Испытание силовых трансформаторов – Методика испытания и измерения силовых трансформаторов — Методики испытаний / Документы — Электротехническая лаборатория, г.Ханты-Мансийск — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Пусконаладочные испытания силовых трансформаторов

Назначение, объем и порядок испытаний

Пусконаладочные испытания предназначены для проверки основных технических данных трансформатора и отдельных его узлов перед включением трансформатора в эксплуатацию, а также выявления скрытых неисправностей. Часть вышеуказанных измерений и испытаний проводят в процессе монтажа трансформатора, часть — после окончательной сборки и заливки маслом.

Измерение параметров изоляции входит в оценку состояния изоляции трансформатора. В объем пусконаладочных испытаний входят:
1) измерение потерь холостого хода при малом однофазном возбуждении;
2) измерение омического сопротивления обмоток;
3) измерение коэффициента трансформации;
4) проверка группы соединения обмоток;
5) испытание изоляции приложенным напряжением.

При производстве пусконаладочных работ необходимо соблюдать определенную последовательность в выполнении перечисленных испытаний.

Измерение потерь холостого хода следует проводить до подачи постоянного напряжения на обмотки трансформатора, так как постоянное напряжение может вызвать дополнительное намагничивание магнитной системы и, как следствие, получение неудовлетворительных результатов измерений, поэтому потери холостого хода при малом возбуждении измеряют до нагрева трансформатора постоянным током и до измерения активных сопротивлений обмоток.

Активное сопротивление обмоток следует измерять при установившейся температуре трансформаторов до нагрева или после остывания, для того чтобы избежать ошибочных результатов, связанных с неравномерной температурой отдельных обмоток

Испытание изоляции приложенным напряжением следует проводить после оценки ее состояния. Нарушение этой последовательности может вызвать повреждение вполне доброкачественного трансформатора. Например, при испытании электрической прочности изоляции пробой в трансформаторе может быть вызван низким качеством залитого масла, наличием влаги в изоляции, загрязнением и другими недостатками, контролируемыми при оценке изоляции.

Очередность проведения измерения коэффициента трансформации и определения группы соединений обмоток не установлена.

Ввиду сложности пусконаладочных испытаний, необходимости соответствующего опыта в проведении работ и специального оборудования и приборов такие испытания проводят специализированные наладочные организации или лаборатории. Результаты измерений и испытаний оформляют соответствующими протоколами, прилагаемыми к технической документации по монтажу трансформатора.

Особое внимание при испытаниях следует уделить безопасности проведения работ.

Измерение потерь холостого хода при малом однофазном возбуждении

Эти испытания производятся для трансформаторов мощностью 10000 кВА и более. Потери холостого хода при малом однофазном возбуждении измеряют по схемам, приведенным на рисунке 1,а. Для трехфазных трансформаторов выполняют три однофазных опыта путем поочередного замыкания накоротко одной из фаз и возбуждения двух других фаз трансформатора.

а — схемы последовательного закорачивания фаз: слева направо закорочены соответственно фазы с,

b, а; б — схема подключения приборов; в — схема подключения питания при размагничивании
Рисунок 1 — Измерение потерь холостого хода при малом возбуждении с последовательным закорачиванием фаз

В первом опыте накоротко замыкают обмотку фазы А и возбуждают фазы В и С. При этом измеряемые потери будут характеризовать потерю энергии на возбуждение фаз В и С магнитопровода. Аналогичные опыты производят при поочередно закорачиваемых других фазах.

Замыкание накоротко обмотки любой фазы можно производить на соответствующих выводах любой из обмоток трансформатора, учитывая при этом действительную схему соединения обмоток трансформатора. При измерении обычно подводят напряжение и закорачивают накоротко одну из фаз на стороне низшего напряжения трансформатора, добиваясь таким образом большего возбуждения магнитной системы.

При испытании измеряют подводимое напряжение и суммарную мощность, потребляемую испытуемым трансформатором и измерительными приборами. Затем определяют потребление измерительных приборов (Рпр) путем измерения или расчета. Измерение потребления приборов производят по схеме на рисунке ,б. Потребление приборов можно определить также по формуле:

Рпр = U2/Rv+ U2/Rw,

где U — подводимое переменное напряжение, В;
Rv — сопротивление вольтметра, Ом;
Rw — сопротивление обмотки напряжения ваттметра, Ом.

Потери в испытуемом трансформаторе вычисляют по формуле:

Ро’=Ризм—Рпр.

В трехфазных трансформаторах потери, измеряемые по схемам с закорачиванием фаз А и С, должны быть практически равными, а измеренные по схеме с закорачиванием фазы В — больше последних. Это объясняется различной длиной пути замыкания магнитного потока при возбуждении трансформатора по указанным схемам измерения. При возникновении какого-либо короткозамкнутого витка для одного из стержней магнитопровода соотношение потерь, измеренных по этим схемам, изменится, причем появление короткозамкнутого витка вызывает увеличение потерь, поэтому «дефектной» будет та фаза, при закорачивании которой будут измерены наименьшие потери. Это явление используется для оценки состояния трансформаторов.

Полученные результаты оценивают путем сравнения их со значениями, измеренными при изготовлении и приведенными в паспорте трансформатора. Для сравнения результатов измерение потерь производят по схемам и при напряжении, указанном в паспорте трансформатора.

Для трансформаторов на напряжение до 35 кВ включительно измеренные потери для каждой из схем не должны отличаться более чем на 10% значений, полученных при изготовлении. Отношение потерь, измеренных при закорачивании фаз А и С (РА/РС), а также отношение этих потерь к потерям, полученным при закорачивании фазы В (РВ/РА и РВ/РС), не должны отличаться в пределах погрешности измерений от таких же отношений, полученных при измерении на заводе.

Для однофазных трансформаторов на напряжение 110 кВ и более полученные потери не должны отличаться более чем на 10% от потерь, измеренных при изготовлении трансформаторов.

Для трехфазных трансформаторов на напряжение 110 кВ и выше соотношение потерь, измеренных по указанным выше схемам (РА/РС, РВ/РА и РВ/РС), не должно отличаться больше чем на 5% таких же соотношений потерь, полученных при изготовлении.

Если трансформаторы имеют реакторные переключающие устройства, то измерение потерь холостого хода дополнительно производят на промежуточном положении регулятора «Мост». Результаты оценивают аналогично путем сравнения их с заводскими значениями на данном положении устройства. На результаты измерений значительное влияние оказывает намагничивание магнитопровода вследствие протекания по обмоткам трансформатора постоянного тока. В этих случаях для измерения потерь трансформаторы размагничивают.

Размагничивание производят путем подачи на обмотки постоянного тока с изменяющейся полярностью. Схема размагничивания трансформатора показана на рисунке 1,в. При помощи реостата плавно увеличивают ток в обмотке трансформатора до значения, равного 1,1 тока холостого хода. Затем также плавно снижают ток до 0 и, переключая полярность, увеличивают ток до значения 1,1 тока холостого хода. Такие циклы изменения тока производят при значениях тока 0,8; 0,6; 0,4 и 0,2 Iхх. Затем, снизив ток до 0, отключают источник питания постоянного тока и повторяют измерение потерь холостого хода.

Возможно произвести размагничивание трансформаторов методом кратковременной подачи на обмотки номинального напряжения в режиме холостого хода трансформаторов. Методика проведения измерений потерь холостого хода на однофазном пониженном напряжении должна соответствовать ГОСТ 3484-77.

Измерение активного сопротивления обмоток

Измерение сопротивления обмоток постоянному току производят для проверки состояния электрических контактных соединений и целостности электрической цепи обмоток трансформатора. Наиболее характерными дефектами, которые обнаруживаются при этом измерении, являются:
1) обрыв одного или нескольких из параллельных проводов в отводах;

2) нарушение пайки;
3) недоброкачественный контакт присоединения отводов обмотки к вводам;
4) недоброкачественный контакт в переключателях ПБВ или устройствах РПН;
5) неправильная установка привода ПБВ.

Обычно в условиях монтажа сопротивление измеряют при помощи амперметра и вольтметра методом падения напряжения. На рисунке 2,а, б показаны две принципиальные схемы подключения приборов при измерении. Схему на рисунке 2,а применяют при измерении малых значений сопротивлений от долей Ома до нескольких Ом, а схему на рисунке 2,б — при измерении больших значений сопротивления. Правильный выбор схемы измерения исключает значительные погрешности из-за падения напряжения в приборах, которые обычно при вычислении значения сопротивления не учитываются.

