Курсовая работа (т): Техническое обслуживание трансформатора ТМ-630. Плановая замена масла

Камеры трансформатора оборудованы: разъединителями, предохранителями, выключателями нагрузки, разрядниками и дугогасящими заземляющими реакторами, при этом еще устанавливается система охлаждения.

Для безопасности каждая камера должна иметь отдельный выход наружу или смежное помещение с несгораемым полом, который не содержит огнеопасных и взрывоопасных предметов.

Трансформатор должен быть установлен таким образом, чтобы расстояние по горизонтали от дверного проема трансформаторной камеры встроенной или пристроенной подстанции, до проема ближайшего окна или двери помещения должно составлять не менее 1 м.

Если ширина между зданиями менее 5 м., то выкатка трансформатора мощностью более 0,1 МВА из камеры во внутренние проезды запрещена. Так же должна быть установлена система вентиляции для отвода теплоты, которая не должно быть связана с другими вентиляционными системами.

Стенки вентиляционных каналов и шахт имеют предел огнестойкости не менее 0,75ч.

Вентиляционные шахты выполнены таким образом, что при образовании или попадании влаги она не стекает на трансформатор. Чтобы избежать попадания снега и дождя в вентиляционные окна, они должны быть закрыты сеткой размером 1Х1.

Вытяжные шахты камер трансформаторов, пристроенных к зданиям с несгораемыми стенами, но имеющим кровлю из сгораемого материала, должны быть отнесены от стен здания не менее чем на 1.5 м, или же конструкции кровли из сгораемого материала, должны быть защищены парапетом из несгораемого материала высотой не менее 0,6 м. Вывод шахт выше кровли здания в этом случае не обязателен.

При установке вытяжных шахт, работа должна выполняться таким образом, чтобы отверстия не были установлены напротив оконных проемов зданий. Если в вентиляционном отверстии камеры трансформатора имеется окно, тогда под этим окно требуется сделать козырек над дверью с вылетом 0,7 м, длина козырька должна быть не менее 0,8м в каждую сторону.

Трансформаторы, имеющие искусственное охлаждение должны быть установлены с автоматическим пуском и остановкой устройства системы охлаждения.

При первом признаке повышения температуры верхних слоев масла или обмоток независимо от этого по току нагрузки трансформатора автоматически происходит пуск охлаждения. Поток воздуха не должен быть направлен на бак трансформатора.

Для того чтобы выкатить трансформатор без слива масла, задвижки охладительных устройств должны быть расположены таким образом чтобы обеспечить удобный доступ к ним и возможность отсоединения трансформатора от системы охлаждения.

Для прекращения циркуляции масла, охлаждающей воды или остановки вентиляторов дутья, на трансформаторах устанавливается сигнализация.

Для шкафов приводов устройств регулирования напряжения под нагрузкой устанавливается электрический подогрев.

Масла трансформатора в эластичном резервуаре, должны быть защищены от солнечных лучей и от температуры не ниже - 35 С.

Ремонт масляных трансформаторов

В процессе эксплуатации отдельные части трансформатора под влиянием термических, электродинамических, механических и других воздействий постепенно теряют свои первоначальные свойства и могут прийти в негодность.

В целях своевременного обнаружения и устранения развивающихся дефектов и предупреждения аварийных отключений для трансформаторов периодически проводятся текущие и капитальные ремонты.

Текущий ремонт

Текущий ремонт трансформатора производится в следующем объеме:

а) наружный осмотр и устранение обнаруженных дефектов, поддающихся устранению на месте,

б) чистка изоляторов и бака,

в) спуск грязи из расширителя, доливка в случае необходимости масла, проверка маслоуказателя,

г) проверка опускного крана и уплотнений,

д) осмотр и чистка охлаждающих устройств,

е) проверка газовой защиты,

ж) проверка целости мембраны выхлопной трубы,

з) проведение измерений и испытаний.

