Тема 2.3 Эксплуатация силовых трансформаторов и автотрансформаторов 4 страница

Рисунок 86 Передвижной адсорбер для регенерации масла

 

Восстановление масел происходит в процессе фильтра­ции его через слой зерен адсорбента. Для этого адсорбент помещается в специальный аппарат — адсорбер (рис. 86), через который насосом прокачивается масло. Пропуск мас­ла контролируется расходомером и составляет 250— 360 л/ч.

Передвижные адсорберы используются для очистки масла, сливаемого из оборудования во время ремонта, а также в работающем оборудовании, находящемся под на­пряжением (рис. 87). В последнем случае регенерация ведется под постоянным наблюдением персонала, так как возможны колебания уровня масла в действующем обору­довании, а их нельзя допускать.

 

 

1— трансформатор; 2 — подогреватель; 3 — адсорбер; 4 — фильтр-пресс

 

Рисунок 87 Схема установки для ре­генерации масла в трансформаторе, находящемся в работе

 

Зернистые адсорбенты, потерявшие активность, восста­навливаются в особых камерах продувкой воздухом, нагре­тым до 200 °С.

Предохранение масла от увлажнения и окисления. Вы­ше были рассмотрены способы поддержания электрической прочности и химических показателей эксплуатационных масел в пределах установленных норм путем периодической очистки и сушки. Чтобы снизить эксплуатационные расхо­ды по уходу за маслом, целесообразно защитить масло, залитое в оборудование и храня­щееся в резерве, от увлажне­ния и накопления в нем про­дуктов окисления. Для предо­хранения масла от влаги и за­грязнений воздуха применяют­ся воздухоосушительные филь­тры, устройство и установка которых на трансформаторе показана на рис. 90.

 

 

 

 

1-труба для присоединения воздухоосушителя; 2 — стенка бака; 3 — соединитель­ная гайка; 4 — смотровое окно патрона с индикаторным силикагелем; 5 — масляный затвор; 6 — указатель уровня масла в затворе

 

Рисунок 90 Воздухоосушитель

 

В нижней части фильтра помещен масляный затвор 5, работающий по принципу двух сообщающихся сосудов. Он очищает проходящий через не­го воздух от механических при­месей. В верхней части фильтр снабжен патроном с голубым индикаторным силикагелем. Действие фильтра состоит в следующем. С понижением температуры трансформа­тора объем масла в нем уменьшается. При этом порция атмосферного воздуха засасывается в трансформатор через масляный затвор. Проходя через слой силикагеля, атмо­сферный воздух осушается и попадает в расширитель транс­форматора. При нагревании трансформатора, когда масло начинает оказывать давление на воздушную подушку, про­цесс проходит в обратном порядке. Об увлажнении силика­геля свидетельствует изменение цвета индикаторного сили­кагеля из голубого в розовый.

Одним из способов защиты масла в силовых трансфор­маторах от окисления является применение термосифонных фильтров, которые представляют собой металлические ци­линдры, заполненные адсорбентом, непрерывно поглощаю­щими продукты окисления масла. Термосифоны присоеди­няют к трансформаторам так же, как радиаторы охлажде­ния. У трансформаторов с охлаждением ДЦ и Ц их крепят у выносных охладителей. Масло в термосифоне перемеща­ется сверху вниз. В качестве адсорбента применяется силикагель марки КСК или активная окись алюминия с зернами 2,7—7 мм. Расчетная емкость термосифона составляет 2 % объема масла в баке, расширителе и охладителях трансформатора. Подключение термосифона производят к трансформаторам со свежим маслом — это дает наилучшие результаты. Адсорбент заменяют, когда кислотное число масла станет равным 0,1—0,15 мг КОН/г.

Лучшим способом защиты масла в трансформаторах от окисления является устранение прямого контакта масла с атмосферным воздухом и влагой, что может быть достигну­то герметизацией трансформаторов и заменой воздуха над поверхностью масла инертным газом, например азотом. Две принципиальные схемы конструктивного выполнения азотной защиты приведены на рис. 91. При схеме на рис. 91, а объем азотной подушки выбирается равным при­мерно 15 % объема залитого масла.

 

 

1 — бак трансформатора; 2 —эластичный резервуар; 3 — козлы для подвешивания резервуара

 

Рисунок 91 Схемы конструктивного выполнения азотной защиты масла в трансформаторах

а — система с переменным давлением азо­та над поверхностью масла; б — система с нормальным атмосферным давлением азо­та с применением эластичного резервуара

 

Для обеспечения выхлопа газа из бака при поврежде­нии внутри трансформатора все герметизированные транс­форматоры снабжаются механическими реле давления, сра­батывающими при повышении давления в баке до 75 кПа.

В схеме, представленной на рис. 91, б, пространство над маслом в расширителе соединено трубкой с эластич­ным резервуаром из химически стойкого и газонепроницае­мого материала. Система заполнена постоянным количест­вом азота, давление которого сохраняется равным атмосферному давлению при любом режиме работы транс­форматора. При нагреве трансформатора уровень масла в расширителе поднимается и азот, заполняющий его, пере­ходит в эластичный резервуар, объем которого увеличива­ется. При охлаждении трансформатора уровень масла в нем понижается, азот выходит из эластичного резервуара и занимает пространство в расширителе, освободившееся при сжатии масла. При этом стенки эластичного резервуа­ра опадают.

На подстанциях с двумя и более трансформаторами применяются схемы групповой азотной защиты с подпиткой их от одного эластичного резервуара.