Рисунок 2 — Схемы измерения сопротивления обмотки постоянному току

В практике в основном применяют схему на рисунке 2,а. При сборке этой схемы цепи тока и напряжения разделяют, т. е. выполняют отдельными проводами, чтобы исключить из измеряемого сопротивления сопротивление проводов цепи тока и переходным сопротивления в местах подключения цепей и напряжения к вводам трансформатора. Цепь измерения напряжения должна подключаться непосредственно к токоведущим шпилькам вводов испытываемой обмотки. Обычно сопротивление измеряют при напряжениях до 24 В и токах до 10 А. При этом ток не должен превышать 20% номинального тока обмотки.

Пределы измерения приборов должны быть выбраны такими, чтобы при измерениях отклонение по стрелке было во второй половине шкалы. Класс точности приборов должен быть не более 0,5. В качестве источника питания, как правило, применяют кислотные или щелочные аккумуляторные батареи.

Сопротивление реостата выбирают в 8—10 раз больше, чем сопротивление измеряемой обмотки. Измерение производят следующим образом. Включают рубильник и при помощи реостата устанавливают необходимый ток в цепи. В результате индуктивности обмотки ток будет постепенно возрастать до установившегося значения. После установления тока записывают показания вольтметра и амперметра. Вольтметр включают после установления тока в цепи, а выключают перед отключением рубильника. Невыполнение этого порядка включения и отключения вольтметра может привести к его повреждению.

При измерении сопротивления обмотки, обладающей большой индуктивностью, для уменьшения времени установления тока в цепи производят кратковременное форсирование (увеличение) тока путем шунтирования реостата кнопкой. Время установления тока при измерении сопротивления обмоток больших трансформаторов достигает 30 минут и более. Сопротивление измеряют для каждой обмотки трансформатора на всех положениях переключающего устройства. Оценку результатов производят путем сравнения полученных значений с данными, указанными в паспорте трансформатора.

Для однофазных трансформаторов полученные значения не должны отличаться больше чем на 2% значений, указанных в паспорте при одинаковой температуре и на тех же регулировочных ответвлениях.

Для трехфазных трансформаторов сопротивления, полученные на одинаковых ответвлениях разных фаз, не должны отличаться друг от друга более чем на 2%. если в паспорте нет специальных указаний.

Полученные значения сопротивления обмотки постоянному току приводят к температуре, указанной в паспорте трансформатора по формуле:

Rx = R₀(235+tx)/(235+t₀),

где Rx — значение сопротивления при температуре, указанной в паспорте tx, Ом;
R₀ — значение сопротивления при температуре измерения t₀, Ом;
t₀ — температура измерения, °С;
tx — температура, указанная в паспорте, °С.

За температуру масляного трансформатора, ранее не включавшегося и не подвергавшегося нагреву, принимают температуру верхних слоев масла при условии, что измерение сопротивления производят не ранее чем через 30 минут после заливки масла для трансформаторов мощностью до 1000 кВА включительно и не ранее чем через 60 минут для трансформаторов большой мощности.

Методика проведения измерения сопротивления обмоток должна соответствовать ГОСТ 3484 77.

Измерение коэффициента трансформации

Коэффициентом трансформации называют отношение напряжения обмотки ВН к напряжению обмотки ИН при холостом ходе трансформатора. Коэффициент трансформации определяют для всех ответвлений обмоток и для всех фаз. Для трехобмоточных трансформаторов достаточно проверить коэффициент трансформации для двух пар обмоток. Путем измерения коэффициента трансформации могут выявляться следующие отклонения:
1) неправильное подсоединение отводов РПН;
2) неправильная установка привода ПБВ.

Коэффициент трансформации определяют методом двух вольтметров. Измерение производят двумя вольтметрами класса не ниже 0,5 следующим образом. К одной из обмоток трансформатора подводят напряжение и измеряют его одним из вольтметров. Одновременно другим вольтметром измеряют напряжение на другой обмотке. Чтобы избежать применения измерительных трансформаторов напряжения, переменное напряжение 220—380 В подводят к обмотке ВН.

При испытании трехфазных трансформаторов коэффициент трансформации определяют по линейным напряжениям на соответствующих одноименных линейных выводах обеих проверяемых обмоток или по фазным напряжениям соответствующих фаз. Коэффициент трансформации по фазным напряжениям измеряется при однофазном и трехфазном возбуждении.

Если схема соединения измеряемых обмоток ∆/Y или Y/∆, коэффициент трансформации измеряют при однофазном возбуждении с поочередным закорачиванием фаз (рисунок 3). Одну из фаз, соединенных в треугольник, накоротко замыкают путем соединения двух соответствующих выводов данной обмотки, а напряжение подают на две оставшиеся фазы. Полученное значение коэффициента должно быть равно 2 Кф при питании со стороны звезды или Кф/2 при питании со стороны треугольника, где Кф — фазный коэффициент трансформации.

Рисунок 3 — Схема измерения фазного коэффициента трансформации при соединении обмоток ∆/Y и Y/∆

Если схема соединения измеряемых обмоток ∆/∆ иле Y/Y фазный коэффициент можно измерять при трехфазном возбуждении, если предварительно установлено, что несимметрия напряжения практически не снижает точности измерения, или при однофазном возбуждении с закорачиванием фаз. Фазный коэффициент трансформации в основном определяют для выявления причин неудовлетворительных значений линейного коэффициента.

Коэффициент трансформации измеряют также методом моста или образцового трансформатора. Однако эти методы не находят широкого применения при монтаже.

Полученные значения коэффициента трансформации на всех ответвлениях не должны отличаться более чем на 2% значения, рассчитанного по номинальным напряжениям.

Методика определения коэффициента трансформации должна соответствовать ГОСТ 3484-77.

Проверка группы соединения обмоток

Группа соединения характеризует угол сдвига векторов ЭДС в обмотках ВН, СН и НН одноименных фаз трансформатора. Тождественность групп соединения обмоток различных трансформаторов является основным условием их параллельной работы, несоблюдение этих условий вызывает возникновение при параллельной работе значительных уравнительных токов, которые в некоторых случаях могут во много раз превосходить номинальные. Это обстоятельство в основном определяет необходимость проверки группы соединения обмоток трансформаторов после их монтажа. В практике случаи несоответствия группы, указанной в паспорте трансформаторов, случаются чрезвычайно редко.

Наиболее характерными недостатками, выявленными при проверке группы соединения обмоток, являются:
1) неправильно выполненная маркировка вводов трансформатора;
2) неправильное подсоединение отводов обмоток к вводам.

При испытании трехобмоточных трансформаторов проверяют группу соединения между двумя парами разных обмоток. Проверку группы соединения обмоток трансформаторов на монтаже производят главным образом по методу двух вольтметров для трехфазных и методу постоянного тока для однофазных трансформаторов.

Метод двух вольтметров основан на совмещении векторных диаграмм первичного и вторичного напряжения и измерений напряжений между соответствующими вводами с последующим сравнением полученных значений с расчетными.

Для совмещения векторных диаграмм выводы А и а испытуемого трансформатора соединяют между собой. Затем к одной из обмоток подводят напряжение обычно не более 380 В и измеряют последовательно напряжение между выводами в-В, в-С и с-В — при испытании трехфазных трансформаторов и выводами х-Х — при испытании однофазных трансформаторов (рисунок 4,а).

а — методом вольтметра; б — методом подачи постоянного тока
Рисунок 4 — Схемы измерения группы соединения обмоток

Полученные значения сравниваются с расчетными, которые предварительно вычисляют по формулам, приведенным в таблице 1.

Таблица 1 — Расчетные значения измеряемого напряжения при проверке групп соединения обмоток методом двух вольтметров

Группа соединения	Угол смещения векторов напряжения, град	Векторная диаграмма на рис. 5	Ub-B	Ub-C		Uc-B
0	0	a	Uл(Кл-1)	Uл√1-Кл+К2л
1	30	б	Uл√1-√3Кл+К2л			Uл√1+Кл
2	60	в	Uл√1-Кл+К2л		Uл(Кл-1)	Uл√1+Кл+К2л
3	90	г	Uл√1+К2л		Uл√1-√3Кл+К2л	Uл√1+√3Кл+К2л
4	120	д	Uл√1+Кл+К2л		Uл√1-Кл+К2л	Uл(1+Кл)
5	150	е	Uл√1+√3Кл+К2л		Uл√1+К2л	Uл√1+√3Кл+К2л
6	180	ж	Uл(1+Кл)		Uл√1+Кл+К2л
7	210	з	Uл√1+√3Кл+К2л			Uл√1+К2л
8	240	и	Uл√1+Кл+К2л		Uл(1+Кл)	Uл√1-Кл+К2л
9	270	к	Uл√1+К2л		Uл√1+√3Кл+К2л	Uл√1-К√3Кл+К2л
10	300	л	Uл√1-Кл+К2л		Uл√1+Кл+К2л	Uл(Кл-1)
11	330	м	Uл√1-√3Кл+К2л		Uл√1+К2л	Uл√1-√3Кл+К2л

Примечание: Uл – линейное напряжение на выводах обмоток НН при испытании; Кл – линейный коэффициент трансформации.

