Включение нового трансформатора в работу

Обновлено: 26.01.2025

Подготовка и включение в работу - Эксплуатация силовых масляных трансформаторов 35-110 кВ

6. ПОДГОТОВКА К ВВОДУ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ И ВКЛЮЧЕНИЕ ИХ В РАБОТУ.

6.1. Подготовка трансформаторов к работе при первом включении и после ремонта.

6.1.1. Новый трансформатор или трансформатор, находящийся в эксплуатации, может быть введен в работу после окончания монтажных, наладочных или ремонтных работ на трансформаторе и его оборудовании устройств вторичной коммутации при условии соответствия результатов испытаний трансформатора требованиям РД 16.363-87, инструкций по эксплуатации составных частей трансформатора или ГКД 34.20.302-2002 (после ремонта).
6.1.2. При первом включении трансформатора после монтажа или после ремонта, связанного с отсоединением или заменой цепей вторичной коммутации, необходимо проверить воздействие устройств релейной защиты и автоматики (далее – РЗА) трансформатора на отключение выключателей, установленных в его цепи, и ввести эти устройства в работу согласно местной инструкции по эксплуатации устройств РЗА.
6.1.3. На термометрах манометрических и датчиках температуры выполнить следующие уставки:
- 95 °С - термосигнализатор, который сигнализирует о граничной температуре верхних слоев масла трансформатора с системой охлаждения типа “Д”;
- 55 и 50 (40 и 35) °С - соответственно замыкающий и размыкающий контакты термосигнализатора, который используется в схеме управления системой охлаждения трансформатора типа “Д”;
- 5 °С - датчики температуры, которые используются в схеме управления подогрева шкафа привода устройства РПН и ШАОТ;
- минус 25 °С - датчики температуры, которые используются в схеме управления приводами РПН (проверяется согласно с паспортом датчика).
6.1.4. Осмотреть трансформатор, электрооборудование его первичной цепи, убедиться в его исправном состоянии.
При внешнем осмотре трансформатора проверить:
- отсутствие повреждений, нарушений герметичности и маслоплотности, следов коррозии;
- состояние изоляторов вводов (отсутствие трещин и сколов фарфора, загрязнений, протекания масла через уплотнения, следов перекрытия и др.) ;
- состояние фланцевых соединений бака и других узлов (вводов, устройств РПН, термосифонных фильтров);
- отсутствие посторонних предметов, которые влияют на работу трансформатора;
- целостность и исправность измерительных и защитных устройств (манометрических сигнализирующих термометров, газового реле, защитных реле баков контакторов устройств РПН, маслоуказателей, манометров на герметичных вводах);
- состояние видимых контактных соединений и заземлений;
- показания маслоуказателей расширителей на соответствие средней температуре масла в баке трансформатора и в баке контактора устройства РПН
- уровень масла в расширителе неработающего трансформатора должен быть на уровне, соответствующему средней температуре масла в трансформаторе, который устанавливается примерно в соответствии с среднесуточной температурой окружающего воздуха. Уровень масла в отсеке расширителя бака контактора устройства РПН при положительной температуре масла должен соответствовать приблизительно середине шкалы маслоуказателя. В трансформаторе, находящемся в работе, уровень масла должен быть примерно на отметке, соответствующей температуре верхних слоев масла трансформатора.
- проверить уровень масла и состояние индикаторного силикагеля в высоковольтных негерметичных вводах, давление масла в высоковольтных герметичных вводах в соответствии с инструкцией по эксплуатации вводов;
- состояние индикаторного силикагеля в воздухоосушителях;
- уровень масла в масляных затворах воздухоосушителей;
- состояние узлов передачи устройств РПН (отсутствие поломок шарнирных и нониусных муфт, отсутствие нарушений стопорения и покрывания ледом узлов передачи, наличие смазки;
- состояние приводов устройств РПН и взаимное соответствие показаний указателей положения привода и переключающего устройства, а также указателя положений устройства РПН на щите управления;
- состояние ШД, ШАОТ и аппаратуры в них;
- работу схемы обогрева ШАОТ привода устройства РПН;
- состояние системы охлаждения и ее работоспособность.
Дополнительно необходимо проверить:
- открытое положение отсечного клапана (при наличии);
- соответствие положения вентилей на маслопроводах (от расширителей к бакам трансформатора и контакторов устройств РПН ), а также на маслопроводах доливки масла обозначенного на схеме установки расширителя;
- открытое положение запорной арматуры на маслопроводах системы охлаждения, термосифонных и адсорбционных фильтров;
- состояние заземления бака выводов нейтрали обмоток трансформатора, если не предусмотрено ее разземление;
- показания термосигнализаторов и соответствие выставленных на них уставок, указанным в 6.1.3.;
- состояние электрооборудования и ошиновки цепи трансформатора, обращая внимание на подключение вентильных разрядников или ограничителей перенапряжения.
- в зимнее время проверить исправность обогрева шкафа приводного механизма устройства РПН, шкафа автоматики охлаждения трансформатора (ШД).
Кроме того, кратковременным (до появления течи масла) открытием крана на крышке газового реле необходимо удалить из него воздух. Произвести выпуск воздуха через предусмотренные конструкцией трансформатора пробки.
Подготовить к вводу в работу схему управления устройством РПН трансформатора, для чего необходимо:
- в шкафу привода РПН установить в положение “ Д “ (дистанционное) переключатель режима управления устройства РПН;
- на панели щита управления установить в положение “ Д” (Дистанционное) переключатель режима управления устройства РПН;
- подать напряжение 0,23 (0,4) кВ в схему управления устройства РПН;
- с целью очистки контактной системы от окиси и шлама выполнить не менее десять циклов переключения по всему диапазону РПН и ПБВ
- установить переключающее устройство в требуемое положение и зафиксировать. Проверить соответствие указателя положения приводного механизма устройства РПН в шкафу привода указателю положения переключающего устройства на панели управления.
6.1.7. В зимнее время при температуре окружающего воздуха ниже минус 25 °С указанные в п. 6.1.6. переключения устройства РПН не производить.
6.1.8. Установить в необходимое положение привод устройства ПБВ и проверить его застопоренное положение.
6.1.9. Произвести необходимые измерения на предмет соответствия действительному установленного положения переключающих устройств: для устройств ПБВ – во всех случаях, для устройств РПН – в зависимости от состояния трансформатора по результатам предыдущей эксплуатации.