Для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой производятся внеочередные ремонты регулирующего устройства в соответствии с указаниями заводской инструкции в зависимости от числа произведенных переключений.

При ремонте трансформаторов с принудительным масловодяным охлаждением следует обратить особое внимание на отсутствие подсоса воздуха в систему циркуляции масла и на проверку герметичности охладителей.

Герметичность охладителей проверяется путем создания избыточного давления поочередно со стороны масляной, а затем водяной системы согласно действующим инструкциям.

Периодичность чистки и испытания охладителей зависит от местных условий (загрязнения воды, состояния охладителей) и производится не реже 1 раза в год.

При ремонте проверяется также состояние термосифонных фильтров и воздухоосушителей.

У маслонаполненных вводов трансформаторов при ремонте производятся отбор пробы масла, доливка масла, в случае необходимости - и измерение тангенса угла диэлектрических потерь (не реже 1 раза в 6 лет).

Ввиду того что масло в вводах трансформаторов через несколько лет работы приходит в негодность, при ремонте иногда возникает необходимость смены ввода. Опыт эксплуатации также показывает, что для маслонаполненных вводов с барьерной изоляцией через 10 - 12 лет работы на трансформаторах недостаточна только смена масла, а необходим капитальный ремонт с разборкой, чисткой и при необходимости сменной изоляции ввода.

Капитальный ремонт трансформаторов

Трансформатор имеет достаточно большие запасы электрической прочности изоляции и является весьма надежным аппаратом в эксплуатации.

Трансформаторы имеют маслобарьерную изоляцию. В качестве основной твердой изоляции для трансформатора используется прессшпан. Изготовляемый до последнего времени отечественными заводами прессшпан дает с течением времени усадку, что является его существенным недостатком.

Как правило, для трансформаторов применяется жесткая система запрессовки обмотки, которая не обеспечивает автоматическую подпрессовку обмотки по мере усадки прессшпана. Поэтому после нескольких лет работы для трансформаторов предусматривается проведение капитальных ремонтов, при которых основное внимание должно быть уделено подпрессовке обмоток.

При отсутствии необходимых подъемных приспособлений капитальный ремонт допускается производить с осмотром сердечника в баке (при снятой крышке), если при этом обеспечена возможность производства подпрессовки и расклиновки обмоток.

Для ответственных трансформаторов первоначальный срок капитального ремонта после ввода в эксплуатацию установлен в 6 лет, для остальных - по результатам испытаний по мере необходимости.

Капитальный ремонт трансформатора производится в следующем объеме:

а) вскрытие трансформатора, подъем сердечника (или съемного бака) и осмотр его,

б) ремонт магнитопровода, обмоток (подпрессовка), переключателей и отводов,

в) ремонт крышки, расширителя, выхлопной трубы (проверка целости мембраны), радиаторов, термосифонного фильтра, воздухоосушителя, кранов, изоляторов,

г) ремонт охлаждающих устройств,

д) чистка и окраска бака,

е) проверка контрольно-измерительных приборов, сигнальных и защитных устройств,

ж) очистка или смена масла,

з) сушка активной части (в случае необходимости),

и) сборка трансформатора,

к) проведение измерений и испытаний.

Замена масляных трансформаторов

Современные масляные трансформаторы - не самое сильное звено в энергетической цепочке между производителями электроэнергии и конечными потребителями. Как известно, трансформаторы не имеют, каких либо движущихся деталей, их к. п. д. преобразования напряжения превышает 99%, таким образом, срок их полезного использования измеряется, а вернее, может измеряться десятилетиями.

В то же время, внезапное повреждение трансформатора может привести к значительным затратам на его ремонт или замену, особенно если такие повреждения происходят неожиданно, и невозможно предпринять меры для планового отключения.

Как узнать, нужно ли менять трансформатор?

