МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Специальность: ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине "УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЙ"
на тему: "Техническое
обслуживание трансформатора ТМ-630. Плановая замена масла"
ВЫПОЛНИЛ: студент 3 курса
группы Экс-311 Беляев М.А.
ПРОВЕРИЛ: преподаватель
Червоняк В.К.
Мурманск
Содержание
Введение
Глава 1. Масляные трансформаторы, устройство и назначение
1.1 Масляные трансформаторы, устройство масляных трансформаторов
Применение масляного трансформатора
Масляные трансформаторы типа ТМ
1.2 Установка, ремонт и замена масляных трансформаторов
Установка масляных трансформаторов
Ремонт масляных трансформаторов
1.3 Охлаждение масляных трансформаторов
1.4 Правила по электробезопасности при эксплуатации трансформаторов
Глава 2. Эксплуатация масляных трансформаторов на примере трансформатора ТМ-630
2.1 Трансформатор ТМ-630, основные эксплуатационные характеристики
Состав и устройство трансформатора ТМ-630
2.2 Эксплуатация трансформатора ТМ-630
Ввод трансформаторов ТМ-630 в эксплуатацию
Ввод трансформатора ТМ-630 в работу
Техническое обслуживание и контроль за состоянием силовых трансформаторов ТМ-630
2.3 Масло в трансформаторе. Замена масла
Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)
Усадка изоляции и обезвоживание трансформаторного масла
Пробой
Заключение
Библиографический список
Энергетика, на сегодняшней день, является одной из важнейших структурных единиц, совокупность которых, поддерживает развитие технологического процесса и играет большую роль в организации человеческой цивилизации на данный момент.
В энергетике существует такое понятие как "Энергетическая система" - это совокупность устройств и установок, предназначенных для выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии и теплоэнергии, связанных между собой электрическими и тепловыми сетями.
Подстанцией называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, РУ, устройств управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от преобладания той или иной функции подстанции называются трансформаторными (ТП) или преобразовательными (ПП). Трансформаторами называются электромагнитные устройства, имеющие две или большее число индуктивно-связанных обмоток и предназначенные для изменения величины переменного напряжения (тока). Трансформатор состоит из ферромагнитного магнитопровода (сердечника) и расположенных на нем обмоток. Обмотка, подключаемая к источнику преобразуемого напряжения, называется первичной, а обмотки, к которым подключены потребители электрической энергии, - вторичными. В зависимости от назначения трансформаторы подразделяются на трансформаторы питания, согласующие и импульсные.
Целью курсовой работы является исследование силовых масляных трансформаторов, рассмотрение систем охлаждения трансформаторов, в частности акцентирование внимания на таком охлаждающем элементе как масло.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Определить устройство и назначение масляных трансформаторов.
2) Рассмотреть вопросы установки, ремонта и замены масляных трансформаторов.
3) Узнать меры электробезопасности при эксплуатации масляных трансформаторов.
4) Рассмотреть эксплуатацию масляных трансформаторов на конкретном примере трансформатора ТМ-630.
5) Рассмотреть более конкретно использование масла для охлаждения трансформатора.
Объектом исследования данной курсовой работы является масляный трансформатор ТМ-630. Он предназначен для работы в электросетях напряжением 6 или 10кВ 35 кВ в открытых электроустановках в условиях умеренного климата (исполнение У1 по ГОСТ 15150-69) и служит для понижения высокого напряжения питающей электросети до установленного уровня потребления.
Предметом исследования данной работы являются современные энергетические системы, в состав которых входят трансформаторы, а также системы охлаждения, необходимые для нормальной бесперебойной работы оборудования.
масляный трансформатор замена масло
Как уж говорилось, электрическими трансформаторами называют устройства с двумя или большим количеством обмоток, преобразующие величину переменного тока. Основа устройств - явление электромагнитной индукции. К наиболее распространенному виду относится силовой трансформатор, принцип действия которого основан на преобразовании энергии одного напряжения в другое. Как правило, его используют в радиотехнике, электросети и системах автоматики. Один из видов силовых трансформаторов - масляный силовой трансформатор. У данного вида трансформатора есть свои преимущества, которые выгодно выделяют его на фоне собратьев. Особенно он востребован на многих производствах, которые требуют большого потребления электрической энергии. Современные масляные трансформаторы являются высокотехнологичными устройствами, которые достаточно просты в эксплуатации и достаточно надёжны.