6.2. Подготовка трансформаторов к работе в процессе текущей эксплуатации

6.2.1. Подготовку трансформаторов к работе после простоя длительностью менее 3 месяцев, когда ни на одну обмотку не было подано напряжение, необходимо производить согласно требованиям п.п. 6.14. - 6.1.7. настоящей инструкции. При этом допускается провести только 2-3 цикла переключений устройств ПБВ и РПН.
Необходимо ввести в работу устройства РЗА трансформатора и, при необходимости, проверить их воздействие на коммутационные устройства в цепи трансформатора.
6.2.2. Подготовку трансформатора к работе после простоя в резерве длительностью более трех месяцев и более, когда ни на одну из его обмоток не было подано напряжение, необходимо производить согласно с п. 6.2.1., но в этом случае дополнительно:
- отобрать пробу масла из бака трансформатора и проверить его пробивное напряжение, влагосодержание, газосодержание;
- отобрать пробу масла из бака контактора устройства РПН и проверить пробивное напряжение и влагосодержание масла;
Результаты проверок должны соответствовать требованиям пунктов приложения настоящей инструкции. При несоответствии качества масла требованиям вышеуказанных пунктов необходимо выяснить и устранить причину ухудшения характеристик масла.
- произвести измерения характеристик изоляции (R₆₀ и tgd) трансформатора и оценить полученные результаты в соответствии с РД 16.363 – 87 или ГКД 34.20.302 – 2002 с учетом результатов предыдущих испытаний.
6.2.3. Подготовку трансформатора к работе после его автоматического отключения действием защит от внутренних повреждений необходимо производить в такой последовательности.
6.2.3.1. По действию сигнальных устройств определить типы защит, срабатывание которых привело к отключению трансформатора.
6.2.3.2. Произвести внешний осмотр трансформатора и оборудования с целью выяснения причины отключения трансформатора.
6.2.3.3. Осмотреть газовое реле и отобрать пробы газа и масла для проверки газа на горючесть и проведения химического анализа.
Отобрать пробы масла из бака трансформатора для проведения анализа, если причины отключения не объясняются неправильным действием релейной защиты или повреждением оборудования, входящего в зону действия сработавшей защиты.
6.2.3.4. Провести электрические испытания и измерения трансформатора в следующем объеме: замер сопротивления изоляции, тока холостого хода, напряжения короткого замыкания, сопротивления обмоток постоянному току.
6.2.3.5. При отключении трансформатора действием реле бака контактора дополнительно руководствоваться указаниями п.7.4.3.2. настоящей инструкции.
6.2.4. Трансформатор необходимо вывести в ремонт в случае:
- его видимого повреждения;
- если газ горючий;
- если в газе содержатся (по результатам физико-химического анализа и хроматографического анализа растворенных в масле газов) продукты разложения изоляции или масла, подтвержденные результатами электрических испытаний и измерений;
- неудовлетворительных результатов электрических испытаний и измерений;
При срабатывании защитного реле бака контактора РПН трансформатор выводится из работы для ревизии контактора.
После окончания ремонта трансформатора его необходимо испытать в соответствии с п.8.2.2. настоящей инструкции. При соответствии результатов испытаний требованиям ГКД 34.20.302 – 2002 трансформатор необходимо подготовить к включению в работу согласно п. 6.2.1. настоящей инструкции.
6.2.5. В случае отключения трансформатора действием защит от внешних повреждений при отсутствии при этом признаков повреждения его первичной цепи, трансформатор может быть включен в работу без проверок.
6.2.6. Если причиной отключения явилось ложное срабатывание защит, трансформатор следует включать в работу после устранения неисправности.
6.2.7. Во всех случаях включение трансформатора в работу после его автоматического отключения производится с разрешения главного инженера предприятия.
6.2.8. Подготовку к работе комплектующих изделий и составных частей трансформатора после выполнения ремонтных или профилактических работ на них выполнить в соответствии с указаниями инструкций по эксплуатации.