Рисунок 5 — Совмещенные векторные диаграммы линейных напряжений

Метод постоянного тока применяют главным образом для проверки группы соединения обмоток однофазных трансформаторов. Он заключается в поочередной проверке полярности выводов А-х и а-х магнитоэлектрическим вольтметром, имеющим соответствующий предел измерения при подведении к выводам А-х напряжения постоянного тока около 2—12 В (рисунок 4,б).

Полярность выводов А-х устанавливают при включении тока. После проверки полярности выводов А-х вольтметр отсоединяют и, не отключая питания, присоединяют его к выводам а-х. Полярность выводов а-х устанавливают в момент включения и отключения тока. Если полярность выводов а-х при включении тока окажется одинаковой с полярностью выводов А-х, а при отключении — разной, то группа соединения обмоток 0, в противном случае будет группа соединений 6.

Числовое обозначение группы принято определять по положению векторов напряжения обмоток на часовом циферблате. Если представить, что вектор высшего напряжения проходит через центр циферблата и цифру 12, то час, на который будет направлен вектор низшего напряжения, будет соответствовать числовому обозначению группы. Векторные диаграммы для различных групп соединения приведены на рисунке 5,а—м.

Угол сдвига между векторами напряжения обмоток зависит от схемы их соединения и взаимного направления обеих обмоток.

Отечественные силовые трансформаторы, как правило, имеют группы соединения 0 и 11. Маркировка фаз выводов, от обмоток выполняется в очередности А, В, С — слева направо со стороны высшего напряжения. Группа и схема соединения обмоток указываются в технической эксплуатационной документации на трансформатор и щитке, закрепленном на баке.

Методика определения группы соединения обмоток трансформатора должна соответствовать ГОСТ 3484-77.

Проверка электрической прочности изоляции приложенным напряжением

В результате приложения повышенного напряжения создается в испытуемой изоляции увеличенная напряженность электрического поля, что позволяет выявить дефекты в ней, не обнаруженные другими методами. Наиболее характерными дефектами, выявленными при этом испытании, являются:
1) недостаточные расстояния между гибкими неизолированными отводами обмоток НН в месте их подсоединения к шпильке ввода;
2) наличие в трансформаторе воздушных пузырей;
3) некоторые виды местного увлажнения и загрязнения изоляционных деталей.

Испытание изоляции приложенным напряжением производят главным образом при пусконаладочных испытаниях трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно. В отдельных случаях этот метод применяют для проверки электрической прочности изоляции обмоток НН (до 35 кВ) трансформаторов на напряжение 110 кВ и выше.

Для проведения испытаний необходимо подготовить испытательный трансформатор. Мощность испытательного трансформатора, кВА, зависит от зарядной мощности испытываемой обмотки и определяется ее емкостью и значением испытательного напряжения:

Р = 314CU²·10^-9 ,

где С — емкость обмотки, пФ;
U — испытательное напряжение, кВ.

Испытание осуществляют при частоте 50 Гц в течение 1 мин.

Испытательное напряжение зависит от класса изоляции трансформатора. Для масляных трансформаторов его значения приведены ниже:

Класс изоляции, кВ	0,525	3	6	10	15	35
Испытательное напряжение, кВ	5	18	25	35	45	85

Испытательные напряжения для сухих трансформаторов, а также масляных специального исполнения устанавливаются заводской технической документацией. При испытании на монтаже испытательное напряжение составляет 90% нормируемых для данного класса изоляции значений, указанных выше.

При испытании вводы испытуемой обмотки соединены между собой и подключены к испытательному трансформатору, вводы остальных обмоток соединены между собой и заземлены.

На рисунке 6 показана принципиальная схема испытания. Напряжение увеличивают плавно при помощи регулировочного трансформатора. Контроль за подводимым напряжением осуществляют по показаниям вольтметра, установленного в первичной цепи испытательного трансформатора, с учетом его коэффициента трансформации.

ИТ — испытательный трансформатор; Р — разрядник; R — резистор
Рисунок 6 — Схема испытания изоляции трансформатора приложенным напряжением

При испытании трансформаторов, имеющих значительную емкость, которая может исказить и завысить коэффициент трансформации испытательного трансформатора, напряжение контролируют на стороне ВН при помощи шаровых разрядников либо высоковольтного киловольтметра. Для этого шары разрядника устанавливают на расстоянии, соответствующем испытательному напряжению. Затем, подсоединяя испытательный трансформатор к испытуемой изоляции, поднимают напряжение до пробоя разрядников и отмечают показания вольтметра, установленного на стороне НН. После этого разрядники удаляют и увеличивают напряжение, руководствуясь полученными показаниями вольтметра.

Контроль за состоянием изоляции при испытании производят по показаниям амперметра и путем наблюдения и прослушивания. Повреждения в испытуемом трансформаторе проявляются в виде потрескивания и разрядов внутри, выделением дыма из расширителя и изменения тока в испытательном трансформаторе. При испытаниях могут выявляться потрескивания, не связанные с повреждением изоляции, например в результате наличия внутри трансформатора воздушных пузырей, отсутствия заземления некоторых металлических конструктивных деталей и др. В таких случаях обнаруженные недостатки устраняют, а испытания изоляции повторяют.

При пробое твердой изоляции внутри трансформатора обычно слышен глухой звук удара, а при пробое масляного промежутка — звонкий.

Трансформатор считается выдержавшим испытание, если в процессе испытания не наблюдалось пробоя или частичных разрядов, определяемых по звуку, выделению газа и дыма или по показаниям приборов. При обнаружении дефектов трансформатор подлежит разборке для обнаружения дефектов и выполнения соответствующего ремонта.

Методика проведения испытаний электрической прочности изоляции трансформатора напряжением должна соответствовать ГОСТ 1516.1-76, ГОСТ 1516.2-76.

Приемо-сдаточные испытания силового трансформатора ТМГ11-1600

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

На прошлой неделе мы проводили приемо-сдаточные испытания силовых масляных трансформаторов ТМГ11-1600/10-У1 на комплектной трансформаторной подстанции наружной установки (КТПН) напряжением 10/0,4 (кВ).

Представленный в статье объем приемо-сдаточных испытаний применим для всех силовых масляных (маслонаполненных) трансформаторов мощностью от 630 (кВА) до 1600 (кВА).

Для масляных трансформаторов мощностью до 630 (кВА) и более 1600 (кВА), а также для сухих трансформаторов перечень испытаний будет несколько отличаться, но об этом я расскажу Вам в следующих своих статьях с соответствующими примерами.

Напомню, что абсолютно все электрооборудование (электродвигатели, трансформаторы, выключатели, кабели и т.д.) вновь вводимое в эксплуатацию подвергается приемо-сдаточным испытаниям с целью контроля технического состояния.

Объем и нормы испытаний силовых трансформаторов указаны в ПУЭ (Глава 1.8) и РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования» (п.6). Не лишним будет заглянуть и в паспорт или руководство по эксплуатации от заводов-изготовителей, особенно, это касается иностранного или нестандартного электрооборудования. В процессе эксплуатации необходимо руководствоваться ПТЭЭП (Приложение 3, п.2), но об эксплуатационных испытаниях трансформаторов я расскажу Вам в следующий раз.

Для начала несколько слов об объекте.

Внешний вид двухтрансформаторной комплектной трансформаторной подстанции (КТПН) напряжением 10/0,4 (кВ).

В КТПН установлены два трансформатора типа ТМГ11 мощностью 1600 (кВА).

Расшифровка ТМГ11-1600/10-У1:

Т — трансформатор
М — масляный
Г — герметичный
11 — серия и модификация
1600 — мощность, кВА
10 — номинальное напряжение, кВ
У1 — климатическое размещение и исполнение от -45°С до +40°С

В герметичных трансформаторах масло не сообщается с окружающим воздухом, в отличие от трансформаторов с расширителями. Герметичные трансформаторы до самой крышки заполнены маслом. За счет изменения объема гофрированных стенок бака, они выдерживают температурное расширение объема масла.

Основные технические данные трансформатора ТМГ11-1600/10-У1 (фото бирки).

Схема электроснабжения КТПН.

