Контрольный прогрев и контрольная подсушка трансформаторов в масле

При установке на объектах контрольный прогрев в масле выполняют для силовых трансформаторов всех мощностей на напряжения до 110 кВ в следующих случаях:

наличие признаков увлажнения масла, с которыми прибыл трансформатор, или при значениях ДС/С (для трансформаторов, транспортируемых без масла), превышающих нормы (см. табл. 5.12);

время пребывания активной части трансформатора на воздухе, превышает значения, указанные в табл. 5.15;

характеристики изоляции не соответствуют нормам. Контрольный прогрев трансформатора производят с маслом без вакуума до температуры верхних слоев масла, превышающей высшую из температур, указанных в паспорте трансформатора, на 5 °C при нагреве методом постоянного тока или методом короткого замыкания и на 15 °C при нагреве индукционным методом. Температура верхних слоев масла (в обоих случаях) не должна превышать 75 °C. Контрольный прогрев заканчивают при температуре верхних слоев масла, превышающей на 5 °C температуру, до которой производят прогрев.

Контрольную подсушку трансформатора в масле, т. е. контрольный прогрев, но с применением вакуума 46,5 кПа (350 мм рт. ст.) при температуре верхних слоев масла 80 °C производят, если в результате контрольного прогрева без вакуума характеристики изоляции не соответствуют нормам.

Через каждые 12 ч контрольной подсушкой в течение 4 ч специальным шестеренчатым масляным насосом производительностью не менее 4…6 м³/ч обеспечивается циркуляция масла через трансформатор. Подсушку прекращают, когда характеристики изоляции будут соответствовать нормам, но не ранее чем через 36 ч Таблица 5.15.

Допускаемая продолжительность пребывания активной части трансформатора на воздухе.

после достижения температуры 80°. Продолжительность контрольного прогрева или контрольной подсушки не более 48 ч. Если за это время характеристики изоляции не достигнут требуемых значений, трансформатор подлежит сушке.

Контрольный прогрев (или контрольную подсушку) трансформатора выполняют одним из следующих методов:

индукционным нагревом за счет вихревых потерь в стали бака; прогревом постоянным током; прогревом токами короткого замыкания.

В качестве дополнительного нагрева рекомендуется применять электронагревательные печи закрытого типа, установленные под дном трансформатора (из расчета 1…2 кВт на I м² поверхности дна бака).

Прогрев постоянным током по сравнению с методом индукционных потерь имеет значительные преимущества:

сокращение материальных ресурсов и затрат труда при подготовке к процессу;

сокращение расхода электроэнергии;

обеспечение возможности постоянного контроля температуры обмоток.

Для прогрева трансформатора постоянным током необходимо пропустить через его обмотки ток, близкий к номинальному, при этом обычно используют только обмотки ВН и СН. Наиболее целесообразно использование схем прогрева, в которых обмотки всех трех фаз трансформатора обтекаются прогревающим током, что обеспечивается соответственно параллельным или последовательным их соединением. Иногда применяют менее эффективные схемы прогрева с последовательным соединением обмоток только двух фаз или схемы, в которых две фазы соединяются параллельно, а третья включается последовательно с ними.

Использование указанных схем соединения обмоток для прогрева возможно для трансформаторов, у которых звезда и треугольник выведены на крышке, или для трансформаторов с регулировкой напряжения под нагрузкой.

Напряжение, необходимое для прогрева, определяется в зависимости от схемы соединения обмоток трансформаторов: при параллельном соединении всех трех фазных обмоток.

при двух фазах, соединенных параллельно и включенных последовательно с третьей,.

при двух крайних фазах, включенных последовательно,.

при трех фазах, включенных последовательно,.

где /_тах — максимальный фазный ток прогреваемой обмотки, А; /?_ф — сопротивление фазы обмотки при 15 °C, Ом; к= 0,8…0,9 — коэффициент, учитывающий изменения сопротивления /?_ф при нагреве.

Начинать прогрев до достижения температуры верхних слоев масла 40 «С разрешается током, равным 1,2 от номинального.

Сопротивление Л_ф каждой фазы обмотки, входящей в схему прогрева, определяют по технической документации или измерением.

Источниками постоянного тока на монтаже могут быть генераторы возбуждения (резервные) и сварочные генераторы.

Прогрев трансформатора постоянным током запрещается до получения результатов измерений:

тока холостого хода при пониженном напряжении;

сопротивления обмоток постоянному току и коэффициента трансформации на выбранном положении переключателей;

сопротивления изоляции обмоток, а также в случае обнаружения каких-либо дефектов на активной части.

При прогреве постоянным током контролируют температуру верхних слоев масла — по термометрическому сигнализатору и температуру 1_Г обмотки — измерением ее омического сопротивления R_r и пересчетом по формуле.

где R и 1 — сопротивление и температура обмотки, приведенные в паспорте трансформатора.

Бак трансформатора и обмотки, не участвующие в прогреве (если они электрически не связаны с прогреваемыми обмотками), надежно заземляют; также заземляют и закорачивают обмотки трансформаторов тока.

Нагрев продолжается не менее 10 ч, считая с момента включения трансформатора на прогрев.

Прогрев трехфазных трансформаторов методом короткого замыкания производится по схемам включения обмоток, приведенным на рис. 5.1.

При потерях мощности короткого замыкания &Р_КЗ менее 500 кВт и температуре обмоток 75 °C необходимая мощность для прогрева трехфазных трансформаторов.

а при АР_КЗ > 500 кВт мощность прогрева Р_пр = 0,49³;

б.

Рис. 5.1. Схемы включения обмоток для контрольного прогрева токами короткого замыкания:

а — двухобмоточных трансформаторов (/ и 2); б— трехобмоточных трансформаторов (3…S)

Когда мощности обмоток, участвующих в прогреве, не равны и питание подается на обмотку меньшей мощности или равны, ток прогрева где /_ном — номинальный линейный ток питаемой обмотки, А.

Когда мощности обмоток не равны и питание подается на обмотку большей мощности, ток прогрева.

где Р_иом — номинальная мощность (большая) питаемой обмотки, кВт; Р_2иом — номинальная мощность (меньшая) обмотки, замкнутой накоротко, кВт.

При этом ток прогрева /_пр < 0,7/_ном.

Когда мощности обмоток не равны и питание подается на обмотку большей мощности или равны, напряжение прогрева трансформатора.

где U_K3 — напряжение КЗ пары обмоток, участвующих в прогреве, %; ?/_иом — номинальное напряжение питаемой обмотки, кВ.

Когда мощности участвующих в прогреве обмоток не равны и питание подается на обмотку меньшей мощности, напряжение прогрева.

Прогрев трансформатора методом короткого замыкания (так же, как и прогрев постоянным током) запрещается в случае обнаружения указанных выше дефектов на активной части. Прогрев производят с установленными вводами, расширителем, выхлопной трубой и маслом, залитым до нормального уровня.