6.3. Включение трансформаторов в работу.

6.3.1. После выполнения подготовительных работ и получения разрешения на ввод трансформатора в работу необходимо собрать его схему первичных соединений согласно указаний местной инструкции по оперативным переключениям.
6.3.2. Включать трансформатор следует не раньше чем через 12 часов после последней заливки масла в трансформатор. По окончании работ, связанных с частичным сливом масла, допускается включение трансформатора в работу через 6 часов после доливки масла.
6.3.3. Включать трансформатор в работу следует толчком на полное напряжение со стороны ВН, СН или НН.
Перед включением необходимо проверить отсутствие воздуха в газовом реле путем кратковременного открытия вентиля на газовом реле до появления масла.
После включения необходимо в течение не менее 12 часов осуществлять контроль за появлением воздуха в газовом реле трансформатора, периодически открывая вентиль газового реле и выпуская скопившийся воздух с соблюдением необходимых мер безопасности.
При первом включении после монтажа или ремонта трансформатор следует включать на холостой ход при отключенных вентиляторах системы охлаждения не менее чем на 30 минут для прослушивания и наблюдения за его состоянием.
При первом включении после монтажа при наличии выключателей со стороны питания рекомендуется осуществить от трех до пяти включений трансформатора толчком на номинальное напряжение для проверки отстройки его защиты от толчков намагничивающего тока.
На панелях защит и сигнализации необходимо проверить отсутствие сигналов неисправности трансформатора. При их наличии необходимо устранить причину неисправности, после чего включить трансформатор под нагрузку.
Вентиляторы обдува должны включаться автоматически при достижении температуры масла 55 °С или при номинальной нагрузке независимо от температуры масла. Дутье должно отключаться при снижении температуры масла до 45 - 50 °С, если при этом ток нагрузки менее номинального.
6.3.5. Включение трансформаторов на полную нагрузку в зимнее время допускается при температуре верхних слоев масла минус 40 °С и выше в трансформаторах с охлаждением вида М и Д.

Режим работы силовых трансформаторов и регулирование напряжения в распределительных сетях

В типовых проектах ТП (РТП) предусматривается раздельная работа трансформаторов на стороне ВН и НН, но в отдельных случаях может потребоваться включение трансформаторов на параллельную работу (параллельное соединение как первичных, так и вторичных обмоток).

Параллельная работа трансформаторов допускается при условии:

тождественности групп соединения обмоток трансформаторов;
равенстве коэффициентов трансформации трансформаторов;
равенстве напряжений короткого замыкания (Ш) трансформаторов.
Параллельная работа трансформаторов с отношением номинальных мощностей более 3-х не рекомендуется.

Включение трансформаторов на параллельную работу возможно только после предварительной горячей фазировки на стороне НН индикатором со светящейся шкалой или вольтметром.

Фазы трансформаторов считаются совпавшими, если на одноименных фазах показания вольтметра или индикатора равны нулю.

Пример фазировки в "горячую" 2-х силовых трансформаторов, имеющих заземленные нулевые точки вторичных обмоток и одинаковые группы соединения Y/Yh-0 (или D/Yh-1 1), показан на рис. 1.

Напряжение измеряется вначале между одноименными фазами, а затем между разноименными (см.табл.)

Таблица измеряемых напряжений

Напряжение между зажимами
Сдвиг фаз	a1 -а2	a1- в2	a1 - с2
(часов)	в1 - в2	в1 -с2	в1 -а2
c1 -с2	c1 - а2	c1 -в2
0	0	Uл	Uл

В приведенном примере параллельная работа возможна при соединении одноименных зажимов.

Нагрузочная способность силовых трансформаторов

(в соответствии с ГОСТ, ПУЭ и ПТЭ)

Для трансформаторов, в зависимости от условий эксплуатации, определяемых графиком нагрузки и t° охлаждающей среды, допускаются аварийные и систематические перегрузки.
В аварийных случаях масляные трансформаторы с системами охлаждения М и Д допускают одну из следующих кратковременных перегрузок сверх номинального тока (независимо от длительности предшествующей нагрузки, температуры охлаждающей среды и места установки)

30% - в течение 120 мин. 75% - в течение 20 мин. 45% - в течение 80 мин. 100% - в течение 10 мин. 60% в течение 45 мин.