Как видите, помимо двух независимых взаимно резервирующих вводов, имеется еще и третий источник питания — это дизель-генераторная установка. Ее мощность я не посмотрел, но выглядит она очень солидно, правда работает так, что уши закладывает — без берушей не обойтись.

Потребителей этой КТПН, согласно ПУЭ, можно с легкостью отнести к особой группе первой категории.

Испытание трансформатора ТМГ11-1600

Итак, начнем по-порядку.

Я буду руководствоваться следующими НТД:

ПУЭ, Глава 1.8, п. 1.8.16 «Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы и заземляющие дугогасящие реакторы (дугогасящие катушки)»
РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования» (п.6).
инструкция завода-изготовителя

1. Осмотр трансформатора

При осмотре нужно уделить внимание на целостность бака и радиаторов трансформатора, состояние проходных изоляторов ВН и НН (отсутствие на них сколов и трещин), уровень масла в баке и отсутствие его течи, наличие и целостность пломб на крышке, заливочном патрубке, маслоуказателе и пробке для слива масла.

Поплавок красного цвета в маслоуказателе должен быть не ниже отметки «А» — это символизирует о том, что уровень масла в норме.

Обязательно убедитесь, что корпус трансформатора заземлен.

В моем примере корпус трансформатора заземлен на контур заземляющего устройства (ЗУ) подстанции.

Однажды, при испытаниях подобного трансформатора ТМГ11, только чуть меньшей мощности, я обнаружил, что заземление его корпуса имелось, а вот заземление нейтрали монтажники сделать забыли. Была бы сейчас у потребителя не глухозаземленная нейтраль TN, а изолированная — IT.

2. Определение условий включения трансформаторов без сушки

Условия включения трансформаторов без сушки указаны в инструкции завода-изготовителя. В инструкции сказано, что вновь вводимый в работу трансформатор ТМГ11 может быть включен без сушки при соответствии сопротивления изоляции обмоток ВН и НН.

Таким образом, получается, что трансформатор допускается включать без сушки, если сопротивление изоляции обмоток ВН и НН за время 1 минуту (R60) будет соответствовать нормам действующих нормативно-технических документов (их список я указал чуть выше по тексту).

3. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора

Все испытания должны быть проведены в нормальных условиях окружающего воздуха.

Для замера сопротивления изоляции обмоток необходим мегаомметр с напряжением 2500 (В). В парке приборов нашей электролаборатории имеются следующие типы мегаомметров:

М4100/5 напряжением 2500 (В)
ЭСО202/2 напряжением от 500-2500 (В)
Ф4102/1-1М напряжением от 500-2500 (В)
MIC-2500 напряжением от 50-2500 (В)

Из них я лично предпочитаю М4100/5 в карболитовом «чемоданчике» и MIC-2500 от Sonel.

Единственным минусом MIC-2500 является то, что на дальних подстанциях при больших количествах замеров у него совсем не вовремя может разрядиться аккумулятор, в остальном — только плюсы. Например, MIC-2500 может автоматически разряжать линию после замера, что очень удобно в плане электробезопасности. Поэтому на дальние подстанции для испытаний я всегда с собой беру сразу оба мегаомметра.

Производить замер сопротивления изоляции необходимо при температуре обмоток трансформатора не ниже 10°С. Если температура ниже 10°С, то трансформатор следует нагреть в теплом помещении, электропечью или индукционным методом. Температуру обмоток можно определять по температуре верхних слоев масла, т.е. можно ориентироваться по жидкостному термометру.

В моем случае температура обмоток составляет около 30°С.

Минимальные значения сопротивления изоляции, в зависимости от температуры обмоток приведены в таблице. Она подходит для всех масляных трансформаторов напряжением до 35 (кВ) включительно мощностью до 10 (МВА):

Испытуемый трансформатор ТМГ11 является двухобмоточным, поэтому замер сопротивления изоляции будем проводить по следующей схеме:

ВН — земля
НН — земля
ВН — НН

При проведении измерения все не испытуемые обмотки и бак трансформатора нужно заземлять.

Согласно вышеприведенной таблицы, при температуре 30°С сопротивление изоляции обмоток должно быть не менее 200 (МОм). Вот, что у меня получилось:

Как видите, сопротивление изоляции у обмоток ВН и НН трансформатора находится в норме (см. графу R60), причем даже с очень большим запасом.

Помимо сопротивления изоляции обмоток трансформатора (R60), я решил измерить его коэффициент абсорбции (R60/R15). По показаниям коэффициента абсорбции можно сделать выводы об увлажненности обмоток трансформатора и необходимости его сушки.

Коэффициент абсорбции вычисляется следующим образом. Сначала измеряется величина сопротивления изоляции обмотки за время 15 секунд (R15), затем измеряется сопротивление изоляции этой же обмотки, только за время 60 секунд (R60). После этого значение (R60) делится на значение (R15). Это не обязательный замер для нашего случая, но им я никогда не пренебрегаю, тем более с помощью MIC-2500 делается это быстро и полностью автоматически.

Коэффициенты абсорбции (R60/R15) обмоток ВН и НН испытываемого трансформатора ТМГ11 находятся в пределах нормы. Напомню, что минимальный уровень этого коэффициента для трансформаторов должен быть не ниже 1,3.

4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Для проведения этого измерения в нашей ЭТЛ имеется прибор-микроомметр MMR-600 от Sonel, правда пару лет назад мне его пришлось перепрошить для проведения замеров сопротивления обмоток с гораздо большей индуктивностью, нежели это было изначально заложено в приборе.

Внешний вид MMR-600.

До этого очень долгое время мы пользовались миллиомметром ИТА-2, но на последней поверке его забраковали по нескольким пределам измерений, поэтому сейчас мы его практически не применяем.

Кстати, при замере сопротивления с помощью ИТА-2 процесс измерения шел очень долго по сравнению с ММR-600. Из-за большой индуктивности обмоток трансформатора ИТА-2 долгое время устанавливал значение — приходилось ждать по несколько десятков минут, да к тому же и показания у него несколько «плавали».

Замер сопротивления обмоток постоянному току необходимо проводить при установившейся температуре трансформатора на всех ответвлениях обмоток.

На крышке трансформатора расположен переключатель ответвлений обмоток типа ПТРЛ-10/125-6-96У1. Данное обозначение расшифровывается, как П — переключатель, Т — трехфазный, Р- тип переключателя (реечный), Л — лимбовый привод, 10 — класс напряжения.

Регулирование напряжения происходит в ручную по высокой стороне (ВН) в пределах от -5% до +5% от номинального напряжения 10 (кВ) без возбуждения (ПБВ), т.е. при обязательном отключении трансформатора от сети, причем как по высокой стороне, так и по низкой.

Всего имеется 5 ступеней переключения:

I (+5%)
II (+2,5%)
III 10000 (В)
IV (-2,5%)
V (-5%)

Вот схема соединения ответвлений обмоток (схема «звезда» без нуля):

На схеме изображено первое положение I (+5%). При переключении на второе и последующие положения сопротивление обмоток будет уменьшаться.

Фиксация положения переключателя осуществляется специальным фиксирующим устройством, расположенным в приводе внутри бака трансформатора, и винтом с контргайкой, расположенными в рукоятке привода.

Чтобы переключить ступень, на рукоятке необходимо отвернуть контргайку винта и вывернуть его вверх. Затем нужно повернуть рукоятку переключателя до требуемого положения, ориентируясь по стрелке указателя, завернуть винт до упора и убедиться, что он зашел в отверстие указателя, после чего завернуть контргайку.

Рекомендую: в отдельной статье познакомиться с устройством и принципом работы реечного переключателя ПТРЛ.

За отсчет температуры можно аналогично, как и при замере сопротивления изоляции, принимать температуру в верхних слоях масла по жидкостному термометру.

Полученное значение сопротивления не должно отличаться более, чем на 2% от полученных значений сопротивлений соседних фаз на одном ответвлении обмоток. Также полученные значения можно сравнить с заводскими (паспортными) величинами, но порой в паспорте эти данные отсутствуют.

Вот, что у меня получилось.

Обмотка ВН:

В первом положении максимальная разница между сопротивлениями получилась 0,42%, во втором — 0,64%, в третьем — 0%, в четвертом — 1,39%, в пятом — 1,71% . Как видите, полученные показания соответствуют норме 2%.

Обмотка НН:

Разницы сопротивлений по низкой стороне (НН), как видите, нет.

5. Испытание трансформаторного масла

Согласно заводской инструкции, у трансформатора ТМГ11 запрещено нарушать его герметичность путем открывания сливных пробок на баке, кранов, патрубков на крышке, снятия изоляторов и маслоуказателя (не зря же на них установлены пломбы). Вообщем запрещено совершать любые действия, которые могут нарушить его уплотнения, т.е. нарушить герметичность бака.

