Контрольний прогрів в маслі виробляють в інтервалі температур від 40 до 60 ° С. Мета цієї операції зводиться до того, щоб визначити збереження ізоляційних властивостей активної частини трансфоматорів 220-750 кВ, а також 110 кВ потужністю понад 80 МВА.
Для того щоб прогріти залізо і ізоляцію активної частини, температуру верхніх шарів масла піднімають на 7-10 ° С вище температури, зазначеної в заводському протоколі, після чого витримують кілька годин і знижують до необхідної для вимірювання.
Для вирівнювання перепаду температур нижніх і верхніх шарів масла бажано під дно бака трансформатора встановити спеціальні електропечі із закритою спіраллю. Якщо до моменту прогріву на трансформаторі ще не встановлено розширювач, необхідно залишити компенсаційний обсяг під кришкою трансформатора на підвищення рівня масла при нагріванні, а щоб не створювати загрозливих тисків зсередини необхідно в кришці бака залишити якусь отвір для сполучення з атмосферою.
Контрольний прогрів трансформатора можна здійснити як змінним, так і постійним струмом в залежності від можливостей і умов монтажного майданчика. Цю операцію можна виконати за допомогою намагничивающей обмотки, намотаною на утеплення бака; за допомогою струмів нульової послідовності; за допомогою струмів КЗ, якщо можлива подача в обмотку трансформатора необхідного напруги; за допомогою постійного струму, якщо на майданчику є джерело постійного струму достатньої потужності, або за допомогою циркуляції масла через електронагрівачі.
Контрольна підсушування трансформаторів в маслі проводиться при невеликих зволоження ізоляції обмоток трансформаторів, а також в наступних випадках:
при зволоженні масла і порушення герметичності; при зберіганні силових трансформаторів без масла або доливання масла (час зберігання не повинен перевищувати більше 1 року);
при перебуванні активної частини СТ в разгерметизированном стані понад допустимого, але не більше ніж удвічі;
при характеристиках ізоляції, виміряних після монтажу, що не з- відповідних нормам.
Подсушка трансформаторів може бути виконана тими ж способами нагріву, що і при контрольному прогріванні. У зв'язку зі створенням вакууму при підсушування повинен бути обов'язково демонтований розширювач, а рівень масла в цьому випадку в баку трансформатора повинен бути на 150-200 мм нижче кришки бака. Перед підсушила всередину трансформатора закладається технологічний бачок із зразками електрокартону з макета ізоляції.
При контрольної підсушування масло з бака 2 трансформатора зливається в бак 5 (рис. 3.6), в баку 2 створюється вакуумним насосом вакуум. Потім бак заливають маслом під вакуумом до рівня 150-200 мм нижче кришки бака, включають підігрівальні установку, доводять температуру верхніх шарів масла до +80 ° С і прогрівають СТ певний час в залежності від його потужності [2].
Мал. 3.6. Технологічна схема контрольної підсушування ізоляції трансформатора в маслі: 1 - вакуумний насос; 2 - трансформатор; 3 - масляний насос; 4 - зворотний клапан: 5 - бак для зливу масла
У період прогріву здійснюється циркуляція масла за допомогою насоса 3. Після закінчення прогріву з СТ зливають масло під вакуумом в бак 5 і охолоджують СТ також під вакуумом 20 год до температури 20-25 С, а потім, не знімаючи вакууму, заливають в СТ масло.
Контрольну підсушування можна виконати і принципово іншим способом - підсушила з використанням пастки для виморожування парів конденсату. Цей спосіб проводиться з повним зливом масла з трансформатора і при можливому глибокому залишковому тиску.
Контрольна підсушування СТ без масла проводиться за допомогою установки «Іній» методом низькотемпературної обробки ізоляції, яка заснована на видаленні парів води з твердої ізоляції за допомогою низькотемпературної пастки парів води в умовах глибокого вакууму. Температура поверхні пастки становить від мінус 70 ° С до мінус 80 ° С; при цьому тиск насичених парів вологи 10 Па.
Для підтримки необхідної інтенсивності сушіння СТ в вакуумі використовується тепло, закумульоване магнитопроводом і металевими частинами СТ при температурі ізоляції обмоток +20 С. Низькотемпературна підсушування СТ здійснюється за схемою, наведеною на рис. 3.7. До початку підсушування перевіряють герметичність бака СТ. При цьому підвищення тиску за 1 год не повинно перевищувати 665 Па. при включенні на підсушування залишкове тиск повинен становити не більше 130 Па, а в процесі підсушування - не більше 30 Па. Температура в пастці в процесі сушіння не повинна перевищувати мінус 70 ° С.