В аварийных случаях, если коэффициент начальной нагрузки не более 0,93, масляные трансформаторы с системой охлаждения М и Д допускают в течение не более 5 суток перегрузку на 40% сверх номинального тока на время максимумов нагрузки общей продолжительностью не более 6 часов в сутки
М - естественная циркуляция масла и воздуха
Д - естественная циркуляция масла и принудительная циркуляция воздуха.

При номинальной нагрузке температура верхних слоев масла должна быть у масляных трансформаторов с системой охлаждения М или Д - не выше 95 С.

Для масляных трансформаторов допускается длительная перегрузка по току на 5% номинального тока ответвления, если напряжение на ответвлении не превышает номинального.

В аварийных случаях сухие трансформаторы допускают следующие кратковременные перегрузки сверх номинального тока независимо от предшествующей нагрузки и t° охлаждающей среды

• 20% - в течение 60 мин. 50% - в течение 18 мин.
• 30% - в течение 45 мин. 60% - в течение 5 мин.
• 40% - в течение 32 мин.

Допустимые продолжительные перегрузки сухих трансформаторов устанавливаются заводской инструкцией.

С учетом вышеприведенных значений кратковременных перегрузок масляных и сухих трансформаторов выбирается режим максимально допустимых (расчетных по проекту) перегрузок трансформаторов в 2-х лучевой схеме сети.

• Для масляных трансформаторов - 140%
• Для сухих трансформаторов - 120%

Вентиляция помещений трансформаторов должна обеспечить отвод выделяемого ими тепла в таких количествах, чтобы при их нагрузке, с учетом перегрузочной способности и максимальной расчетной температуре окружающей среды, нагрев трансформаторов не превышал максимально допустимых значений.

Вентиляция помещений трансформаторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, не превышала 15°С.

Регулирование напряжения

Согласно ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" нормально допустимые установившиеся отклонения напряжения на выводах электроприемников должны быть в пределах ±5% от номинального напряжения (380/220 В; 6 и 10 кВ), а предельно допустимые установившиеся отклонения - ±10% (в ненормальных режимах работы сети).

Исходя из этих нормативов, напряжение в контрольных точках сети, обеспечивающее допустимые уровни напряжения у электроприемников, должно быть в пределах:

• на вводе в здание: от 368/214 В (-3%) до 400/230 В (+5%)
• на сборке н/н в ТП: от 380/220 В (Uном) до 400/230 В (+5%)
• на шинах кВ ТП (РП) от 6 кВ (Uном) до 6,6кВ (+10%)
• от 10 кВ (Ином) до 10,6 кВ (+6%)

Основными причинами отклонения напряжения от допустимых значений могут быть:

• отклонение напряжения от утвержденного суточного графика на шинах 6-10 кВ ЦП;
• возникновение технологических нарушений в электросетях электрических сетей, потребителей;
• неправильное использование регулировочных устройств сетевых трансформаторов электрических сетей, потребителей;
• отсутствие стабилизирующих устройств в электрической сети потребителей с электроприемниками, ухудшающими качество электроэнергии в сетях внешнего электроснабжения;
• несоответствие схем внутреннего электроснабжения требованиям ПУЭ;
• другие.

При поступлении жалоб потребителей на качество напряжения районом электрических сетей должны быть в кратчайшие сроки установлены причины отклонения и приняты меры по их устранению (устранение неисправностей в электросетях, переключение ответвлений обмоток сетевых трансформаторов, изменение схемы электроснабжения участка сети, приведение напряжения на шинах 6-10 кВ ЦП к утвержденному суточному графику и другие).

В отдельных случаях персоналом электрических сетей должны быть установлены приборы контроля ПКЭ в контрольных точках сети с целью определения причин недопустимого отклонения напряжения. По выполнении мероприятий составляется 2-х сторонний Акт проверки качества напряжения в точке токораздела сети между электрическими сетями и потребителем.

При поступлении массовых жалоб потребителей на повышенное сверх допустимых отклонений напряжение и невозможности персоналом ЦП восстановить нормальное напряжение (в пределах суточного графика) оперативный персонал электрических сетей обязан в кратчайшие сроки.

Порядок включения силовых трансформаторов в работу

Силовой

Первичное включение силовых трансформаторов в работу, а также запуск трансформаторных подстанций – завершающий этап пуско-наладочных работ. Он выполняется в строгом соответствии с правилами эксплуатации трансформаторных установок и только компаниями, которые имеют лицензию на производство таких работ.