В связи с этим отбор пробы трансформаторного масла на испытание у герметичных трансформаторов проводить запрещено.

6. Испытания повышенным напряжением

Согласно ПУЭ, проводить испытание повышенным напряжением обмоток по отношению к корпусу и другим его обмоткам у маслонаполненных трансформаторов не обязательно, т.е. для нашего ТМГ11 мощностью 1600 (кВА) это испытание является не обязательным. Это же подтверждается инструкцией завода-изготовителя, где сказано, что проводить испытания повышенным напряжением без согласования с производителем запрещено.

На этом приемо-сдаточные испытания силового трансформатора ТМГ-11 можно считать завершенными. Если хоть один измеренный параметр не будет входить в норму, то такой трансформатор запрещено вводить в эксплуатацию.

После проведения испытаний трансформатора оформляется протокол, установленной и утвержденной формы. Напомню, что испытывать силовой трансформатор теоретически могут все, а вот право выдачи протоколов имеет только электролаборатория (читайте статью о необходимости регистрации ЭТЛ).

7. Включение трансформатора в сеть

После всех проведенных испытаний, трансформатор необходимо включить в сеть толчком на номинальное напряжение 10 (кВ) на время не менее 30 минут. Согласно ПТЭЭП (п.1.3.7) опробование считается проведенным, если трансформатор проработал непрерывно и без замечаний в течение 72 часов. Поэтому в течение 72 часов слушаем и наблюдаем за работой трансформатора.

Затем необходимо проверить фазировку. Сейчас на фазировке я подробно останавливаться не буду — это тема отдельной статьи со своими нюансами. Скажу вкратце, что при фазировке должно иметь место совпадения по фазам между двумя источниками питания. Для фазировки до 500 (В) я использую двухполюсные указатели напряжения, например, ПИН-90М, или специальные вольтметры с соединительными проводами.

Для фазировки со стороны 10 (кВ) мы применяем вот такой высоковольтный указатель УВН-10 с дополнительной трубкой для фазировки (ТФ).

После фазировки, при необходимости, можно проверить и чередование фаз. Для этого у меня есть два прибора:

Периодичность испытания силовых трансформаторов определяет технический руководитель организации или предприятия в зависимости от состояния и результатов диагностического контроля (ПТЭЭП, п.2.1.36).

Если трансформатор во время работы отключился от газовой защиты или любой другой защиты от внутренних повреждений, например, от дифзащиты, то вводить его в работу допускается только после осмотра, проведения ряда эксплуатационных испытаний, в том числе и испытание масла, и устранения выявленных неисправностей и повреждений.

P.S. На этом все. Статья получилась достаточной объемной и даже немного больше, чем наша методика испытания силовых трансформаторов. Спасибо за внимание. Будут вопросы — спрашивайте.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Проверка и электрические испытания силовых трансформаторов

Для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток иного напряжения, более высокого или низкого, применяют силовые трансформаторы. Тип трансформатора выбирают в зависимости от нужного количества обмоток. Чаще всего устанавливают трансформаторы с двумя или тремя обмотками. Изоляция обмоток силовых трансформаторов изготовлена из различных электроизоляционных материалов, характеризующихся такими свойствами как стойкость к влажности, нагреву, механической прочностью. Правильный выбор изоляции определяется условиями, в которых трансформатор будет работать.

При вводе силовых трансформаторов в эксплуатацию проводят пуско-наладочные испытания. Первый этап испытаний и измерений осуществляют при монтаже, второй после сборки, заливки бака маслом. В ходе пуско-наладочных испытаний проверяют состояние изоляции и соединения обмоток, измеряют потери холостого хода, сопротивление обмоток, определяют коэффициент трансформации. Важно придерживаться определенной последовательности проведения испытаний, так как большинство измерений требуют соблюдения температурного режима и отсутствия магнитного поля.

В течение эксплуатации возникают сбои в работе трансформаторов, наиболее частыми причинами, которых являются расслоения и трещины изоляции, перегрев. Чтобы избежать преждевременного выхода из строя и обеспечить беспрерывную работу необходимо проводить периодические испытания трансформаторов. Испытание силовых трансформаторов проводятся согласно действующей нормативно-технической документации: ГОСТ, ПУЭ, ПТЭЭП и других.

Проверка силовых трансформаторов

Проверка силовых трансформаторов начинается с внешнего осмотра всех его элементов, наличие пломбировки у пробки и на кранах для отбора масла, количество масла, состояние заземления. В силовых трансформаторах проверяют и испытывают его активную часть, состояние жидкого диэлектрика (масла), предохранительные и защитные устройства, изоляцию, целостность бака. Испытание сухих трансформаторов проводится так же как и масляных, при этом не выполняется проверка гидравлической системы.Если трансформатор долго находился на воздухе, и произошло увлажнение изоляции или масла, тогда при включении необходимо его просушить или прогреть до тех пор пока характеристики изоляции не будут соответствовать нормам.

Условия включения сухих трансформаторов определяются в соответствии с документацией производителя. Характеристики изоляции необходимо измерять не менее чем через 12 часов после окончания заливки масла и при температуре не ниже не ниже 10°С.

Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора осуществляется при помощи мегаомметра с рабочим напряжением 2500 В. Перед проведением измерения и между измерениями все обмотки трансформатора заземляются. Тангенс угла диэлектрических потерь обмоток измеряется мостом переменного тока. Измерение тангенса угла потерь трансформаторов, залитых маслом, проводятся при напряжении не более 2/3 испытательного напряжения, установленного изготовителем, а без масла – при напряжении не более 220 В.

Электрические испытания трансформаторов

Электрические испытания трансформаторов включают измерение емкости для определения влажности обмоток. Емкость увлажненной изоляции изменяется с увеличением частоты сильнее, чем у сухой изоляции. Измерения емкости выполняются на частотах 2 Гц и 50 Гц. Также влажность можно проконтролировать по коэффициенту абсорбции, представляющему собой отношение значения сопротивления изоляции после 60 мин измерения, к значению после 15 мин.

Высоковольтные испытания трансформаторов

Высоковольтные испытания трансформаторов повышенным напряжением промышленной частоты проводятся для каждой из обмоток. Все остальные выводы заземляют. Изоляция маслонаполненных трансформаторов может не проверяться повышенным напряжением. Испытательное напряжение плавно поднимается до нормированного значения, выдерживается в течение 1 мин и плавно понижается.

Проверка на наличие скрытых дефектов

Проверка силовых трансформаторов на наличие скрытых дефектов производится путем измерения сопротивления обмоток постоянному току. Измерение выполняется мостовым методом или с помощью вольтметра и амперметра. Измерение сопротивления изоляции трансформаторов постоянному току измеряется для всех ответвлений обмоток всех фаз.

Проверка на правильность соединения обмоток

Проверка трансформатора на правильность соединения обмоток осуществляется определением его коэффициента трансформации. Измерение производится с помощью двух вольтметров.

Группа соединений обмоток трансформатора проверяется методом двух вольтметров, прямым методом (фазометром) или методом постоянного тока. Ток и потери холостого хода характеризуют потери на гистерезис и на вихревые токи. Измерение производится с применением измерительных комплексов или ваттметров. Снятие круговой диаграммы осуществляется на всех положениях переключателя методом сигнальных ламп или методом вольтметра-амперметра.

Фазировка трансформатора

Фазировка трансформатора производится измерением напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети (или другого трансформатора) и контролем отсутствия напряжения между фазами. Проверка осуществляется с помощью вольтметра или специальных указателей. Проверка масла в трансформаторе производится испытанием его высоким напряжением и определением тангенса угла диэлектрических потерь.

По окончании полученные данные выносятся в протокол испытания силового трансформатора. Ввод трансформатора в работу возможен при соответствии всех результатов установленным нормам и требованиям. Испытание силовых трансформаторов – это сложная и трудоемкая работа, требующая высокого профессионализма и опыта. Компания «Электрик-Мастер» профессионально, быстро и качественно проведет испытание силовых трансформаторов.

Специалисты нашей компании имеют большой опыт проведения данного вида работ и с максимальной ответственностью относятся ко всему процессу испытания. Применение современного специализированного оборудования позволяет получить точные данные, которые тщательно вносятся в протокол испытания силового трансформатора. Выполняя испытания в компании «Электрик-Мастер», Вы обеспечите долгую и надежную работу силовых трансформаторов!

Проверка трансформатора после капитального и текущего ремонта является обязательной. Испытание трансформаторов после ремонта является обязательным. Проведение пуско-наладочных испытаний сложная работа, требующая от исполнителя профессионализма, большого опыта и наличия специализированного оборудования. По окончанию работ оформляется протокол испытания силового трансформатора.