Мал. 3.7. Схема низькотемпературної полсушкі ізоляції силових трансформаторів: 1 - трансформатор; 2 - мановакуумметри; 3 - вакуумметр ВТ-3 або ВСБ-1; 4 - засувка трансформатора; 5 - технологічний бачок; 6 - вакуумний затвор; 7 - пастка; 8 - суміш ацетону і сухого льоду; 9 - термометр: 10 - вентиль; 11 - датчик: 12 - вакуумметр; 13-вакуумний насос 2дв-500: 14 -Вакуумні насос ВН-6Г
Під час сушіння пари, утворені при випаровуванні вологи з ізоляції, відсмоктуються вакуумним насосом 13 разом з повітрям, натекает через нещільності бака трансформатора. При цьому пари води і повітря проходять через пастку 7, де пари води, стикаючись з охолодженої до мінус (70 78) ° С внутрішньої поверхнею пастки, інтенсивно конденсуються, а повітря видаляється вакуумними насосами 13 і 14.
Відбір конденсату проводиться один раз на добу через вентиль 10. Процес підсушування контролюється по виділенню конденсату, швидкості зниження тиску в баку трансформатора при перевірці герметичності, вимірювання ДС / С обмоток, по абсолютному тиску в баку трансформатора.
Критеріями закінчення підсушування є виділення конденсату менше 0,5 кг на добу при тиску в баку 26 Па, стабілізація значення ДС / С обмоток протягом доби. При використанні названого методу зменшується витрата електроенергії, знижуються трудовитрати, забезпечується пожежна безпека і т. Д.
Сушка ізоляції трансформаторів без масла проводиться при значному зволоженні ізоляції, а також в наступних випадках:
на активній частині або баку СТ виявлені сліди води; індикаторний силікагель втратив блакитний колір;
зберігання СТ без масла тривало більше одного року;
тривалість перебування активної частини в разгерметизированном стані перевищує вдвічі допустимий час;
незадовільні результати контрольної підсушування.
Цей технологічний процес протікає при температурі 90-105 ° С і можливе глибокому залишковому тиску. Здійснюється він у власному баку трансформатора індукційним методом з додатковим обігрівом дна бака (рис. 3.8) або в вакуумсушільном шафі, що обігрівається парою або електроенергією.
Контроль за температурою ведеться термопарами, встановленими в найбільш гарячих місцях активної частини і бака. Контроль за температурою повинен здійснюватися по всьому об'єму активної частини, причому не допускається завищення температури на ізоляції вище 105 ° С через її швидкого старіння і охолодження нижче температури 90-95 ° С, так як це може позначитися на якості сушіння.
Для контролю стану ізоляції все обмотки трансформатора закорочуються і виводяться через кришку тимчасовими порцеляновими уведеннями класу напруги не менше 10 кВ.
Мал. 3.8. Орієнтовна електрична схема прогріву і сушки трансформаторів методом індукційних втрат: 1-бак трансформатора; -намагнічівающая обмотка: 2-схема намагничивающей обмотки; 4-електричні печі донного підігріву
Перед сушінням масло видаляють і бак насухо протирають. Виймальних частина опускають в бак і кришку герметично кріплять болтами. Для нагріву на бак намотують обмотку, причому під неї попередньо підкладають теплову ізоляцію (азбест або склотканина).
Обмотку накладають не на весь бак, а на 40-60% його висоти в нижній частині трансформатора, щоб температура розподілялася більш рівномірно. Якщо немає азбесту або склотканини, підкладають дерев'яні рейки товщиною 1 -2 см. Провід для обмотки рекомендується взяти з азбестового ізоляцією. При трубчастих або ребристих баках обмотку намотують поверх труб або ребер. Для додаткового підігріву під дно бака ставлять електропіч.
Обмотка, підключена до джерела змінного струму (мережа 220-380 В) або до зварювального трансформатора, обтекается струмом, магнітний потік створює в стінках бака індукційні струми, що нагрівають його.
Коли температура обмоток трансформатора досягає 85-100 ° С, включається вакуумнасоса, і утворюється підвищений вакуум до 20 МПа для видалення парів з бака. Надалі щогодини вакуум зменшують на 6 МПа і доводять до гранично допустимого для даного бака.
Сушка повинна проводитися при температурі обмоток не вище 100 "З і бака не вище 120 ° С. Регулювання слід проводити включенням і відключенням обмотки або частковим відключенням витоків.
Залишки масла в процесі сушіння видаляють через отвір в дні бака і спеціальний відбірників з двома вентилями, що дозволяють зливати залишки масла при наявному залишковому тиску в баку.
Для циркуляції повітря в трансформаторі необхідно до нижньої засувці приєднати трубу з краном і фільтром для очищення підсмоктується повітря. Як правило, цей пристрій підводять до печей, які встановлюють під дном трансформатора. Таким чином при включеній системі циркуляції в бак з активною частиною потрапляє очищений тепле повітря.
Сушіння вважається закінченим, якщо протягом 48 годин (при постійних температурах і залишковому тиску) значення R60, tgS і ДС / С залишаються постійними і не виділяється конденсат.
При цьому тривалість сушки з моменту досягнення граничних значень залишкового тиску повинна бути не менше: 15 діб для трансформаторів 750-330 кВ, 12 діб для трансформаторів 220-110 кВ. Після закінчення сушіння, залишаючи залишковий тиск і не зупиняючи вакуумнасоса, відключають нагрів і температуру активної частини доводять до 65-85 ° С.