Содержание

Монтаж и наладка комплекса оборудования перед включением

В процессе осмотра места монтажа и наладки комплекса оборудования перед включением важно оценить степень выполнения правил техники безопасности. Установка не должна представлять угрозу нормальному передвижению обслуживающего персонала (в том числе, и с оснасткой). Если силовой трансформатор установлен на уровне земли, проверяют физико-механические характеристики грунта и его сплошность. Выявленные несоответствия нормативам могут вызвать сдвиг грунта, в результате чего трансформатор или его электрические соединения могут быть повреждены. Если трансформатор установлен на бетонную площадку, то предельное напряжение материала на сдвиг должно составлять от 20 МПа и более. Контролируется также геометрическая форма площадки: она должна иметь скошенные края сверху и снизу, высота которых от каждого конца должна быть не менее 50 мм. Минимальные размеры бетонного основания (бетон – марки не ниже М400) под силовые трансформаторы мощностью 500…2500 кВА составляют: длина – 2400 мм, ширина – 2700 мм, высота – 250 мм.

Если устройство установлено внутри помещения или на крыше здания, необходимо тщательно проанализировать возможное поведение конструкции под нагрузкой и оценить риски нарушения целостности. Особые положения касаются устройств, которые размещаются в сейсмически опасных зонах.

В ходе таких работ постоянно сопоставляется фактическая схема расположения трансформатора с той, которая приведена в инструкции производителя оборудования.

Важно! Все выявленные несоответствия подлежат незамедлительному устранению строительной компанией, ответственной за монтаж устройства.

При каких условиях производится включение трансформатора

Качество пусконаладочных операций улучшится, если придерживаться следующих правил измерения и испытания электрооборудования перед введением его в работу:

• Устройство должно быть проверено на наличие повреждений перед установкой, включая незакрепленные части, наличие грязи и влаги.
• Избегать каких-либо дополнительных нагрузок на кабеля, вводы или соединения.
• Не удалять защитное покрытие вокруг клемм: они предотвращают окисление поверхности. На клеммах не должно быть дополнительных деталей (например, шайб): это вызывает перегрев соединения.

• Проверить наличие зазора между смежными кабелями, избегать их размещения вблизи кромок и обмоток.
• Проверить заземление нейтрального провода.
• Проверить правильность функционирования цепей управления и измерить фактическое сопротивление изоляции. Испытание сопротивления изоляции должно быть проведено до подачи питания.
• Все обмотки должны быть проверены на целостность.
• При необходимости параллельной эксплуатации нескольких трансформаторов в группе требуется консультация производителя, поскольку все значения напряжения, тока и угла сдвига фаз должны быть в пределах нормы.
• Перед подачей питания на любой трехфазный трансформатор сравнивают линейное и заземляющее напряжения, которые должны быть одинаковыми.

Совет: После завершения установки проверяют выходное напряжение устройства.

Условия, при каких производится включение трансформатора, полностью определяют устойчивость его работы и трудоемкость последующего регламентного обслуживания.

Измерения и испытания электрооборудования перед введением в работу

Правилами приёмки силовых трансформаторов предписывается выполнить ряд измерений и испытаний электрооборудования перед введением его в работу. На этапе подготовки определяются с перечнем контролируемых параметров. При стандартных испытаниях устанавливают:

• Сопротивление, необходимое для расчета температуры обмотки
• Падение напряжения(определяется по результатам теста на короткое замыкание), по которому выясняется номинал выключателя и/или предохранителя, а также схема согласующего реле.
• Потерю нагрузки, определяющую эффективность работы устройства.
• Прикладные и наведенные потенциалы, по которым проверяется электрическая прочность цепей.

Как происходит первое включение

Существуют также и вспомогательные тесты, которые помогают установить, как происходит первое включение трансформатора:

• Проверка на импульс (выполняется в сетях, где возможны резкие скачки напряжения, например, при ударах молний);
• Звук(важно для жилых и офисных помещений: тест может использоваться также в качестве сравнения с будущими звуковыми испытаниями для выявления каких-либо проблем);
• Повышение температуры обмоток, которое помогает гарантировать, что проектные пределы не будут превышены;
• Корона для блоков среднего и высокого напряжения, которая покажет, функционирует ли должным образом система изоляции;
• Сопротивление изоляции в цепях управления напряжением 1,2 кВ (измеряется мегомметром), которое определяет степень влажности изоляции и часто проводится после поставки оборудования, чтобы служить эталоном для сравнения с будущими показаниями;
• Коэффициент мощности изоляции, который измеряется во время монтажа установке, а затем каждые несколько лет, чтобы помочь определить интенсивность старения изоляции.

Испытание трансформаторов тока толчком на номинальное напряжение

При особых условиях эксплуатации выполняют испытание трансформаторов тока толчком на номинальное напряжение. Этим тестом проверяется функционирование устройства в экстремальных условиях. Контроль тока и напряжения осуществляется на понижающей обмотке.

Величины значений напряжения (линия-земля и линия-линия) должны быть очень близкими. Если это не так, питание отключают и вызывают представителя фирмы-производителя.

