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

·        на стенке маслорасширителя у трансформаторов типа ТМ и ТМФ;

·        на стенке бака у трансформаторов ТМГ и ТМГФ.

При наличии термоузла дополнительно осуществляется контроль температуры верхних слоев масла в баке трансформатора спиртовым термометром.

2.2 Эксплуатация трансформатора ТМ-630

В теоретической части указывались общие моменты по эксплуатации силовых масляных трансформаторов, а также нормативные документы, в которых полностью эти моменты изложены. Поэтому ниже будут описаны также основные вопросы эксплуатации, но они будут охватывать определенный трансформатор - ТМ-630. Для полного ознакомления с эксплуатацией силовых масляных трансформаторов можно обратиться к нормативным документам, указанным в таблице 1.

Ввод трансформаторов ТМ-630 в эксплуатацию

Подготовка трансформатора к работе при первом включении и после ремонта выполняется в следующем порядке если другой порядок не оговаривает инструкция завода - изготовителя.

Новый трансформатор или трансформатор, который находится в эксплуатации, может быть введен в работу после окончания монтажных, наладочных или ремонтных работ на трансформаторе при условии соответствия результатов испытаний трансформатора.

Во время внешнего осмотра трансформатора проверить:

состояние заземления бака и вывода нейтрали обмоток трансформатора;

отсутствие повреждений, нарушений герметичности и маслоуплотнений, следов коррозии;

состояние изоляторов ввода (отсутствие трещин и сколов фарфора);

отсутствие посторонних предметов, которые влияют на работу трансформатора;

состояние видимых контактных соединений и заземлений трансформатора;

уровень масла в баке трансформатора;

состояние индикаторного селикагеля в воздухоосушителях;

состояние устройств РПН, ПБВ (отсутствие нарушений фиксации, соответствие показаний показаниям положения привода);

наличие и целостность предохранителей;

чистоту изоляторов;

состояние электрооборудования, обращая внимание на подключение вентильных разрядников или ограничителей перенапряжения;

достаточность расстояния между фазами подводки и проводниками с различными номинальными напряжениями.

После окончания осмотра необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток, убедиться по протоколам в том, что трансформатору произведены все необходимые испытания и проверки.

Подготовку трансформатора к работе после аварийного отключения действием защиты необходимо проводить в такой последовательности:

Выполнить внешний осмотр трансформатора и оборудования с целью определения причин отключения трансформатора.

В случае отключения трансформатора действиями защиты от внешних повреждений и отсутствием при этом признаков повреждения первичной цепи трансформатора повторно включить в работу.

При наличии повреждения оборудования или ошиновки первичной цепи трансформатора вывести трансформатор в ремонт до устранения неисправности в его первичной цепи.

Оценивать состояние трансформатора необходимо согласно результатов испытаний.

Ввод трансформатора ТМ-630 в работу

После выполнения подготовительных работ и получения разрешения на введение трансформатора в работу согласно программы на включение. Ввод в работу производится персоналом со строгим соблюдением ПБЭЭ.

Включение производится толчком на полное напряжение на холостой ход трансформатора. После включения обращается внимание на нормальное гудение трансформатора, отсутствие посторонних шумов и треска. Указателем напряжения проверяют наличие напряжения на стороне НН.

Включение трансформатора на полную нагрузку зимой допускается при температуре верхних слоев масла минус 400С и более в трансформаторах с охлаждением М (естественное масляное).

При более низких температурах верхних слоев масла для работы в нормальном режиме трансформаторы необходимо включать с нагрузкой не более 50% номинальной, и после прогревания масла до температуры минус 25 0С и выше нагрузка может быть увеличена до номинальной.

При нормальной работе трансформатора на холостом ходу производится:

проверка и измерение напряжения на стороне НН;

включение нагрузки;

контроль напряжений и тока нагрузки.

Техническое обслуживание и контроль за состоянием силовых трансформаторов ТМ-630

Для поддержания трансформаторов в рабочем состоянии на протяжении всего периода эксплуатации (от первого ввода в работу до полного списания в результате морального или физического износа) необходимо регулярно выполнять их техническое обслуживание.

Техническое обслуживание трансформаторов должно производиться в зависимости от их состояния и по мере необходимости. Периодичность техническое обслуживания не реже один раз в шесть месяцев (вместе с техническим обслуживанием ТП или РП, в котором он установлен).

технический осмотр;

профилактический контроль;

Кроме этого, в процессе эксплуатации возможно выполнять внеплановое техническое обслуживание (при появлений неисправностей трансформатора).

