, магнитопровод вторичной обмотки, для релейной защиты изготовлен из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали. Контроль давления газа производится с помощью сигнализатора плотности, имеющего температурную компенсацию. Сигнализатор плотности оснащён двумя парами контактов, что позволяет получать сигнал при двух значениях плотности (давления) газа и дистанционно осуществлять контроль давления газа (мониторинг давления изолирующего газа). Схема выдачи предупредительного и аварийного сигналов представлена в приложение 4 (Принципиальная схема электрических соединений вторичных обмоток и сигнализатора плотности). В основании ТТ расположен клапан заполнения элегазом (изолирующим газом). При необходимости, имеется возможность пломбирования выводов вторичной обмотки для учета электроэнергии. Пломбирование осуществляется любым удобным способом. Для этого в конструкции трансформатора предусмотрены специальные места. В верхней части трансформатора тока расположено защитное устройство, которое соединяет внутренний газовый объем с атмосферой при значительном превышении внутреннего давления (например, при избыточном заполнении газом или внутреннем дуговом перекрытии), что делает аппарат взрывобезопасным. Повышенная надежность узлов уплотнения выводов вторичных обмоток обеспечивается многоуровневым лабиринтным уплотнением. Многократные испытания в камерах холода и накопленный опыт эксплуатации изделий с аналогичными уплотнениями подтвердили их полную герметичность, в том числе и при экстремально низких температурах окружающего воздуха изготавливаются методом высококачественной сварки на специализированном предприятии с использованием самых современных методов контроля герметичности. Все это обеспечивает низкий уровень утечек изолирующего газа - не более 0,5 % от общей массы в год.

Элегаз SF₆ , как изолирующая среда, является чрезвычайно химически инертным соединением. Элегаз так же очень слабо растворяется в воде и взаимодействует лишь с органическими растворителями. Соединение SF₆ распадается при температуре выше +1100 °С. Газообразные продукты распада элегаза ядовиты, и обладают резким, специфическим запахом. Элегаз не поддерживает горения и опасен для дыхания человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений 5000 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе - 0,001 мг/м3. Значительная диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает высокую степень изоляции при минимальных размерах и расстояниях, что позволяет уменьшить массу и габариты электротехнического оборудования. Применение элегаза позволяет при прочих равных условиях увеличить токовую нагрузку на 25 % и допустимую температуру медных контактов до +90 °С (в воздушной среде +75 °С) благодаря химической стойкости, негорючести, пожаробезопасности и большей охлаждающей способности элегаза. При увеличении давления электрическая прочность элегаза возрастает почти пропорционально давлению и может быть выше электрической прочности жидких и некоторых твёрдых диэлектриков.

Однако это преимущество становится недостатком элегаза при низких температурах по причине перехода его в жидкое состояние и потере изоляционных свойств, что определяет дополнительные требования к температурному режиму элегазового оборудования в эксплуатации. Температура сжижения элегаза при избыточном давлении (давлении заполнения оборудования) 0,3 МПа составляет – 45 °С, а при 0,5 МПа она повышается до - 30 °С. Таким образом, наибольшее рабочее давление и, следовательно, наибольший уровень электрической прочности элегаза в изоляционной конструкции ограничиваются возможностью сжижения элегаза при низких температурах.