Методика испытания и измерения силовых трансформаторов

I. Общая часть.

1. Цель работы.

Целью проведения пуско-наладочных работ на силовых трансформаторах является проверка возможности включения трансформаторов в работу без предварительной ревизии и сушки, а также соответствия их характеристик данным заводов-изготовителей.

2. Техника безопасности.

Испытания и измерения силовых трансформаторов может производить бригада в составе не менее 2 человек из лиц ЭТЛ. Производитель работ при высоковольтных испытаниях должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, а остальные не ниже III группы. Работы проводятся по наряду с применением защитных средств.

Все выводы трансформатора на время производства работ должны быть закорочены и заземлены. Снимать закоротки и заземление допускается только на время испытаний.

3. Техническая оснащенность.

3.1. Средства защиты:

— переносное заземление;

— предупредительные плакаты;

— диэлектрические боты или коврик;

— диэлектрические перчатки.

3.2. Приборы:

— мегаомметр электронный Ф 4102/2-М;

— амперметр Э 526;

— мост постоянного тока Р 333;

— испытательная установка АИД-70;

— вольтметр Э 545.

II. Испытания и измерения.

1. Замеры изоляционных характеристик.

Перед началом испытаний необходимо провести внешний осмотр трансформатора, проверить исправность бака и радиаторов, состояние изоляторов, уровень масла, целостность маслоуказательного стекла, заземление трансформатора.

Замеры изоляционных характеристик допускается измерять не ранее чем через 12 ч. после окончания заливки трансформатора маслом. Характеристики изоляции измеряются при температуре изоляции не ниже 10 °С у трансформаторов напряжением до 150 кВ, мощностью до 80 МВА.

1.1. Сопротивление изоляции.

Характеристики изоляции измеряются по схемам и в последовательности, указанным ниже:

НН –ВН + Бак
ВН –НН + Бак
ВН + НН –Бак

При измерении все выводы обмоток одного напряжения соединяют вместе, остальные обмотки и бак трансформатора должны быть заземлены.

В начале измеряют R₆₀ и R₁₅, а затем остальные характеристики трансформатора. Сопротивление изоляции трансформатора измеряют по приведенным ниже схемам мегаомметром на 2500 В с верхним пределом измерения не ниже 10000 МОм.

Перед началом измерения все обмотки должны быть заземлены не менее чем на 5 минут, а между отдельными измерениями не менее чем на 2 минуты.

Для трансформаторов на напряжение до 35 кВ включительно, мощностью до 10 МВА сопротивление изоляции обмоток должно быть не ниже следующих значений:

Температура обмотки, °С 10 20 30 40 50 60 70

R₆₀^//, МОм 450 300 200 130 90 60 40

Сопротивление изоляции сухих трансформаторов при температуре обмоток 20-30 °С должно быть для трансформаторов с номинальным напряжением:

До 1 кВ включительно – не менее 100 МОм;

Более 1 кВ до 6 кВ включительно – не менее 300 МОм;

Более 6 кВ – не менее 500 МОм.

Измерения производятся по схеме, представленной на рис. 1, при соблюдении всех требований техники безопасности, причем рабочая зона должна быть ограждена и вывешены плакаты «СТОЙ, НАПРЯЖЕНИЕ».

Измерение сопротивления изоляции доступных стяжных шпилек, бандажей и прессующих колей относительно активной стали и ярмовых балок, а также ярмовых балок относительно обмоток и магнитопровода.

Производится в случае осмотра активной части трансформатора. Используются мегаомметры на напряжение 1000-2500 В.

Измеренные значения должны быть не менее 0,5 МОм.

1.2. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (см. методику).

Тангенс угла диэлектрических потерь (tg d) в изоляции и емкости обмоток производят при помощи мостов переменного тока (Р-5026) по перевернутой схеме при напряжении 10 кВ. Испытательное напряжение не должно превышать 60 % номинального напряжения испытуемой обмотки (см. методику замера tg d). Схемы и условия измерения диэлектрических потерь в изоляции силового трансформатора те же, что и при измерении сопротивления изоляции. При сравнении измеренных значений с заводскими учитываются температуры, при которых производились измерения. Зависимость поправочного коэффициента от разности температур приведена ниже. Приведенное к заводской температуре значение tg d, измеренное при монтаже, не должно превышать заводских данных более чем на 30 %. Значения tg d изоляции, равные или меньше 1 % (после приведения к заводской температуре), с паспортными данными не сравниваются и считаются удовлетворительными.

2. Испытание обмоток трансформатора.

Повышенным напряжением переменного тока от постороннего источника производится вместе с вводами (рис. 2). Испытательное напряжение зависит от класса изоляции обмотки:

Номинальное напряжение

обмотки, кВ до 3 3 6 10 15 20 24 27 35

Испытательное напряжение,

кВ, обмоток трансформатора

с изоляцией: нормальной 4,5 16 23 32 41 50 59 63 77

облегченной, в том числе

сухие трансформаторы 2,7 9 15 22 28 — — — —

Время испытания составляет 1 мин. При отсутствии испытательной установки необходимой мощности испытание обмоток трансформаторов, автотрансформаторов, масляных и дугогасящих реакторов с нормальной изоляцией не проводится. В эксплуатации для обмоток 35 кВ и ниже испытание напряжением переменного тока может быть заменено испытанием выпрямленным напряжением с измерением тока утечки. Выпрямленное испытательное напряжение принимается равным амплитудному значению испытательного напряжения промышленной частоты.

3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

Измерение производится на всех ответвлениях обмоток, если в паспорте трансформатора нет других указаний.

Измеряются, как правило, линейные сопротивления, при наличии нулевого вывода измеряют также одно из фазных сопротивлений.

Сопротивления обмоток трехфазных трансформаторов, измеренные на одинаковых ответвлениях разных фаз при одинаковой температуре, не должны отличаться более чем на 2%. Кроме того, должна соблюдаться одинаковая для всех фаз и соответствующая положениям переключателя закономерность изменения сопротивления постоянному току в различных положениях переключателя. Если из-за конструктивных особенностей трансформатора это расхождение может быть большим, и об этом указано в заводской технической документации, следует руководствоваться нормой на допустимое расхождение, приведенное в паспорте трансформатора.

Перед измерением сопротивления обмоток трансформаторов, снабженных устройствами регулирования напряжения, следует произвести не менее трех полных циклов переключения.

4. Коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации силовых трансформаторов определяют для проверки соответствия паспортным данным и правильности подсоединения ответвлений обмоток к переключателям.

Определение коэффициента производится методом «двух вольтметров». По этому методу к одной из обмоток трансформатора подводится напряжение, и двумя вольтметрами одновременно измеряется подводимое напряжение и напряжение на другой обмотке трансформатора. Подводимое напряжение не должно превышать номинальное и в тоже время должно составлять не менее 1% номинального напряжения.

Испытания трехфазных трансформаторов допустимо производить при трехфазном и однофазном возбуждении. При этом измеряют линейные напряжения на одноименных зажимах обеих обмоток.

Коэффициент трансформации находят для всех ответвлений обмоток и всех фаз, и не должен отличаться более чем на 2 % от значений, указанных в паспорте трансформатора для каждого положения переключателя.

При испытаниях трехобмоточных трансформаторов достаточно определить коэффициент трансформации для двух пар обмоток.

Работа производится при строгом соблюдении всех требований правил техники безопасности, при этом подача напряжения производится на обмотку высокого напряжения, после подключения измерительных приборов.

5. Измерение потерь холостого хода.

Опыт холостого хода проводят для измерения тока и потерь холостого хода.

Измерение производится у трансформаторов мощностью 1000 кВА и более, при напряжении, подводимом к обмотке низшего напряжения, равном указанному в протоколе заводских испытаний (паспорте). У трехфазных трансформаторов потери холостого хода измеряются при однофазном возбуждении по схемам, применяемым на заводе-изготовителе.

В трехфазных трансформаторах токи холостого хода различных фаз за счет различной длины пути потока каждой фазы несколько различаются. Ток средней фазы обычно на 20-35 % меньше тока крайних фаз.

У трехфазных трансформаторов соотношение потерь в разных фазах не должно отличаться от соотношений, приведенных в протоколе заводских испытаний (паспорте), более чем на 5 %.

У однофазных трансформаторов отличие измеренных значений не должно превышать 10 %.

Ток холостого хода трехфазного трансформатора I_х определяется как среднеарифметическое токов трех фаз и выражается в процентах номинального тока I_ном.