Після цього виробляють заливку гарячим 50-60 ° С маслом (не знижуючи залишкового тиску) зі швидкістю не більше 3 т / год.
Потім зливають масло, проводять ревізію після сушки і остаточну заливку маслом згідно з інструкцією.
При прогріванні індукційним методом необхідно мати джерело живлення змінного струму, утепляющую асбестовую тканину, провід типу ПР-500 і АПР-500 або МГ і А перетином від 70 до 120 мм для намотування індукційної обмотки і азбоцементні або дерев'яні рейки.
Залежно від необхідної потужності прогріву, яка визначається емпіричним шляхом, індукційні обмотки можуть бути різних схем і конструкцій [2]. Розрахунок потужності однофазної намагничивающей обмотки для трансформаторів масою понад 100 т виконують за формулою
де Р -необхідних потужність намагничивающей обмотки, кВт; F-повна поверхня бака СТ, м2; toкр-температура навколишнього повітря.
Розрахунок необхідного числа витків однофазної намагничивающей обмотки виконують по питомій витраті потужності, кВт / м2:
де F0 - площа бака, на яку накладається обмотка, яка дорівнює добутку довжини периметра бака / на висоту обмотки h, м2. За таблицями [2] в залежності від Р вибирають коефіцієнт А, після чого кількість витків обмотки визначають за формулою
де U-напруга, що підводиться до обмотки, В. При цьому струм в обмотці. А,
а перетин дроту обмотки
де j - допустима щільність струму, А / мм2; cosф) коефіцієнт .мощності обмотки.
При намотуванні трифазних обмоток методика розрахунку залишається тією ж. Різниця полягає в тому, що розрахунок ведеться на одну фазу обмотки, потужність якої повинна бути в три рази менше потужності всієї обмотки, яка визначається формулою (3.4):
Для збільшення результуючого магнітного потоку напрямок струму в середній фазі має бути зворотним по відношенню до двох крайніх фаз, а для вирівнювання струмів по обмоткам кількість витків цієї фази має становити 40% від розрахункового, т. Е. WДЕФ = 0.4wФ.
Для компенсації реактивного струму використовують батареї статичних конденсаторів або іншу компенсуючу ємність, значення якої, мкФ, визначається за формулою
де Р - потужність, необхідна для прогріву трансформатора, що визначається за формулою (3.4), кВт; U-підводиться напруга мережі, В.
Фази батареї статичних конденсаторів з'єднуються за схемою трикутника і паралельно підключаються до індукційної обмотці.
Прогрів або сушка трансформаторів струмами нульової послідовності проводиться за рахунок тепла, що виділяється в активній стали трансформатора, конструкційних деталях муздрамтеатру і в баку трансформатора від вихрових струмів, що утворюються під дією змінного магнітного поля.
Магнітне поле збуджується робочими обмотками трансформатора, які з'єднуються за схемою нульової послідовності.
Таку схему можна створити в тому випадку, якщо:
а) обмотки трифазного трансформатора зібрані за схемою зірки і мають нульовий висновок;
б) обмотки трифазного трансформатора зібрані за схемою трикутника і може призвести до для підключення напруги;
в) обмотки однофазного трансформатора мають нульовий висновок або гілки з різним напрямком намотування.
Розрахунок значень потужності, напруги і струму при прогріванні СТ струмами нульової послідовності для конкретного трансформатора проводиться за спеціальними емпіричними формулами [2].
Метод прогріву трансформаторів струмом КЗ зводиться до використання тепла, яке виділяється в міді обмоток трансформатора. В цьому випадку до первинної обмотці трансформатора підводять напругу, рівну або близьке до UK. а вторинну загортають. В обмотках трансформатора протікає номінальний струм.
Прогрів трансформаторів постійним (випрямленою) струмом використовується при контрольному прогріванні і підсушування трансформаторів. Порівняно невелика трудомісткість при підготовці до прогріву, еко- номічних і велика швидкість підйому температур забезпечують цим методом часте практичне застосування.
Прогрів трансформаторів виконується за допомогою випрямляча типу КВТМ-280 / 0.5, зібраного на некерованих вентилях типу ВК-2-500 / 5Б і має дев'ять ступенів регулювання напруги при максимальному струмі, дорівнює 1800 А.
Установка типу ВУ-650 зібрана як на некерованих, так і на керованих вентилях і може плавно регулювати напругу від 0 до 560 В при максимальному струмі 650 А.
Як джерела постійного струму також можуть бути використані і обертові машини постійного струму: збудники, генератори і т.д.
Підготовка до прогріву трансформатора починається з розрахунку параметрів схеми. Потім підключається випрямна установка і вимірювальні прилади струму і напруги.
При підключенні кабелів і проводів на стороні випрямленої струму слід ретельно перевіряти стан контактів і відповідність вибраного перерізу проводів. У разі розриву ланцюга постійного струму виникають великі перенапруги, здатні пошкодити ізоляцію трансформатора. З цієї точки зору обмотки трансформатора слід надійно закорочувати.