Контроль режимів роботи трансформаторів

 

8.3.1 В установках з постійним черговим персоналом необхідно періодично виконувати контроль режимів роботи трансформатора з реєстрацією в експлуатаційній документації споживача таких параметрів:

- струму навантаження;

- напруги сторін трансформатора;

 

Таблиця 8.2 – Граничні значення температури та струму для режимів навантаження, яке перевищує номінальне

 

Тип навантаження	Розподільчі трансформатори потужністю до 2,5 МВ∙А	Трансформатори середньою потужністю до 100 МВ∙А	Потужні силові трансформатори потужністю більше ніж 100 МВ∙А
Номінальний режим систематичних навантажень: - струм, відн. Од. - температура найбільш нагрітої точки та металевих частин, які прилягають до ізоляційного матеріалу, °С - температура масла у верхніх шарах, °С	1,5	1,5	1,5

 

 

Продовження таблиці 8.2

Режим систематичних тривалих аварійних перевантажень: - струм, відн. од. - температура найбільш нагрітої точки та металевих частин, які прилягають до ізоляційних матеріалів, °С - температура масла у верхніх шарах, °С	1,8	1,5	1,3
Режим короткочасних аварійних перевантажень: - струм, відн. од. - температура найбільш нагрітої точки та металевих частин, які прилягають до ізоляційних матеріалів, °С - температура масла у верхніх шарах, °С	2,0	1,8	1,5

 

 

- положення РПН та показів лічильника кількості його перемикань;

- активної та реактивної потужностей;

- температури верхніх шарів масла;

- тиску масла в герметичних вводах напругою 110 – 750 кВ;

- тиску масла в системі охолодження.

В оперативному журналі необхідно реєструвати температуру зовнішнього повітря, значення якої використовувати для виз­начення допустимої температури верхніх шарів масла і перевірки відповідності значення тиску у верхніх точках герметичних вводів кривим, наведеним у інструкціях з експлуатації вводів.

Періодичність виконання операцій контролю режиму роботи трансформаторів установлюється, як правило, місцевими інструкціями залежно від умов роботи трансформатора та з урахуванням чинного РД 34.20.501-89.

8.3.2 Допустимий струм спільної обмотки трансформатора необхідно контролювати за допомогою трансформатора струму, вбудованого в одну з фаз цієї обмотки, або згідно з додатком Ж.

8.3.3 Для трансформаторів, на яких можливе перевантаження, необхідно передбачати можливість контролю цього перевантаження.

Слід фіксувати в експлуатаційній документації величину і три­валість перевантаження та температуру верхніх шарів масла трансформатора.

8.3.4 У трансформаторах, установлених у трансформаторних пунктах, не рідше двох разів на рік (у період максимальних і мінімальних навантажень) необхідно вимірювати навантаження струмовимірювальними кліщами (або за допомогою реєструвальних приладів) і записувати покази температури масла по термометрах. Одночасно слід перевіряти рівномірність навантаження фаз трансформатора.

 

Аварійні режими

 

8.4.1 Аварійними режимами роботи трансформаторів вважаються такі режими, в яких вони не можуть довго працювати, оскільки відхилення навіть одного з основних його параметрів від номінального значення при достатній тривалості створює загрозу пошкодження або руйнування частин трансформатора.

8.4.2 При оперативних перемиканнях і раптовому зниженні навантаження підвищення напруги на трансформаторах залежно від тривалості не повинне перевищувати значень, наведених у таблиці 8.3.

 

Таблиця 8.3 – Допустимі перевищення напруги

Параметр	Допустиме значення
Тривалість перевищення напруги, не більше	20 хв	20 с
Переднє навантаження щодо номінального струму відгалуження, не більше	0,50	1,00
Кратність напруги щодо номінальної напруги відгалуження, не більше	1,15	1,30

 

Кількість перевищень напруги тривалістю 20 хв не повинна бути більше 50 протягом одного року. Кількість перевищень напруги тривалістю 20 с не повинна бути більше 100 за строк служби трансформатора, установлений згідно з ГОСТ 11677-85. При цьому кількість перевищень напруги не повинна бути більше 15 протягом одного року і більше двох – протягом однієї доби.

Проміжок часу між двома перевищеннями напруги тривалістю 20 с і 20 хв повинен бути не менше 1 год. Якщо перевищення на­пруги тривалістю 20 хв відбувалось двічі (з годинним інтервалом), то втретє таке перевищення допустиме тільки в аварійній ситуації і не раніше ніж через 4 год.

При тривалості перевищення напруги, проміжної між двома зазначеними вище значеннями тривалості, допустима напруга дорівнює зазначеній у таблиці 8.3 для більшого з двох значень тривалості.