Во-первых, если Ваши данные показывают, что трансформатор систематически подвергается перегрузкам, необходимо заменить его на трансформатор большей мощности. Продолжение эксплуатации имеющегося трансформатора приведет к его повреждению из-за перегрева, и вполне возможно, в самое неудобное время.

Если отборы и анализ масла не предусмотрены Вашим регламентом технического обслуживания, Вы должны исправить ошибку и начать отбор образцов масла и проводить анализ на наличие влаги в нем. В комплексе с измерениями сопротивления или коэффициента прочности (стойкости), изоляции, предоставит Вам информацию об уровне ее влажности. Коэффициенты прочности изоляции более старых трансформаторов не должны превышать 4% от начальной. Наиболее вероятной причиной превышения этого порога есть влажность изоляции.

Во-вторых, Вы должны брать образцы масла для развернутого анализа на наличие газа. Когда погруженная в масляную ванну целлюлоза подвергается тепловому воздействию, ее характеристики ухудшаются, приводя к формированию воды, кислот, углекислого газа и угарного газа. Анализ поможет обнаружить признаки наличия нескольких газов, которые могли бы указать на другие существующие проблемы, и на которые тоже следует обратить внимание, но наличие СО2 и / или СО указывает на перегрев и возможную угрозу для нормальной работы трансформатора.

Продолжение срока полезного использования трансформатора является единственной и самой важной стратегией усиления надежности инфраструктуры энергопоставляющих компаний. От силовых трансформаторов ожидают надежности и длительной работоспособности.

Двадцать - тридцать лет - абсолютно реальный "рабочий возраст" трансформатора. Но если трансформатор подвергался серьезным угрозам, включая многочисленные ошибки, если допускались периодические перегрузки и утечки масла, позволяющие проникновение влаги, срок его работоспособности может быть значительно короче.

1.3 Охлаждение масляных трансформаторов

Существует несколько видов наиболее распространенных охладителей, отличающихся друг от друга в основном только типом оребрения труб.

Масло в охладителе циркулирует по трубкам. Для создания большой поверхности охлаждения при относительно небольших габаритах охладителя трубки подвергаются оребрению. Существует несколько видов оребрения. Некоторые из них показаны на рис. 1: на стальные трубки насажены тонкие стальные пластинки с шагом 2,5 мм; спирально-навивные трубки, т.е. стальные трубки, обвитые тонкой стальной лентой шириной 10 мм, которая припаивается к трубкам; также спирально-навивные стальные трубки, но с навивкой на них проволочной спирали из стальной проволоки диаметром 0,5 мм и спирально-накатные, т.е. алюминиевые трубы, на которых на специальном станке нарезаются (накатываются) ребра высотой также 10 мм.

Навивка проволоки на трубки является наиболее прогрессивным способом изготовления оребренных труб. Во всех случаях внутренний диаметр трубок не превышает 20 мм; толщина трубок равна 1,5-2 мм. Применение трубок малого диаметра оказалось возможным благодаря принудительной циркуляции масла в них. Интенсивный обдув охладителя позволяет применить небольшой шаг ребер 2,5-5 мм. Сумма наружных поверхностей оребренных трубок представляет полную поверхность охлаждения.

Рис. 1. Виды оребрения трубок.

а - спирально-накатное оребрение (алюминий); б - спирально-завивное оребрение, выполненное стальной проволокой; 1 - проволочная спираль; 2 - проволока-обвязка (прикрепляет проволочную спираль к трубке с последующим оцинкованнем); 3 - трубка.

Существуют два типа насосов. Первый тип (рис. 2) - угловой насос, т.е. обычный центробежный насос, в котором масло, засасываемое через всасывающий патрубок 1, попадает в турбину 2 и под углом 90° выходит через нагнетательный патрубок 4. В этом случае только небольшая часть масла попадает в двигатель, охлаждает его и по полому валу возвращается в насос.

Рис. 2. Бессальниковый электронасос типа ЭЦТ 63-10.