Проверка работы холостого хода

При совпадении номиналов подключают нагрузку и подают питание на устройство: так можно проверить работу холостого хода. При контроле напряжений и токов нагружение должно быть безударным, и увеличиваться ступенчато, пока не будет достигнута полная нагрузка. И напряжения, и токи должны меняться одинаково. Максимальная длительная нагрузка указывается в паспортных данных.

После установки проверяют выходное напряжение трансформатора. Проверка должна производиться в некоторой безопасной точке доступа к нагрузке, но не в самом устройстве.

Проверяем правильность работы устройства

Для протяженных кабельных трасс падение напряжения существенно возрастает. Когда напряжение на стороне нагрузки низкое, то для поднятия этого параметра следует использовать отводные соединения ниже 100% напряжения сети. Если напряжение на стороне нагрузки высокое, то для его снижения необходимо использовать ответвительные соединения, превышающие 100% линейного напряжения.

Что предпринимать если измеренный ток холостого хода превышает значение

Что предпринимать, если измеренный ток холостого хода превышает значение, приведенное в паспорте? Это возможно, если при монтаже перепутаны отводы, используемые для коррекции сверхвысокого или сверхнизкого входного напряжения линии. Следует дополнительно проверить схему подключения и переподключить отводы, согласно схеме, указываемой на табличке или в инструкции по монтажу.

Важно! Никогда не пытайтесь проверить выходное напряжение на трансформаторе. В корпусе всегда присутствует опасное высокое напряжение.

5 условий параллельной работы трансформаторов, особенности и схема

Вопрос-ответ

Некоторые особенности эксплуатации электрических сетей и установок требуют возможность включения нескольких устройств преобразования электроэнергии. При соблюдении условий параллельной работы силовых трансформаторов улучшаются большинство показателей электроснабжения, в том числе перегрузочная способность и надежность.

Включение по данной схеме требует проведения дополнительных работ, направленных на недопущение неправильных подключений и возникновение недопустимых режимов и аварийных ситуаций.

Содержание

В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов

Включение нескольких устройств преобразования электрической энергии преследует несколько целей:

1. Повышение мощности преобразования.
2. Увеличение надежности.
3. Увеличение перегрузочной способности.
4. Более рациональное использование свободного места.
5. Снижение потерь при работе в периоды малой нагрузки.

Увеличение мощности потребителей требует соответственного увеличения мощности трансформатора. Цель параллельного включения – возможность не выполнять демонтаж и замену более слабого оборудования. В данном случае применяют дополнительную установку параллельно подключенного трансформатора. В первом приближении можно считать, что допустимая мощность потребителей в таком случае удваивается.

Отдельная категория потребителей отличается высокими требования к надежности электропитания. В таком случае назначение дублирующих трансформаторов – возможность обеспечения питанием в случае выхода части преобразователей из строя.

Параллельное включение трансформаторов применяют также в том случае, когда установка одного более мощной конструкции не соответствует требованиям по габаритам. Часто проще установить несколько малогабаритных конструкций вместо одно более мощной.

Снижение потерь на преобразование в период минимального потребления достигается путем отключения части трансформаторов.

Особенности и схема работы параллельного соединения

Не следует путать совместную и параллельную работу силовых трансформаторов. В первом случае устройства подключены параллельно в питающую сеть, но работают на разные потребители или на одни, но в разное время путем установки переключателя. Таким образом, происходит распределение нагрузки между преобразователями электроэнергии.

Параллельная работа трансформирующих устройств требует выполнения нескольких условий. При не соблюдении хотя бы одного из них, по обмоткам трансформаторов начинает протекать уравнительный ток, который снижает допустимую мощность нагрузки, вызывает перегруз преобразователя и снижает общий КПД.

Условия включения и работы по ПУЭ

В нормативно-технической документации, в частности Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) оговорены все допустимые условия проектирования, установки и эксплуатации трансформаторного оборудования.

Условия параллельной работы дополнительно сформулированы в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования подключения:

• соответствие групп соединения обмоток;
• допустимое соотношение мощностей трансформаторов;
• допустимые нормы отклонения коэффициентов трансформации;
• нормы напряжения короткого замыкания;
• фазировка.

Фазировка

Одно из важнейших требований к параллельному включению трансформаторов – выполнение фазировки обмоток.

Соблюдать правильность чередования фаз необходимо потому, что в противном случае произойдет короткое замыкание между обмотками трансформаторов. При смещении фаз в проводниках величина напряжения в каждый момент времени различна, поэтому между ними возникает электрический ток.

Особенно важна процедура фазировки в случаях использования устройств с разными группами включения обмоток.

Напряжение на обмотках

Параллельная работа допускается только в случае равенства напряжений на высокой и низкой сторонах. Данное требование вызвано тем, что при неодинаковых значениях напряжения через обмотки начнут протекать уравнительные токи.

В устройствах с возможностью регулировки коэффициента трансформации необходимо учитывать положение переключающих устройств. Допускается коррекция выходных значений до необходимых значений с учетом того, чтобы не возникло перегрузки одного из трансформаторов.