I_х = (I _изм./ I_ном.) х 100

6. Проверка группы соединений обмоток трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов.

Проверка проводится при отсутствии паспортных данных методом двух вольтметров, либо методом импульсов постоянного тока, если отсутствуют паспортные данные или есть сомнения в достоверности имеющихся данных.

Группа соединений должна соответствовать указанным в паспорте трансформатора, а полярность выводов –обозначениям на крышке трансформатора.

7. Проверка работы переключающего устройства.

Снятие круговой диаграммы производится на всех положениях переключателя. Диаграмма не должна отличаться от диаграммы завода-изготовителя. Проверку срабатывания устройства следует производить согласно заводским инструкциям.

8. Проверка системы охлаждения.

Режим работы охлаждающих устройств должен соответствовать заводской инструкции.

9. Фазировка трансформатора.

Должно иметь место совпадение по фазам.

10. Испытания трансформаторного масла.

Испытания трансформаторного масла перед вводом в эксплуатацию трансформаторов производится в соответствии с табл. 25.2 п. 1-7 «Объемов и норм». По решению руководителя предприятия испытания масла по пп. 1, 6,7 табл. 25.2 могут не производится.

У трансформаторов всех напряжений масло из бака РПН испытывается в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. У трансформаторов напряжения 35 кВ включительно масло испытывается на пробой в течение первого месяца эксплуатации 3 раза. Масло из трансформаторов мощностью до 630 кВА включительно, установленных в эл. сетях, допускается не испытывать.

Испытания трансформаторного масла проводятся Заказчиком в специализированной лаборатории, имеющей право на испытание масла.

11. Испытания вводов.

Испытания вводов проводятся в соответствии с методикой испытания вводов.

12. Испытание встроенных трансформаторов тока.

Испытание встроенных трансформаторов тока проводятся в соответствии с методикой испытания измерительных трансформаторов.

13. Испытание включением толчком на номинальное напряжение.

В процессе 3-5 кратного включения трансформатора на номинальное напряжение не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное состояние трансформатора.

Результаты заносятся в протокол.

НТД и техническая литература:

Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок.
ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.
Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.

Похожий материал — Биогазовые установки

Испытания и измерения характеристик силовых трансформаторов

Для изоляции обмоток электрических машин применяется большое количество разнообразных электроизоляционных материалов, выбор которых определяется условиями работы машины и характеризуется нагревостойкостью, относительной влажностью окружающей среды, механической прочностью, озоностойкостью и другими критериями. Наиболее характерными видами дефектов изоляции обмоток электрических машин являются местные дефекты (трещины, расслоения, воздушные включения, местные перегревы и т.п.), охватывающие незначительную часть площади изоляции.

Объектом испытания в силовых трансформаторах являются, прежде всего, активная часть трансформатора, жидкий диэлектрик (для маслонаполненных трансформаторов), изоляция вводов, целостность бака, состояние средств защиты и предохранительные устройства.

При испытании трансформатора во время монтажа или ремонта измеряют ряд характеристик для определения их состояния или качества ремонта. Объем и последовательность испытаний зависят от целей и возможности их проведения.

К таким испытаниям относятся:

Измерение потерь холостого хода.
Измерение сопротивления короткого замыкания трансформатора.
Проверка коэффициента трансформации.
Определение группы соединения обмоток.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
Испытание трансформаторов включением на номинальное напряжение.
Измерение сопротивления изоляции.
Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) изоляции обмоток.
Испытание и анализ трансформаторного масла

Высоковольтные испытания силовых трансформаторов в Санкт-Петербурге

Силовые трансформаторы могут быть включены в работу без предварительной ревизии и сушки, если проведены высоковольтные испытания и измерения характеристик в ходе пусконаладочных работ. Испытания и измерения характеристик также дают возможность сверить характеристики оборудования с данными завода-изготовителя. Высоковольтные испытания силовых трансформаторов проводятся с учетом требований техники безопасности (ПОТ), установленном в нормативных документах: ПУЭ ,7-е издание, ПТЭЭП, ОиНИЭ.Помимо комплекса электроизмерительных работ в объеме приемосдаточных испытаний после монтажа, проводятся и плановые испытания в эксплуатации, испытания до и после ремонтов, требования к которым несколько отличаются от пусконаладочных.

Требования к испытательному оборудованию и ТБ

Для высоковольтных испытаний силовых трансформаторов и сопутствующих измерений требуется электронный мегаомметр типа Ф 4102/2-М; амперметр типа Э 526;измеритель сопротивления постоянному току ИСО-1 или аналогичный; испытательная установка АИД-70 или аналог, а также вольтметр типа Э 545 и комплект К-50. Средства защиты, применяемые при испытаниях и измерениях силовых трансформаторов, стандартные: диэлектрические перчатки, боты или коврик, переносное заземление и предупреждающие плакаты. Средства защиты применяются соответствии с НД «Инструкция по применению и испытанию СЗ, используемых в электроустановках». Перед испытаниями требуется закоротить и заземлить все выводы трансформатора, для размагничивания после работы.

Бригада, которая должна проводить испытания и измерения характеристик силовых трансформаторов, должна иметь в составе не менее двух человек, один из которых- производитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, остальные- члены бригады – не ниже III. Персонал, имеющий группу IIпо электробезопасности, могут находится вне зоны испытания и выполнять функции наблюдателей и охранников, не допуская посторонних к испытываемому оборудованию. Также в их задачи входит наблюдение за целостностью ограничительного периметра и контроль за наличием предупредительных табличек.

Измерения трансформаторов

Наряду с высоковольтными испытаниями силовых трансформаторов, требуется провести измерения характеристик. Это замеры изоляционных характеристик, в том числе сопротивление изоляции и тангенса угла диэлектрических потерь, измерение сопротивления обмоток постоянному току, коэффициента трансформации, измерение потерь холостого хода, короткого замыкания, проверка группы соединений обмоток трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов, проверка работы переключающего устройства, системы охлаждения, фазировка. К режиму испытаний относятся испытания обмоток трансформатора, физико-химический анализ трансформаторного масла, вводов, встроенных трансформаторов тока и включение толчком на номинальное напряжение.

«Высоковольтные испытания трансформаторов повышенным напряжением промышленной частоты проводятся для каждой из обмоток. Все остальные обмотки заземляют. Испытательное напряжение плавно поднимается до нормированного значения, выдерживается в течение 1 мин. и плавно понижается.

При отсутствии испытательной установки необходимой мощности испытание обмоток трансформаторов, автотрансформаторов, масляных и дугогасящих реакторов с нормальной изоляцией, а также другие виды работ, связанных с высоковольтными испытаниями трансформаторов, не проводится» (согласно «Объемам и нормам испытания электрооборудования»).

Высоковольтные испытания трансформаторов

Для каждого типа трансформаторов существует свое испытательное напряжение, которое зависит от класса изоляции обмотки и типа силового трансформатора. Различается напряжение для герметизированных трансформаторов и для облегченной обмотки, а также есть разница между показателями для пусконаладочных работ и работ профилактических. Частота испытательного тока при высоковольтных испытаниях силовых трансформаторов принимается в 50 Гц. Для сопоставления напряжения, типа трансформаторов и типа работ, легче все пользоваться таблицей.

Испытательное напряжение для облегченной изоляции, кВ
*Класс трансформатора, кВ*	*Пуско-наладка*	*Профилактика*
До 0,69	4,5/2,7	4,3/2,6
3	16,2/9,0	15,3/8,5
6	22,5/14,4	21,3/13,6
10	31,5/21,6	29,8/20,4
15	40,5/33,3	38,3/31,5
20	49,5/45,0	46,8/42,5
35	76,5	72,3
Испытательное напряжение для герметизированных трансформаторов, кВ
3	9,0	8,5
6	18,0	17,0
10	25,2	23,8
15	34,2	32,3
20	45,0	42,5

В том случае, если испытание сопротивления на заводе было проведено с помощью другого напряжения, испытательное напряжение должно быть скорректировано. В высоковольтных испытаниях силовых трансформаторов испытанию подвергается изоляция каждой обмотки. Чтобы результаты были «чистыми», следует заземлить выводы расщепленных ветвей обмоток вместе с баком трансформатора. Заземлить также следует выводы измерительных обкладок (ИО) вводов, а также ИО встроенных трансформаторов тока.

По правилам, установленным нормативными документами: «Контроль величины испытательного напряжения должен производиться на стороне высшего напряжения испытательного трансформатора. Исключение могут составлять силовые трансформаторы небольшой мощности с номинальным напряжением до 10 кВ включительно. Для них допускается испытательное напряжение измерять вольтметром, включая его на стороне НН испытательного трансформатора. Класс точности низковольтного вольтметра должен быть 0,5».