Этот вид трансформаторов способен с лёгкостью выдерживать различные температурные режимы и потому прекрасно работает как при очень высоких температурах окружающей среды, так и при особенно низких, что позволяет использовать его в регионах с самым различным климатом. Его температурные рамки колеблются от плюс сорока градусов по Цельсию, до минус шестидесяти. Благодаря возможности работы в таких низких температурах, его нередко применяют в условиях крайнего севера.
Коэффициент полезного действия устройства с наибольшей мощностью равен 99%. Удельная силовая мощность напрямую зависит от массы, габаритов и условий транспортировки. В списке основных параметров: мощность, напряжение, ток, холостой ход, потеря короткого замыкания и ток холостого хода.
Но для того, чтобы масляный трансформатор всегда работал
исправно, требуется выполнение определённых правил. И в первую очередь
необходимо учитывать какого качества используется масло. В нём ни в коем случае
не должны присутствовать вредные примеси и пыль в изрядных количествах
(определённый процент примесей всегда допускается). Далее, для исправной и
долгой работы, среда в которой он работает, обязательно должна соответствовать
определённым нормам техники безопасности.
Используют масляные трансформаторы, как уже писалось выше, в самых различных сферах народного хозяйства и промышленности, вследствие чего тяжело выделить что-то одно. Далее рассмотрим принцип действия. Сразу упомянем тот факт, что главной особенностью такого трансформатора является специальный маслорасширитель, который способствует компенсации температурных изменений объёмов масла.
Другой очень важной деталью, которая составляет маслорасширитель, является осушитель воздуха, встроенный прямо внутрь. Его роль, как составляющего элемента, очень важна, поскольку именно осушитель воздуха препятствует попаданию в устройство посторонних элементов, имеющих возможность нарушить работу системы. Это может быть обычная пыль, но как следует из самого названия элемента, осушитель воздуха также предохраняет масляный трансформатор от излишней влажность, благодаря чему увеличиваются эксплуатационные качества данного устройства.
Устройство масляного трансформатора
Что представляет собой масляный трансформатор? Рассмотрим особенности его конструкции. В первую очередь такой трансформатор создаётся очень компактным устройством, которое с лёгкостью можно разместить как снаружи, так и внутри здания. Его корпус надёжно защищён от влияния окружающей среды, но дополнительную защиту, как писалось выше, также обеспечивают и составляющие элементы устройства. Помимо этого внутренняя конструкция такова, что содержит в себе гильзу, предназначенную для жидкостного термометра. Жидкостный термометр в свою очередь предназначен для измерения температурного режима верхних слоёв масла, что обеспечивает дополнительный контроль за работой устройства.
В целом устройство представляет собой конструкцию, состоящую из балок магнитопровода, которые имеют обмотки. Как правило, для более надёжной работы обмотки очень надёжно на нём крепятся. Балки защищены специальным корпусом, представляющим собой особый защитный бак с надёжно закрывающимся корпусом. Через эту крышку проведены цепи связанные с обмоткой. Это делается при помощи проходных изоляторов, что также обеспечивает наибольшую эффективность и безопасность устройства.
Над самой крышкой располагается расширитель, который через трубопровод соединён с баком, а через разрез в самом соединительном трубопроводе устанавливается газовое реле. Также немаловажной деталью масляного трансформатора является выхлопная труба, которая предназначена для того, чтобы выводить наружу вредные газы и масло. Обеспечивает управление рукоятка, монтированная на крышке бака и оснащённая переключателями. Для большей безопасности, крышка трансформатора обеспечена целой системой зажимов и магнитных замков.
Силовые масляные трансформаторы отличаются по своей
конструкции рядом преимуществ перед трансформаторами сухими. В первую очередь,
потому что их обмотка надежно защищена от воздействия окружающей среды, а сам
трансформатор обладает невысоким реактивным сопротивлением, что делает его
очень надежным и позволяет снизить эксплуатационный надзор. Также силовые
масляные трансформаторы отличаются герметичностью, так как в них полностью
исключено контактирование масла и внешней среды, поэтому можно говорить о том,
что масло таким образом полностью защищено от окисления и увлажнения. Силовым
масляным трансформаторам не требуется капитальный ремонт или профилактика, если
повреждения и происходят, то только по причине ослабления шинных соединений на
наружных выводных контактах НН. Именно поэтому за этими соединениями необходимо
следить с особой тщательностью.
Внутренний объем трансформаторов ТМ имеет сообщение с окружающей средой, температурные изменения объёма масла, происходящие во время эксплуатации, компенсируются за счет объёма расширителя. Для отчистки от влаги и промышленных загрязнений воздуха, поступающего в трансформатор при температурных колебаниях уровня масла, расширитель снабжается воздухоосушителем.