Напряжение короткого замыкания

Трансформаторы должны иметь равное напряжение короткого замыкания, что обусловлено сопротивлением обмоток. Устройства с низким напряжением короткого замыкания имеют более низкоомную обмотку, а, как известно из схемы параллельного включения цепей, величина тока обратно пропорциональна сопротивлению участка. В противном случае возможна ситуация, когда трансформатор с более низким значением напряжения короткого замыкания будет работать в более нагруженном режиме.

Разница в данном параметре не должна превышать 10%.

Соответствующие друг другу обмотки

Обмотки устройств должны иметь одинаковую группу соединений, поскольку при сдвиге фаз, между обмотками начнут протекать уравнительные токи и тем большие, чем выше величина сдвига фазы, вплоть до короткого замыкания при сдвиге фаз 180 гр.

Перед включением необходимо проверить соответствие группы включения и фазировку каждой обмотки.

Мощность

Несколько меньшие требования предъявляются к трансформаторам в отношении их мощности. В соответствии с требованиями ПТЭЭП соотношение мощностей не должно превышать 1:3.

Подключение устройств с разной мощностью приводит к тому, нагрузка между установками будет распределена неравномерно и менее мощное устройство будет работать с перегрузкой.

Как выполнить фазировку

Фазировку выполняют, в основном, для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали, измерения производят по двум методикам.

Заземленная нейтраль

1. В сеть подключаются цепи первичных обмоток. Нейтраль заземляется.
2. Измеряют напряжение относительно вывода а₁ первого трансформатора и выводами а₂, в₂, с₂ второго;
3. Повторяют те же действия для выводов в₁ и с₁.

Изолированная нейтраль

1. Подключаются первичные обмотки;
2. Подключают перемычку между выводами а₁ и а₂;
3. Измеряют напряжение в₁-в₂, с₁-с₂;
4. Переставляют перемычку на выводы в₁ и в₂;
5. Измеряют напряжение а₁-а₂, с₁-с₂;
6. Повторяют действия, переставив перемычку на выводя с₁ и с₂.

При обоих способах измерений соединению подлежат выводы, между которыми отсутствует напряжение.

Для измерения используются такие приборы:

• Для цепей 0.4 кВ и ниже – вольтметры;
• От 0.4 до 10 кВ – указатели напряжения;
• Свыше 10 кВ – трансформаторы напряжения.

Устройства для измерения должны быть рассчитаны на удвоенное линейное напряжение.

Как выполнить подключение

Подключение трансформаторов в параллельную работы допускается только при соблюдении всех перечисленных условий. Допускается возможность работы устройств с различными группами включения обмоток:

• в группах с разницей 4 часа (120 гр.) производится круговая перестановка обмоток;
• группы с разницей 6 часов (180 гр.), например 0, 4, 8 и 6, 10, 2, подключаются после смены мест начала и конца обмотки одного из трансформаторов;
• в нечетных группах меняются местами две фазы на обмотках высокого и низкого напряжений.

Во всех случаях выполняют повторную фазировку обмоток.

Включение в параллельную работу устройств с четной и нечетной группы невозможно.

Все работы по установке и коммутации выполняются при отсутствии высокого напряжения.

Последствия невыполнения условий

Невыполнение перечисленных условий приводит к следующим последствиям:

1. Несоблюдение фазы вызывает прохождение тока через первичную обмотку даже при отсутствии нагрузки в результате сдвига фаз между проводами. В наихудшем варианте, при сдвиге фаз 180 гр., ток будет равен току короткого замыкания.
2. Неравенство коэффициента трансформации. Ток будет протекать от устройства с высоким напряжением. Также увеличится холостой ход, который будет тем выше, чем больше разница в коэффициенте трансформации. Допустимая разница коэффициентов трансформации составляет не более 0.5%.
3. Неравенство напряжения короткого замыкания не вызывает роста тока холостого хода, но при подключении нагрузки трансформатор с меньшим сопротивлением обмотки будет работать с перегрузкой. Допускается разница напряжения короткого замыкания не более 10%.
4. Аналогичная ситуация возникает при использовании устройств с большой разницей номинальной мощности. Мощность одного из устройств не должна превышать более, чем в 3 раза мощность другого.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств рассматриваемого типа включения следует отметить следующие:

• увеличение допустимой мощности потребителей;
• возможность горячего резервирования питания особо требовательных групп потребителей;
• улучшение условий охлаждения устройств;
• возможность оперативного регулирования количества подключенных устройств в условиях значительного изменения мощности потребителей.