Крім того, при аварійних комутаціях допускаються короткочасні перевищення напруги частотою 50 Гц, значення і тривалість яких зазначено в ГОСТ 1516.1-76.

У випадках коли за умовами роботи трансформатора не може бути забезпечене обмеження зазначених вище допустимих значень перевищення напруги або тривалість їх впливу, необхідно виконати захист від підвищення напруги.

8.4.3 У трансформаторах із малими коефіцієнтами трансформації (АОДЦТН-133000/330/220, АТДЦТН-250000/330/220) при передачі реактивної потужності зі сторони ВН до сторони СН можливі небезпечні насичення ярмів магнітопроводу потоками розсіяння. Тому в таких трансформаторах необхідно контролювати та об межувати перезбудження ярмів, щоб виключити недопустимі нагрівання елементів конструкції.

Перезбудження ярмів магнітопроводу потрібно контролювати за формулами, наведеними в таблиці 8.4, використовуючи покази щитових кіловольтметрів обмоток ВН і СН.

В автотрансформаторах із РПН у нейтралі (АТДЦТН-250000/330/220) можливе також небезпечне насичення центральної частини стрижнів магнітопроводу.

 

Таблиця 8.4 – Визначення перезбудження ярмів

Спосіб регулювання напруги трансформатора	Максимальний потік у ярмах магнітопроводу трансформатора Ф яр.макс., %
У нейтралі за допомогою регулювальної обмотки

Продовження таблиці 8.4

У лінії СН за допомогою регулювальної обмотки, включеної за схемою „вилка з реверсом”
Примітка 1. U ВН, U СН – робочі напруги, виміряні на сторонах ВН і СН; U ВН ном – номінальна напруга обмотки ВН; U СН ном, U СН ном.р –номінальні лінійні напруги обмотки СН, які відповідають номінальному та даному робочому положенню перемикального пристрою.

 

Перезбудження стрижня магнітопроводу необхідно контролювати за даними щитового кіловольтметра обмотки НН за формулою:

 

, (1)

 

де U _нн – напруга, виміряна на стороні НН у робочому режимі, кВ;

U _{нн ном} – номінальна напруга обмотки НН, кВ.

Тривале (до 6 год на добу) перезбудження ярмів та стрижні магнітопроводу трансформатора не повинне перевищувати 10 %.

У разі виникнення перезбудження, більшого від зазначеного значення або тривалого, слід вжити заходів щодо зниження його до 10 % зменшенням реактивного навантаження трансформатора за погодженням з диспетчером енергосистеми.

8.4.4 Розрахункові значення допустимих кратностей усталених струмів короткого замикання, які трансформатори витримують без пошкодження протягом допустимої тривалості, визначаються згідно з ГОСТ 11677-85.

Найбільша тривалість допустимого значення короткого замикання на вводах трансформатора: при замиканні на стороні НН (U_ном ≤ 35 кВ) – не більше 4 с, а при замиканні на сторонах ВН, СН і НН (U_ном ≥ 110 кВ) – не більше 3 с.

Допустиму тривалість зовнішнього короткого замикання t_k під час протікання усталеного струму короткого замикання, меншого ніж найбільше значення, слід приймати відповідно до співвідношення:

 

, (2)

 

де t_k – допустима тривалість зовнішнього короткого замикання, с;

t_{k макс} – допустима тривалість найбільшого значення струму короткого замикання, зазначена вище, с;

І_k – усталений струм короткого замикання, значення якого менше допустимого;

І_{k від} – допустимий усталений струм короткого замикання відгалуження.

Найбільша допустима тривалість зовнішнього короткого замикання t_k приймається не більше 15 с.

При збільшенні потужності мережі та підвищенні кратності струму короткого замикання хоча б через одну з обмоток вище допустимого значення необхідно вжити в енергосистемі заходів щодо обмеження струму через трансформатор (установлення струмообмежувальних реакторів, резисторів, секціонування мережі і т. ін.).

Скорочення кількості небезпечних впливів струмів короткого замикання, близьких до допустимого, на обмотки трансформаторів рекомендується виконувати забороною автоматичного повторного або ручного ввімкнення пошкоджених ліній електропередавання, підключених на сторонах СН або НН.

 

8.4.5 Трансформатори, крім ТСН, енергоблоків витримують у експлуатації ударні поштовхи струмом. При цьому кількість і значення кратності ударних поштовхів струму не повинні перевищувати значень, наведених у таблиці 8.5.

Допустимість поштовхів струмом тривалістю більше 15 с повинна бути узгоджена з виробником.

 

Таблиця 8.5 – Допустима кількість ударних поштовхів струму

Кількість ударних поштовхів струму за добу	Кратність струму по відношенню до номінального, не більше
До 3	2,0
Понад 3 до 10	1,3
Понад 10 до 1000	1,1