При монтаже азотной защиты на трансформаторе про­изводится тщательное уплотнение отдельных его узлов и соединений в пространстве над маслом. Герметичность сое­динений проверяется опрессовкой системы азотом при дав­лении 50 кПа. Масло в трансформаторе дегазируется (уда­ляется кислород) и азотируется (насыщается азотом). Де­газация производится распылением масла под вакуумом или путем замещения кислорода азотом при помощи про­дувок.

Эксплуатация силовых трансформаторов с азотной за­щитой мало чем отличается от эксплуатации обычных трансформаторов. По внешнему состоянию эластичного ре­зервуара ведется контроль за состоянием газоплотности системы. Два раза в год из эластичных резервуаров отби­раются пробы газа на содержание кислорода. Подпитку азотом производят по мере его расхода (утечки). Доливка масла в трансформатор производится через нижний кран с помощью специального приспособления, исключающего по­падание воздуха в трансформатор.

В настоящее время устройствами азотной защиты масла оборудуются и маслонаполненные вводы, особенно на на­пряжении 330 и 500 кВ.

Пленочная защита. Она основана на герметизации мас­ла подвижной эластичной пленкой, помещаемой в расшири­тель трансформатора и изолирующей масло в расширителе от прямого контакта с атмосферным воздухом. При темпе­ратурных колебаниях объема масла в трансформаторе эластичная пленка всегда остается прижатой к поверхно­сти масла в расширителе, поднимаясь при увеличении объ­ема масла и опускаясь при его уменьшении.

Антиокислительные присадки. Свежее, нормально очи­щенное масло содержит смолы, являющиеся естественными антиокислителями; масло, регенерированное адсорбентами, утрачивает их. В эксплуатации повышение стабильности регенерированных масел достигается совместным примене­нием термосифонных фильтров и специальных антиокисли­тельных присадок.

В Советском Союзе в качестве антиокислителей широко использовался ионол, амидопирин и другие вещества. Ионол, будучи введенным в масло в количестве, равном 0,2 % мас­сы масла, эффективно задерживает окисление. Вместе с тем он не извлекается из масла адсорбентами. Ионол практиче­ски полностью предотвращает образование осадка в хорошо очищенных маслах. Амидопирин подобно ионолу задержи­вает образование кислот и осадка увеличивает срок служ­бы примерно в 2—3 раза. Однако при введении в масло амидопирина термосифонные фильтры загружают только окисью алюминия, так как силикагель обладает способно­стью адсорбировать амидопирин.

Защита масла во вводах. Для защиты от увлажнения масла во вводах применяются масляные затворы. Конст­руктивно их выполняют в виде цилиндра, разделенного на две части цилиндрической перегородкой, имеющей снизу отверстия для перетока масла из одной части в другую. Маслом заполняют менее половины цилиндра. Оно не име­ет прямого контакта с маслом во вводе. Сверху воздушное пространство одной части затвора сообщается с воздушной подушкой в расширителе ввода, другой части — с атмосфе­рой. Все температурные колебания объема масла и давле­ния во вводе компенсируются изменением уровней запираю­щей жидкости в цилиндре затвора. Масляные затворы не устраняют, а лишь ограничивают влагообмен между маслом затвора, воздухом расширителя и маслом ввода. Более эф­фективной мерой предохранения масла является оснащение вводов с масляными затворами еще и воздухоосушителями.

1 — масло во вводе; 2 — трубка масляного за­твора; 3 — масло в зат­воре; 4 — поддон; 5 — трубка воздухоосушителя; 6 — масляный затвор воздухоосушителя; 7 — стеклянная трубка; 8 — зерна силикагеля; 9 — сетка

 

Рисунок 92 Головка маслонаполненного ввода

 

На рис. 92 показана головка маслонаполненного ввода с масляным затвором и воздухоосушителем. Средством, исключающим контакт масла с атмосферным воздухом и тем самым длительно обеспечивающим сохранение им высоких электроизоляционных свойств, является полная герметиза­ция вводов.

 

Вопросы для повторения

1. Какие функции выполняет магнитопровод трансформатора?

2. Для чего и как заземляют магнитопровод трансформатора?

3. Какие требования предъявляют к обмоткам трансформаторов?

 

4. В какой последовательности вводится в работу оборудование масловодяного охлаждения?

5. В чем состоит обслуживание систем охлаждения масляных транс­форматоров?

6. Чем отличается устройство РПН с реактором от РПН с резисто­рами?

7.В чем заключается обслуживание устройств ПБВ и РПН?

8. Возможно ли включение в работу трансформаторов с охлажде­нием ДП и Ц в зимнее время при температуре наружного воздуха ни­же —25 °С?

9. Допускается ли перегрузка трансформаторов и автотрансформа­торов?

10.В каких пределах допускается превышение напряжения на об­мотках трансформаторов?

11.На что обращается внимание при осмотре трансформаторов?

12.Как проверить группу соединения обмоток трансформатора?

13.Какими методами выполняется фазировка трансформаторов?

14.Как осуществляется защита от перенапряжения заземленных нейтралей трансформаторов?

15.Каким показателям качества должно удовлетворять эксплуата­ционное трансформаторное масло?

16.Какими свойствами обладают цеолит и силикагель?

17.Назовите способы защиты трансформаторных масел от окисле­ния и увлажнения.

 

Тема 2.4 Эксплуатация распределительных устройств