При проектировании питающих установок нужно учитывать, что параллельные схемы включения не лишены недостатков:

Включение трансформатора в сеть и контроль за работой

Допустимая длительность работы, ч

Трансформаторы с охлаждением ДЦ могут эксплуатироваться только при работающих вентиляторах дутья, насосах циркуляции масла и с включенной сигнализацией о прекращении подачи масла и остановке вентиляторов обдува.
При остановленном охлаждении отвод теплоты потерь в трансформаторе не обеспечивается, даже если он не несет нагрузки. В режиме XX трансформатор может находиться не более 30 мин., а с номинальной нагрузкой - не более 10 мин. Время работы трансформатора под нагрузкой не выше номинальной может быть продлено до 1 ч, если у трансформаторов мощностью до 250 МВ·А температура верхних слоев масла не достигла 80°С, а у трансформаторов мощностью выше 250 МВ·А 75°С.
По истечении указанного времени и невозможности восстановления нормальных условий охлаждения трансформатор должен быть разгружен во избежание резкого возрастания разности температур по высоте активной части.
Нагрузка трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц при отключении части охладителей должна быть уменьшена пропорционально числу отключенных охладителей:

Подготовка к пробному включению и включение трансформаторов в эксплуатацию

Перед включением трансформатора на номинальное напряжение необходимо:
а) убедиться в исправном действии всех защит (газовой защиты, максимальной токовой, дифференциальной и т. д.). Контакты газового реле при первом включении пересоединить на отключение масляного выключателя;
б) проверить действие механизмов и блокировки включения и отключения масляных (или воздушных) выключателей;
в) проверить работу переключающего устройства РПН с приводом и правильное положение указателей на всех переключателях (РПН, ПБВ);
г) проверить работу установки охлаждения трансформаторов, правильное положение всех радиаторных кранов, задвижек, крана, соединяющего бак и расширитель, задвижек систем принудительной циркуляции масла (должны быть открыты все необходимые краны и задвижки);
д) проверить уровень масла в расширителе и маслонаполненных вводах, состояние всех уплотнений и отсутствие течи масла, наличие и состояние маслоуказательных стекол на расширителе, вводах, стеклянной диафрагмы на выхлопной трубе;
е) проверить состояние фарфоровых изоляторов вводов (отсутствие повреждения, пыли, краски, грязи), надежность контактов в ошиновке и проводах;
ж) проверить заземление трансформатора;
з) убедиться в отсутствии воздуха в трансформаторе, открыть пробки для выпуска воздуха (на вводах, переходных фланцах, люках и т. д.) и выпустить воздух, попавший в трансформатор;
и) удалить посторонние предметы с крышки трансформатора и убедиться в отсутствии закороток.
При продолжительности времени между окончанием монтажа и включением трансформатора более 3 мес (что недопустимо) необходимо произвести дополнительно следующие проверки перед включением трансформатора:
1) пробу масла при температуре не ниже +5°С и испытание ее;
2) измерение сопротивления изоляции R60, и отношения R60/ R15 обмоток трансформатора;
3) измерение сопротивления постоянному току обмотки на рабочем положении переключателя.

Включение трансформатора

Трансформатор включают под напряжение с задействованными защитами, чтобы при наличии неисправности он мог быть отключен. Включение допускается не ранее чем через 12 ч после последней доливки масла. Сигнальные контакты газового реле включают на отключение трансформатора. Максимальную токовую защиту устанавливают с нулевой выдержкой времени. Трансформатор включают на номинальное напряжение на холостой ход на время не менее 30 мин для прослушивания и наблюдения за его состоянием. При нормальной работе трансформатора звук должен быть ровным (без резкого гудения, повышенного местного шума, треска внутри трансформатора). При прослушивании трансформатора на холостом ходу разрешается включать трансформатор с системой охлаждения ДЦ при отключенной системе охлаждения. При этом температура верхних слоев масла не должна превышать 75°С. Трансформатор следует отключить в случае: повышенного (или неравномерного) шума или потрескивания внутри трансформатора; ненормально возрастающей температуры масла; выброса масла из расширителя и разрыва диафрагмы выхлопной трубы; течи масла, вызывающей резкое снижение уровня масла в расширителе; отсутствия масла в расширителях маслонаполненных вводов; появления трещин и сколов на изоляторах вводов и при наличии на них признаков перекрытия; появления других явных признаков нарушения нормальной работы трансформатора.
После снятия напряжения устанавливают рабочую уставку максимальной токовой защиты и производят три-пять включений трансформатора на полное номинальное напряжение для проверки отстройки защиты от бросков намагничивающего тока.
При удовлетворительных результатах пробного включения трансформатор может быть включен под нагрузку и сдан в эксплуатацию. У трансформаторов, сданных в эксплуатацию и включенных под нагрузку, необходимо отобрать и испытать пробы масла через 10 дней, а затем через 1 мес после включения.

Читайте также:

  
• Дачные дома из бруса ковров
  
• Геншин гео столб в доме
  
• Бак для теплицы своими руками
  
• Высота установки запорной арматуры
  
• Акт приемки кровли образец заполнения