В стандартном конструктивном исполнении трансформаторы масляные типа ТМ не предназначены для работы в условиях вибрации, тряски, ударов, в химически активной среде. Высота установки над уровнем моря не более 1000 м.
Номинальная частота трансформатора масляных типа ТМ 50 Гц. Регулировка напряжения РПН. Номинальное напряжение ВН 10 и 6 кВ, НН 400В и 230В, возможно иное по требованию заказчика.
Подобные трансформаторы одинаково надежно работают в разных
климатических условиях. При этом срок службы трансформаторов ТМ составляет не
менее 25 лет.
При установке силовых трансформаторов следует руководствоваться нормативным документом "Правила устройства электроустановок". Этот документ распространяется на установку трансформаторов в закрытом помещении и на открытом воздухе. Для установки на открытом воздухе в макроклиматических районах с холодным климатом, применяются трансформаторы специального исполнения.
Для работы трансформатора должны выбираться параметры в соответствии с режимами их работы. Чтобы трансформатор эксплуатировался максимально долго, должны учитываться все нагрузки, а также возможные длительные перегрузки. Трансформатор должен быть установлен так, чтобы было безопасно и удобно наблюдать за уровнем масла в маслоуказателе без отключения напряжения.
Чтобы наблюдать в темное время суток за состоянием масла в трансформаторе, должно быть предусмотрено освещение маслоуказателей. Так же для наблюдения и снятия проб газа без отключения напряжения должна соблюдаться техника безопасности. При установке трансформатора, конструкция должна иметь высоту от уровня головки рельса до крышки бака от 3м и более. На крышках бака по ГОСТУ допускается установка разрядников не выше 35кВ.
В трансформаторах имеющих катки, в фундаменте предусматриваются направляющие. Для закрепления трансформатора на направляющих используются упоры, которые устанавливаются на обеих сторонах трансформатора. На фундаменте должно быть специальное место для установки домкратов, которые применяются для наклона трансформатора. Уклон масляных трансформаторов необходим для поступления газа к газовому реле, который создается путем установки подкладок под катки.
Газовое реле для удобства и безопасности располагается вблизи стационарной лестницы.
На трансформаторах массой 20т предусмотрены анкеры, позволяющие закреплять за них лебедки, направляющие блоки, полиспасты, которые применяются для передвижения трансформатора в обоих направлениях.
Если расстояние в свету менее 15 м для свободно стоящих трансформаторов и менее 25м для трансформаторов, установленных вдоль наружных стен зданий электростанций на расстоянии от стен менее 40м, то трансформаторы единичной мощности 110кВ и выше, 63 МВА и более, имеют разделительные перегородки, которые устанавливаются между ними и трансформаторами любой мощности.
Разделительные перегородки имеют ширину не менее ширины маслоприемника. Высота перегородок должна быть не менее высоты вводов высшего напряжения. Разделительные перегородки должны иметь высокую огнестойкость и выдерживать не менее 1,5 ч. Расстояние в свету между трансформатором и перегородкой по регламентам установки должно быть не менее 1,5м.
В районах регулируемых трансформаторов устанавливаются последовательные регулировочные трансформаторы. При их установке должна быть предусмотрена перекатка по общему пути.
Автоматическая установка пожаротушения и установка кондиционера по усмотрению заказчика предназначены для трансформаторов 500 кВ не зависимо от их мощности, в том числе 220-330 кВ мощностью 200МВА.
Система пожаротушения должна быть включена только на поврежденных фазах. Установка производится в помещениях на 1 этаже в закрытой камере и изолированных от других помещений, а так же разрешается установка на 2 этаже где уровень пола не должен достигать 1 этажа на 1 м в местах где есть возможность транспортировки данного трансформатора наружу.
Разрешается установка двух масляных трансформаторов в одну камеру с мощностью не более 1 МВА одного трансформатора.
Для масляных трансформаторов, которые устанавливаются в помещениях, расстояние в свету должно быть наиболее выступающих частей, которые расположен на высоте 1.9 м от пола.
· 0,3 м - до задней и боковых стен, для трансформаторов мощностью до 0, 4 МВА;
· 0,6 м - до задней и боковых стен, для трансформаторов большей мощности;
· 0,6 м - со стороны входа: до полотна двери или выступающих частей стены, для трансформаторов от 0,4 МВА до 1,6 МВА;
· 1 м - со стороны входа: до полотна двери или выступающих частей стены, для трансформаторов более 1,6 МВА.
При установке масляного трансформатора, пол должен иметь уклон в сторону маслоприемника на 2%. Для осмотра трансформатора не заходя в камеру, устанавливается барьер на высоте 1,2 м.