Порядок технического осмотра

Осмотр трансформаторов производится с периодичностью не реже 1 раза в 6 месяцев работниками, имеющими право выполнять такие работы, в обслуживании которых находятся данные трансформаторы, без их отключения с оформлением технической документации по эксплуатации, вместе с осмотром остального оборудования ТП, в котором они установлены.

В зависимости от местных условий и состояния трансформаторов технический руководитель может изменить указанные сроки.

В процессе осмотров обращать внимание на:

характер гула трансформатора и отсутствие в нём посторонних звуков (потрескивание, щелчки, дребезг). При их появлении, в первую очередь, проверяют закрепление внешних деталей при отключённом трансформаторе;

целостность масломерного стекла;

наличие масла, его уровень и цвет (при длительно высокой температуре трансформаторное масло темнеет);

температуру масла (при наличии термометра);

отсутствие течи масла (особое внимание обратить на возможность течи масла под крышкой радиатора и арматурой);

состояние селикагеля (сухой селикагель имеет голубой цвет. При увлажнении, он приобретает розовую окраску. В том случае, когда большая часть селикагеля имеет розовую окраску, - его необходимо заменить);

состояние изоляторов (наличие трещин и сколов фарфора; степень загрязнения; наличие посторонних предметов, сокращающих изоляционные промежутки, особенно, - на вводах);

состояние сети заземления и контактных соединений (повышенный нагрев контактных соединений определяют по внешнему виду контакта).

Результаты осмотра фиксируются в оперативном журнале, и в паспорте на трансформатор.

Профилактический контроль предусматривается выполнение работ по проверке трансформаторного масла, профилактических испытаний трансформатора, а также выполнение регламентных работ в межремонтный период по замене внешних частей и материалов.

Перечень измерений, испытаний и проверок трансформаторов:

измерение сопротивления изоляции обмоток, которое зависит от температуры (см. таблице 2).

Таблица 2

измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg d

измерение сопротивления обмоток постоянному току;

испытание трансформаторов включением толчком на номинальное напряжение;

испытание вводов и проходных изоляторов;

проверка действия переключателя ответвлений обмоток;

измерение коэффициента абсорбции R60 /R15 производится мегаомметром на напряжение 2500 В (должен быть не ниже 1,3).

испытание трансформаторного масла трансформатора 630кВА и выше - согласно с нормами испытаний электрооборудования.

Испытания и измерения проводятся согласно "Норм испытания электрооборудования" (СОУ-Н ЕЕ 20.302-2007) с составлением протокола замера.

Состояние трансформатора следует определять по результатам всех испытаний и измерений и сравнивать их с данными предыдущих испытаний и измерений с учетом анализа данных по эксплуатации.

2.3 Масло в трансформаторе. Замена масла

Трансформаторные масла играют роль изоляции, пропитывающей бумагу, картон, ткань. Данные масла повышают пробивное электронапряжение этих материалов. Трансформаторное масло имеет малую вязкость и это помогает ему осуществлять теплоотвод в твердой изоляции, передавая тепло в систему охлаждения. Окислительная стойкость масла для трансформаторов позволяет маслу работать в режиме высоких температур и на протяжении длительного времени предупреждать поломки в системе изоляции.

Как стареет трансформаторное масло?

Старение напрямую связано с окислительными процессами в масле. Как только в масло проникает кислород и вода, то оно начинает окисляться вне зависимости от внешних условий. Кроме того, на изоляционное масло воздействуют появляющиеся загрязнения от твердых материалов трансформатора. Высокая температура + влажность и начинающееся окисление крайне отрицательно действуют по отношению к твердой изоляции.

Пару слов о рабочей температуре. Трансформаторное масло лучше растворяет воду при высокой, чем при низкой температуре. Если смесь масла с водой охладить, вода уйдет в осадок. Отторгнутая вода будет впитываться в изоляцию, или ее притягивают продукты распада в масле (вода, смешанная с маслом). Влажность будет распределяться между бумагой и маслом, но непропорционально. Изоляционная бумага поглощает воду из масла и удерживает ее внутри, в местах самого высокого напряжения.

Одним из основных положений в обслуживании трансформатора является ежегодная проверка масла. Анализ масла позволяет судить о состоянии изоляционной системы трансформатора.

Загрязнение формируется в процессе износа трансформатора. Грязь появляется быстрее при сильно загруженном, горячем и при неправильно эксплуатируемом трансформаторе. Грязь увеличивает вязкость масла, и тем самым уменьшает его охлаждающую способность, что ведет к сокращению службы трансформатора. Трансформаторное масло можно полностью восстановить. Срок использования изоляционного масла при хорошем обслуживании можно продлить неограниченно. Возможность регенерации наихудшего окисленного масла должна рассматриваться относительно высокой стоимости нового масла.

Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)

Эту процедуру лучше сделать на месте. Трансформатор осушивается от масла. Внутренняя часть промывается горячим нафтеновым маслом или отрегенерированным маслом, чтобы удалить скопление грязи и затем заполнить восстановленным маслом. Загрязненное масло снова регенерируется. Если промывка загрязненного трансформатора производится только через смотровое отверстие, то очистится приблизительно 10 % от внутренней поверхности. В таких случаях пленка загрязненного масла останется на большой части поверхности обмотки и внутренней поверхности бака трансформатора. Не забывайте, что до 10% объема масла в трансформаторе впитается в целлюлозную изоляцию. Оставшееся масло в изоляции и трансформаторе содержит полярные структуры и может разрушить большое количество нового или отрегенерированного масла.

Если верх покрытия убран, приблизительно 60% поверхности может быть очищено.

Простая замена масла не удаляет всю осадочную грязь, например как, в системе охлаждения и между обмотками. Эти осадочные грязи будут растворяться в новом масле и способствовать процессу окисления.

Регенерация и очищение от грязи на месте

Процесс регенерации масла и очищения от грязи происходит на месте (возможно в баке трансформатора). Масло откачивается с нижней части бака, нагревается, фильтруется, дегазируется и обезвоживается перед тем, как она вернется на верх трансформатора через расширительный бак. Процесс продолжается до тех пор, пока масло не будет соответствовать стандарту или другим спецификациям. Методика восстановления масла использует метод нагрева, адсорбции и вакуумирования (выделение воды и дегазация). Все обнаруженные утечки должны быть устранены перед обработкой масла.

Разница между регенерацией и очисткой заключается в том, что очистка не может удалять такие вещества как: кислоты, альдегиды, кетоны и т.д., растворенные в масле. Таким образом, очистка не может менять цвет масла от янтарного до желтого. В то время, как регенерация включает в себя также очистку фильтрацию, и обезвоживание.

Произведенная регенерация и очистка трансформаторного масла на месте дает следующие результаты:

.        Влагосодержание в масле понизилось меньше чем 10 ppm;

2.      Кислотность понизилась меньше чем 0,02 мгм КОН/гр масла;

.        Пробивное напряжение увеличилось больше чем 70 кВт;

.        Межфазное напряжение увеличилось до 40 дн;

.        tgd масла стало равно или меньше, чем 0,003;

.        Грязи растворились или стали как суспензия в масле, также как и осадочные грязи, и удалены в процессе регенерации;

.        Стабильность окисления масла восстановилась;

.        Цвет масла восстановился и стал светло желтым;

.        Пробивное напряжение твердой изоляции улучшилось.

Несмотря на то, что нормальная регенерация будет удалять грязь, которая растворилась или стал суспензией в масле, она не будет удалять осадочную грязь. Процесс очистки - это очистка трансформатора горячим маслом, вследствие чего удаляются грязные осадки. Очищение от грязи или вымывание горячим маслом необходимо, когда анализ масла выявляет больше чем 0,15 мгм КОН/гр и межфазное напряжение меньше чем 24 дн. /см. Очищение от грязи производится с помощью установки для регенерации масла, процесс требует нагревать масло до тех пор пока оно не достигнет точки растворимости грязи в трансформаторе и, в целлюлозной изоляции в частности. Масло тогда играет роль как растворитель для собственных продуктов распада.

Усадка изоляции и обезвоживание трансформаторного масла

Усадка изоляции может быть результатом движений катушки под нагрузкой и, в частности, ударной нагрузки, и являться причиной преждевременных поломок. Также, усадка изоляции - это результат целлюлозной деградации. Регенерация трансформаторного масла на месте не вызывает усадки изоляции. Если трансформаторная изоляция сверх сухая (до + 2 % сухого веса), усадка изоляции не происходит. Целью процесса регенерации является регенерация масла в трансформаторе, но не осушка трансформаторной изоляции. Невозможно сушить твердую изоляцию в течение регенерационного периода. Большое количество времени необходимо для достижения сверх сухих уровней.

До тех пор пока не присутствуют усилия (например, вакуумирование), настолько процесс натурален, и усадки изоляции не происходит. Это медленный процесс и зависит от уровня диффузии воды через твердую изоляцию.

Пробой

Перед началом регенерации вся система, включая шланги, заполняется маслом. Старое масло и вещества в суспензии, которая образовалась на дне бака трансформатора, откачивается с нижней части трансформатора (отфильтрованное, очищенное масло) и подается в него через расширительный бак. Таким образом, уровень масла в трансформаторе не падает. Так, масло будет циркулировать без усилий и загрязняющие вещества не вернутся в бак трансформатора. Только чистое, обезвоженное, свободное от частиц (отфильтрованная) масло вернется в бак.