- всасывающий патрубок; 2 - турбина насоса, установленная непосредственно на валу электродвигателя; 3 - коробка зажимов; 4 - нагнетательный патрубок.

Второй тип - прямоточный насос. Это также центробежный насос, но его патрубки - всасывающий 5 и нагнетательный 1 находятся на одной оси (рис.3). Масло с турбины насоса 4 поступает в пространство между корпусом двигателя и обмоткой статора, проходит в этом пространстве и выходит через нагнетательный патрубок. Электронасосы таких типов имеют габариты значительно меньше, чем агрегаты с отдельно установленным электродвигателем и насосами (рис. 3). Обдувание охладителей осуществляется осевыми вентиляторами, которые располагаются один над другим. Обдувание происходит в большинстве случаев в сторону бака трансформатора. Некоторые зарубежные фирмы применяют для обдува охладителей двухскоростные двигатели вентиляторов. Благодаря этому они получили возможность построить охладитель с двумя ступенями отводимых потерь, например, 70 и 100 кет при превышении температуры масла над температурой окружающего воздуха 40° С.

Рис. 3. Прямоточный бессальниковый насос.

- нагнетательный патрубок; 2 - коробка зажимов; 3 - электродвигатель; 4 - турбина насоса; 5 - всасывающий патрубок.

Контроль за циркуляцией масла в охладителе осуществляется при помощи струйного реле. Струйное реле представляет собой прибор, показывающий и сигнальный, Прибор помещается в отрезке трубы, имеющей фланцы для присоединения к маслопроводу. Основным элементом реле является заслонка, которая устанавливается перпендикулярно оси трубы, если масло в маслопроводе не циркулирует. Заслонка связана с постоянным магнитом 6. Когда начинается циркуляция масла, заслонка поворачивается и устанавливается параллельно оси трубы (потоку масла). Магнит, связанный с заслонкой, также поворачивается и увлекает магнит, связанный со стрелкой прибора, которая показывает направление потока масла и наличие его циркуляции. Со стрелкой связан замыкающий ртутный контакт, который при внезапном прекращении циркуляции масла поворачивается и замыкается. Персонал станции получает сигнал о ненормальной работе или о прекращении работы системы охлаждения.

1.4 Правила по электробезопасности при эксплуатации трансформаторов

Установка трансформаторов должна осуществляться в соответствии с правилами устройства электроустановок и нормами технологического проектирования подстанций.  <#"723109.files/image004.gif">

Рис. 4 Условное обозначение трансформаторов ТМ-630

Состав и устройство трансформатора ТМ-630

Трансформатор ТМ-630 состоит из: бака с радиаторами, крышки бака, расширительного бачка и активной части.

Бак снабжен пробкой для взятия пробы масла и пластиной для заземления трансформатора. Наружная поверхность бака окрашена атмосферостойкими серыми, светло-серыми или темно-серыми красками (возможно изменение тона окраски). Все уплотнения трансформатора выполнены из маслостойкой резины.

Бак трансформатора состоит из:

·        стенок, выполненных из стального листа толщиной от 2,5 мм до 4 мм. (в зависимости от мощности трансформатора);

·        верхней рамы;

·        радиаторов;

·        петель для подъема трансформатора

·        дна с опорными лапами (швеллерами).

На крышке трансформатора ТМ установлены:

·        вводы ВН и НН

·        привод переключателя;

·        петли для подъёма трансформатора

·        мембранно-предохранительное устройство

·        мановакуумметр

Расширительный бачок используется для компенсирования изменений объема масла, зависящее от внешних факторов. Бачок снабжен:

·        Метками min и max уровня масла в трансформаторе

·        гороловиной для долива масла

Контрольно-измерительные приборы и сигнальная аппаратура трансформатора ТМ-630.

Уровень масла в трансформаторах контролируется визуально по указателю уровня масла, который расположен: