Обслуговування трансформаторів.

Перевірка стану заземлення трансформатора.

 

 У забезпеченні тривалої безаварійної роботи трансформатора велику роль грає його ізоляція. Розрізняють ізоляцію маслонаповненого трансформатора зовнішню і внутрішню. До зовнішньої відносять повітряну ізоляцію, що знаходиться зовні бака, наприклад ізоляційна відстань по повітрю між вводами трансформатора. Внутрішньою є ізоляція, розташована усередині бака. Вона ділиться на головну і поздовжню. До головної ізоляції відносять деталі, що ізолюють обмотки один від одного і від заземлених частин, наприклад електрокартонні (м’які) і паперово-бакелітові (жорсткі) циліндри, масляні канали і ін.

У поздовжню ізоляцію входить ізоляція витків обмотки, між її котушками або дисками, між шарами і елементами ємнісного захисту обмотки. В процесі роботи трансформатора всі елементи його головної і поздовжньої ізоляції піддаються різним діям, що знижують їх електричну міцність і терміни служби.

Найбільш сильну негативну дію на електричну міцність ізоляції створюють хімічні процеси, що відбуваються в трансформаторі із-за наявності в ізоляції сторонніх домішок у вигляді: вологи, що залишилася в ізоляції при недостатньому сушінні обмоток після ремонту або, що скупчилася унаслідок зволоження охолоджуючого масла трансформатора; залишку розчинника просочувального лаку, не видаленого при запіканні просочених обмоток; повітряних або газових включень в ізоляцію, що залишилися при заповненні бака трансформаторним маслом; сторонніх механічних домішок і твердих часток, що попали в бак при його заповненні маслом.

При роботі трансформатора, що супроводжується підвищеним нагрівом його внутрішніх частин, хімічні процеси стають інтенсивнішими і їх негативна дія на ізоляцію різко зростає.

При збільшенні в твердій і м'якій ізоляції вмісту вологи, недостатньому видаленні з неї розчинників, повітря і газових включень електрична міцність ізоляції знижується, а термін служби ізоляційних покриттів в результаті хімічних реакцій різко скорочується. Присутність в маслі різних механічних домішок (волокон і ін.) знижує його пробивну напругу.

Окремі ізоляційні деталі, наприклад паперово-бакелітові циліндри, зазнають, окрім всього, додатково і механічні дії, що викликаються електродинамічними зусиллями, які виникають в обмотках при крізних коротких замиканнях.

Якість ізоляції - основний показник, що визначає надійність трансформатора в експлуатації, тому при ремонті трансформаторів якості і дотриманню технології ізоляційних робіт необхідно приділяти особливу увагу. Ізоляція відремонтованого трансформатора повинна без пошкоджень і погіршень діелектричних властивостей витримати весь комплекс післяремонтних випробувань, а також електричні, теплові, хімічні і інші дії на неї, можливі в процесі роботи трансформатора.

Найуразливішою частиною трансформатора, що часто ушкоджується, є його обмотки ВН і рідше НН. Пошкодження найчастіше виникають унаслідок зниження електричної міцності ізоляції на якій-небудь ділянці обмотки, внаслідок чого відбувається електричний пробій ізоляції між витками і їх замикання на цій ділянці, що призводить до виходу трансформаторів з ладу. Нерідкі випадки переходу напруги з обмотки ВН на обмотку НН через погіршення стану ізоляції між ними.

У трансформаторах можуть ушкоджуватися також вводи, перемикачі, кришка і інші деталі. Приблизне співвідношення (у відсотках) пошкоджень окремих частин трансформатора наступне: обмотки і струмопровідні частини - 53, вводи - 18. перемикачі - 12, всі інші частини, разом узяті, - 17. Дослідження причин аварійних виходів трансформаторів з ладу показали, що зазвичай аварії відбуваються через незадовільне обслуговування і низьку якість ремонту.

Трансформатор з пошкодженими обмотками або іншими його частинами підлягає негайному виводу з роботи і ремонту. Найбільш поширена в електроремонтних цехах більшості підприємств функціональна схема ремонту трьохфазних трансформаторів з масляним охолодженням показана на мал. 1.

Відповідно до цієї схеми пошкоджений трансформатор, що знаходиться на складі несправних трансформаторів в очікуванні ремонту, поступає в дефектувально-підготовче відділення, що складається з трьох ділянок: розбирання і мийки, дефектування обмоток і механічної частини трансформатора.

На розбірній ділянці очищають трансформатор, зливають масло з його розширювача, бака і маслонаповнених вводів, а потім, упевнившись із записів в супровідних документах і шляхом попередніх випробувань в несправності трансформатора, переходять до його розбирання і дефектування.

Розбирання трьохфазного масляного двохобмоточного трансформатора і дефектування ряду його частин виконують одночасно або з невеликим зсувом в часі.

Дефектуванням трансформатора називають комплекс робіт по виявленню характеру і мірах пошкодження його окремих частин. Робота по дефектуванню - найбільш відповідальний етап ремонту, оскільки при цьому визначаються дійсний характер і розміри пошкоджень, а також об'єм майбутньою ремонту і потреба в ремонтних матеріалах і оснащенні. Тому виконуючий дефектування повинен добре знати не лише ознаки і причини несправності, але і способи їх безпомилкового виявлення і усунення.

Мал. 1. Схема ремонту трьохфазних трансформаторів з масляним охолодженням

Пошкодження зовнішніх деталей трансформатора (розширювача, бака. арматури, зовнішньої частини вводів, пробивного запобіжника) можна виявити ретельними оглядами, а внутрішніх деталей - різними випробуваннями. Проте результати випробувань не завжди дозволяють точно встановити дійсний характер пошкоджень, оскільки будь-яке відхилення від норми, виявлене в результаті випробувань (наприклад, підвищений струм холостого ходу), може бути викликане різними причинами, у тому числі витковим замиканням в обмотці, наявністю замкнутого контуру струму через стяжні болти і пресуючі деталі, неправильним включенням паралельних обмоток і ін. Тому в процесі дефектування, як правило, розбирають трансформатор і при необхідності піднімають активну частину (магнітопровід з обмотками), що дозволяє не лише точно встановити причини і масштаби пошкоджень, але й визначити необхідні для ремонту трансформатора матеріали, інструменти і пристрої, а також час.

Заземлювальні болти та шунтувальні перемички перевіряють візуально на наявність окислів, іржі, підтягують їх, якщо необхідно замінюють на нові. При неможливості відкрутити болт його змащують маслом або WD-40 але потім замінюють на новий, оскільки ці речовини є діелектриками і погано видаляються з поверхні, а контакт провідника необхідно зачистити наждачним папером або напилком та знежирити бензином.

ПЕРЕВІРКА СТАНУ ЗАЗЕМЛЕННЯ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

У трансформаторів повинні бути заземлені:

- корпус, кожна закороченими /невживана вторинна/ обмотка, а також всі інші вторинні обмотки, якщо це передбачено проектом. Вторинні обмотки заземляются за допомогою перемички з мідного дроту між одним із затискачів вторинної обмотки і заземлюючим гвинтом на корпусі трансформатора струму. Кожна вторинна обмотка повинна бути заземлена тільки в одній точці.

Батареї статичних конденсаторів слід заземлювати шляхом приєднання заземлюючого провідника до заземлювального болта бака кожного конденсатора, а вентильних розрядників - до заземлюючих болтів підстави (цоколя) кожної фази безпосередньо або через лічильник спрацьовувань.

У силових трансформаторів із заземленою нейтраллю вторинної обмотки трансформатора напругою до 1000В нейтраль трансформатора повинна з'єднуватися з заземлювачем окремим провідником.

Нейтраль трансформатора повинна бути заземлена. Заземлення нейтрали здійснюється окремим провідником, приєднаним до найближчих металевих частин будівельних конструкцій. Для цих цілей в першу чергу необхідно використовувати металеві та залізобетонні колони.

В установках з ізольованою нейтраллю заземлення обмотки трансформатора напругою до 1000 В здійснюється через пробивний запобіжник відповідно до проекту.

Для заземлення корпусу силового трансформатора заземлювальний провідник слід приєднати до заземлювального болта на корпусі трансформатора. Це приєднання повинно бути виконано так, щоб не було необхідності порушення проводки при викочуванні трансформатора.

-  У приміщеннях розподільних пристроїв (РУ), щитів управління і захисту, КТП і ЩСУ як магістралі заземлення (занулення) слід використовувати сталеві і залізобетонні каркаси промислових будівель, металеві обрамлення кабельних каналів, а також заставні елементи при установці КСВ , КРУ, ЩУ і т.п.

Окремі ділянки магістралі, утвореної металевим обрамленням кабельних каналів, а також заставними елементами для установки КСВ, КРУ, ЩУ і т.п. повинні бути надійно зварені. Спеціально для заземлення провідники слід прокладати тільки для з'єднання обрамлень каналів і заставних елементів між собою і приєднання їх до заземлюючого пристрою.

Кожна шафа КРУ, КСО і кожна панель захисту або управління повинні бути приєднані зварюванням не менше ніж у двох місцях до закладних деталей або оздобленням каналів, що створює магістраль заземлення (занулення). При цьому площа перерізу зварних з'єднань не повинна бути менше площі перетину сталевого нульового захисного провідника.

При використанні конструкцій будівель в якості заземлюючих пристроїв кожну шафу КРУ, КСО і кожна панель захисту або управління повинні бути приєднані за допомогою сталевої смуги або прутка до сталевої колоні або до заставного елементу залізобетонної колони каркаса будівлі.

- Заземляющий провідник повинен бути приварений до основних рам дверей огорожі бетонних осередків розподільних пристроїв.

- Металеві конструкції відкритих розподільних пристроїв заземляють шляхом приварювання заземлювального провідника до основи (нижній частині) конструкції. Окремі ланки конструкції повинні бути з'єднані між собою зварюванням.

- У масляних вимикачів і приводів до них, у опорних ізоляторів, лінійних висновків, прохідних ізоляторів, запобіжників високої напруги, додаткових опорів, автоматичних вимикачів тощо заземлювальний провідник має бути приєднаний до заземлювального болта.

- Трансформатори напруги необхідно заземлити шляхом приєднання заземлюючого провідника до заземлювального болта на кожусі (корпусі).

Нульова точка обмотки високої напруги (у випадках, зазначених в проекті) повинна бути приєднана мідним дротом до заземлювального болта на кожусі (корпусі) трансформатора. Нульова точка або фазний провід обмотки низької напруги повинна бути приєднана або до заземлювального болта на кожусі (корпусі) трансформатора, або до клемним затискачів відповідно до вказівок, наведених у проекті.

- Висновок PEN-провідника від нейтралі генератора або трансформатора на щит розподільного пристрою повинен бути виконаний при виведенні фаз шинами - шиною на ізоляторі, а при виведенні фаз кабелем (проводом) - жилою кабеля (проводу).
Провідність PEN-провідника, що йде від нейтралі генератора або трансформатора, повинна бути не менше 50% провідності виведення фаз.

- PEN-провідники, що відходять від нульової шини (незалежно від того, встановлена вона на ізоляторах чи ні), повинні мати ізоляцію, що відповідає напрузі даної мережі.

Для визначення технічного стану заземлювального пристрою повинні проводитися візуальні огляди видимої частини, огляди за заземлювального пристрою з вибірковим розкриттям грунту, вимірювання параметрів заземлювального пристрою відповідно до норм випробування електрообладнання.

Візуальні огляди видимої частини заземлювального пристрою повинні проводитися за графіком, але не рідше 1 разу на 6 місяців відповідальним за електрогосподарство Споживача або працівником, ним уповноваженою.

При огляді оцінюється стан контактних з'єднань між захисним провідником і обладнанням, наявність антикорозійного покриття, відсутність обривів.

Результати оглядів повинні заноситися в паспорт заземлюючого пристрою.

Огляди з вибірковим розкриттям грунту в місцях, найбільш схильних до корозії, а також поблизу місць заземлення нейтралей силових трансформаторів, приєднань розрядників і обмежувачів перенапруг повинні проводитися відповідно до графіка планово-профілактичних робіт (далі - ППР), але не рідше одного разу на 12 років . Величина ділянки заземлювального пристрою, яке зазнає вибіркового розтину грунту (крім ПЛ в населеній місцевості), визначається рішенням технічного керівника Споживача.

Вибіркове розкриття грунту здійснюється на всіх заземлюючих пристроях електроустановок Споживача; для ПЛ в населеній місцевості розкриття проводиться вибірково у 2% опор, які мають заземлювальні пристрої.

 У місцевості з високою агресивністю грунту за рішенням технічного керівника Споживача може бути встановлена більш приватна періодичність огляду з вибірковим розкриттям грунту.

При розтині грунту має проводитись інструментальна оцінка стану заземлювачів і оцінка ступеня корозії контактних з'єднань. Елемент заземлювача повинен бути замінений, якщо зруйновано більше 50% його перетину.

Результати оглядів повинні оформлятися актами.

Для визначення технічного стану заземлювального пристрою відповідно до норм випробувань електрообладнання повинні проводитися:

вимірювання опору заземлювального пристрою;

вимірювання напруги дотику (в електроустановках, заземлювальний пристрій яких виконано за нормами на напругу дотику), перевірка наявності ланцюга між заземлювальним пристроєм і заземлюють елементами, а також з'єднань природних заземлювачів із заземлюючим пристроєм;

вимір струмів короткого замикання електроустановки, перевірка стану пробивних запобіжників;

вимір питомого опору грунту в районі заземлювального пристрою.

Для ПЛ вимірювання проводяться щорічно у опор, які мають роз'єднувачі, захисні проміжки, розрядники, повторне заземлення нульового проводу, а також вибірково у 2% залізобетонних і металевих опор населеній місцевості.

Виміри повинні виконуватися в період найбільшого висихання rpyнта (для районів вічної мерзлоти - у період найбільшого промерзання грунту).

Результати вимірювань оформлюються протоколами.

На головних знижувальних підстанціях і трансформаторних підстанціях, де від'єднання заземлювальних провідників від обладнання неможливо за умовами забезпечення категорійності електропостачання, технічний стан заземлювального пристрою має оцінюватися за результатами вимірювань.

Вимірювання параметрів заземлюючих пристроїв-опір заземлювального пристрою, напруга дотику, перевірка наявності ланцюга між заземлювачами та заземлюють елементами - виробляються також після реконструкції та ремонту заземлюючих пристроїв, при виявленні руйнування або перекриття ізоляторів ПЛ електричною дугою.

При необхідності слід вживати заходів для доведення параметрів заземлювальних пристроїв до нормативних.

На кожне знаходиться в експлуатації заземлювальний пристрій повинен бути заведений паспорт, який містить:

виконавчу схему пристрою з прив'язками до капітальних coopуженіям;

вказана зв'язок з надземними і підземними комунікаціями і з іншими заземлюючими пристроями;

дату введення в експлуатацію;

основні параметри заземлювачів (матеріал, профіль, лінійні Pазмер);

величину опору розтікання струму заземлювального пристрою;

питомий опір грунту;

дані по напрузі дотику (при необхідності);

дані за ступенем корозії штучних заземлювачів;

дані по опору металозв'язку обладнання з заземлювальним пристроєм;

відомість оглядів і виявлених дефектів;

інформацію щодо усунення зауважень і дефектів.

До паспорта повинні бути додані результати візуальних оглядів з розкриттям грунту, протоколи вимірювання параметрів заземлювального пристрою, дані про характер ремонтів і зміни, внесені в конструкцію пристрою.