Очистка - это последовательный процесс, растворящий и выводящий из трансформатора грязь в течение всего времени очистки.

Повреждение трансформаторного масла

При поднятии температуры масла до точки растворимости продуктов разложения, необходимо использовать только автоматическое регулирование нагрева масла во избежание термо-окисления и разрушения масла.

С правильно спроектированным и рабочим оборудованием, очистка трансформаторного масла может быть безопасной и экономичной процедурой. Однако, если оборудование плохо спроектировано, масло может быть повреждено в нагревательном агрегате или окислено при использовании центрифуг вместо специальных нагревателей.

Заключение

С развитием научно-технического прогресса трансформатор занял свою важную нишу в производствах различных отраслей. А современная энергетика благодаря трансформаторостроению в электротехнической промышленности в значительной степени получает свое развитие. Самым распространенным применение трансформаторов является использование их при передаче электроэнергии. Используемые силовые трансформаторы способны повышать напряжение до 500 кВт. В электросетях трансформаторы эффективно выполняют свои функции, например, напряжение они могут регулировать как в автоматическом режиме, так и под нагрузкой.

Существует множество видов трансформаторы, которые являются как общими для разных отраслей, так и специальными. Так трансформаторы используются не только в энергетической промышленности. Даже в строительстве, транспорте, специальных видах промышленного производства и т.д. используются трансформаторы как неотъемлемая часть производства.

В наше время передача электроэнергии на большие расстояния от генераторов электростанций к потребителю связана с определенной трудностью. Даже при наибольшем номинальном напряжении современных генераторов 24кВ, сила тока текущего по проводам будет высокой и чтобы уменьшить нагрев проводов, придется уменьшить их сопротивление. Уменьшение сопротивления приведет к значительному увеличению поперечного сечения провода, что сделает экономически невыгодной передачу электроэнергии потребителю.

Для решения этой проблемы используют силовой трансформатор, при помощи которого увеличивают напряжении и уменьшают пропорционально силу тока при этом передаваемая мощность остается без изменений. У потребителя ставится силовой трансформатор, который понижает напряжение до требуемых значений.

Данная работа была посвящена одному из видов силовых трансформаторов - масляным силовым трансформаторам. Были поставлены цели для рассмотрения устройства, принципа действия, охлаждения и эксплуатационных характеристик масляных трансформаторов. Цели эти были выполнены, материал был дан в необходимом объеме, чтобы кратко, но достаточно понятно раскрыть вопрос о масляных трансформаторах. Объектом курсовой работы являлся силовой масляный трансформатор ТМ-630, на примере которого более конкретно рассматривался вопрос эксплуатации.

Сегодня на большинстве отечественных объектов установлены и устанавливаются масляные трансформаторы. В большинстве случаев это обусловлено их относительно невысокой стоимостью. Однако, масляные трансформаторы обладают рядом серьезных недостатков, такими как пожароопасность и экологическая опасность утечки масла. Несмотря на это масляные трансформаторы все же остаются неотъемлемой частью многих энергосистем.

Библиографический список

1. Правила устройства электроустановок - 7-е изд., - М.: НЦ ЭНАС, 2007.

. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей - М.: Омега-Л, 2013.

. Мир смазок [Электронный ресурс]: сайт: http://www.mirsmazok.ru/. - статьи

. Энергетика. Оборудование Документация [Электронный ресурс]: сайт: http://forca.ru /. - раздел книги

. ГОСТ 11677 - 85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

. ГОСТ 16110 - 85. Трансформаторы силовые. Термины и определения.

. ГОСТ 11920-85 Трансформаторы силовые масленые общего назначения до 35 кВ включительно. Технические условия.

. Соколова, Е.М. Электрическое и электромагнитное оборудование. Общепромышленные механизмы и бытовая техника/Е.М. Соколова. - М.: Академия, 2006. - 224с.

. Макаров Е.Ф. Обслуживание и ремонт электрооборудования электростанций и сетей: Учебник для нач. проф. образования / Евгений Федорович Макаров. - М.: ИРПО: Издательский центр "Академия", 2003. - 448 с.

. Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. - М.: Госэнергоиздат, 1999. - 360 с.: ил.

. Кацман, М.М. Электрические машины/М.М. Кацман. - М.: Высшая школа, 2004. - 464с.

. Основы техники безопасности в электроустановках / Долин П.А. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 448 с.

. Охрана труда в электроустановках / Князевский Б.А. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 336 с.

. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов / Голунов А.М. - М.: "Энергия”, 1964. - 152 с.

. Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 34.45-51.300.97. - 6-е изд. М.: ЭНАС, 1998.