Начало высоковольтных испытаний трансформаторов следует начинать с подъема напряжения с наименьшего значения. Старт напряжения следует начать со значения, равного или немного превышающего треть от расчетного испытательного. Скорость повышения напряжения должна составлять 2-3 кВ в секунду, при этом повышение должно производиться равномерно, что должно быть отслежено по приборам. Выдержка времени – 60 секунд, после чего напряжение плавно и без остановок следует снизить до нуля, или, максимум, до того значения, с которого начинался рост. При высоковольтных испытаниях трансформаторов равномерность повышения-понижения имеет решающее значение, поскольку позволяет отследить точку, в которой может наступить пробой изоляции. Резкий скачок напряжения в разы повышает такую возможность, вне зависимости от состояния изоляции. После испытания обмотки заземляются. Таким же образом производится высоковольтное испытание на прессующих кольцах, бандажах и полубандажах ярем, ярмовых балках, стяжных шпильках, находящихся в доступе – обычно это происходит при ремонте активной части трансформатора.

В высоковольтных испытаниях трансформаторов изоляция считается прошедшей испытания, если не произошло одно или несколько действий:

пробой изоляции;
задымление;
выделение газа или дыма;
возгорание;
звуки разрядов.

В том случае, если повреждения изоляции выявлено не было, и, как визуально, так и по приборам, изоляция осталась целой, и не было допущено утечки тока, в протоколе фиксируется, что силовой трансформатор испытания повышенным напряжением промышленной частоты выдержал. При этом должен быть указан класс изоляции и схема испытания.

Помимо обмоток и иных частей трансформатора, в ходе высоковольтных испытаний трансформаторов проводится испытание цепей КИА (контрольно-измерительной аппаратуры), защитной аппаратуры. Для этого производится подключение одного вывода измерительного аппарата к зажимам испытуемых цепей. Второй вывод аппарата заземляется. Можно также объединить незаземленные цепи, чтобы провести общее испытание. Так же, как и при общих высоковольтных испытаниях трансформаторов, испытание цепей защитной и контрольно-измерительной аппаратуры длится минуту при напряжении 1 кВ. То же касается и манометрических термометров, но здесь рекомендуемое напряжение снижается и составляет 0,75 кВ.

Что касается высоковольтных испытаний трансформаторов с облегченной изоляцией, для обмоток ниже 35 кВ (включительно), переменный ток при испытаниях может быть заменен выпрямленным напряжением с измерением тока утечки.

Работы оформляются в протокол согласно документу «Объем и нормы испытаний электрооборудования РД 34.45-51.300-97». В ротоколе указывается заказчик, исполнитель, объект, его местонахождение, дата испытания, климатические условия, данные испытательных приборов (марка, заводской номер, диапазон измерения, класс точности, дата проверки, дата следующей проверки, свидетельство о проверке, орган проверки, заключение), а также результаты испытания. В них входят: указание фазы установки, тип, заводской номер, год изготовления, внешний осмотр, сопротивление изоляции тангенс угла диэлектрических потерь, коэффициент трансформации. В протоколе также в обязательном порядке указываются номер свидетельства о регистрации электролаборатории, и Ф,И.О. сотрудников ЭЛ
, проводивших испытания. Мероприятия по технике безопасности позволяют минимизировать риск нарушения работы силового трансформатора и провести испытания с минимальным риском для жизни работников ЭЛ.

Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:

ПУЭ (Правила устройства электроустановок), 7-е изд., гл. 1.8, п. 1.8.16, пп. 1-14
ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Прил. 3 Раздел 2, прил. 3.1, таб. 5.
Паспорт завода-изготовителя.
РД 34.45-51.300-97. (Объем и нормы испытаний электрооборудования), Раздел 6, пп. 6.1, 6.4, 6.7-6.14, 6.21.

Испытания силовых трансформаторов, подготовка их к включению

Определение условий включения трансформаторов

При вводе в эксплуатацию новых трансформаторов контроль осуществляется в соответствии с требованиями настоящего раздела и инструкций изготовителей.

Состояние трансформаторов оценивается путем сопоставления измеренных данных с граничными значениями концентраций газов в масле, а также по скорости роста концентрации газов в масле.

Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции обмоток

1 — мегаомметр; 2 — вводы ВН; 3 — вводы НН; 4 — бак трансформатора

Сопротивление изоляции обмоток измеряется мегаомметром на напряжение 2500 В.

Сопротивление изоляции каждой обмотки вновь вводимых в эксплуатацию трансформаторов, приведенное к температуре испытаний, при которых определялись исходные значения, должно быть не менее 50 % исходных значений.

Для трансформаторов сопротивление изоляции обмоток должно быть не ниже следующих значений:

Температура обмотки, °С 10 20 30 40 50 60 70

R _60» МОм 35 кВ 450 300 200 130 90 60 40

до 1 кВ включительно не менее 100 МОм;

более 1 до 6 кВ включительно не менее 300 МОм;

более 6 кВ не менее 500 МОм.

Измерения в процессе эксплуатации также проводятся при неудовлетворительных результатах испытаний масла.

При вводе в эксплуатацию сопротивление изоляции измеряется по схемам, применяемым изготовителем, и дополнительно по зонам изоляции (например, ВН — корпус, НН — корпус, ВН — НН) с подсоединением вывода «экран» мегаомметра к свободной обмотке или баку. В процессе эксплуатации допускается проводить только измерения по зонам изоляции.

Результаты измерений сопротивления изоляции обмоток в процессе эксплуатации, включая динамику их изменения, должны учитываться при комплексном рассмотрении данных всех испытаний.

Измерение сопротивления изоляции обмоток должно производиться при температуре изоляции:

— не ниже 10 °С у трансформаторов напряжением до 110 кВ включительно;

Измерение сопротивления изоляции конструктивных элементов

Измеряются сопротивления изоляции доступных стяжных шпилек, бандажей, полубандажей ярем и прессующих колец относительно активной стали и ярмовых балок, а также ярмовых балок относительно стали и электрических экранов относительно обмоток и магнитопровода.

Измерения проводятся в случае осмотра активной части трансформатора. Используются мегаомметры на напряжение 1000-2500 В.

Измеренные значения должны быть не менее 2 МОм, а сопротивление изоляции ярмовых балок не менее 0,5 МОм.

Испытание изоляции повышенным напряжением частотой 50 Гц

1— регулировочный трансформатор; 2 — вольтметр; 3 — амперметр; 4 — испытательный трансформатор

Испытание изоляции обмоток вместе с вводами

Значение испытательного напряжения принимается равным испытательному напряжению изготовителя.

Продолжительность приложения испытательного напряжения составляет 1 мин.

Испытание изоляции конструктивных элементов

Испытывается изоляция доступных стяжных шпилек, бандажей, полубандажей ярем и прессующих колец относительно активной стали и ярмовых балок, а также ярмовых балок относительно активной стали и электрических экранов относительно обмоток и магнитопровода.

Испытания при вводе в эксплуатацию проводятся в случае вскрытия трансформатора для осмотра активной части.

Значение испытательного напряжения — 1 кВ промышленной частоты 50 Гц. Продолжительность испытания — 1 мин.

Допускается проводить испытания 2,5 кВ выпрямленным напряжением в течение 1 мин.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Измерение проводится на всех ответвлениях, если в паспорте трансформатора нет других указаний.

Сопротивления обмоток трехфазных трансформаторов, измеренные на одинаковых ответвлениях разных фаз при одинаковой температуре, не должны отличаться более чем на 2 %. Если из-за конструктивных особенностей трансформатора это расхождение может быть большим и об этом указано в документации изготовителя, следует руководствоваться нормой на допустимое расхождение, приведенной в паспорте трансформатора.

Значения сопротивления обмоток однофазных трансформаторов после температурного пересчета не должны отличаться более чем на 5 % от исходных значений.

Проверка коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации, измеренный при вводе трансформатора в эксплуатацию, не должен отличаться более чем на 2 % от значений, измеренных на соответствующих ответвлениях других фаз, и от исходных значений, а измеренный при капитальном ремонте не должен отличаться более чем на 2 % от коэффициента трансформации, рассчитанного по напряжениям ответвлений.

Проверка группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов

Группа соединений должна соответствовать указанной в паспорте трансформатора, а полярность выводов — обозначениям на крышке трансформатора.

Испытание бака на плотность

Испытаниям подвергаются все трансформаторы, кроме герметизированных и не имеющих расширителя.

Испытание производится:

— у трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно — гидравлическим давлением столба масла, высота которого над уровнем заполненного расширителя составляет 0,6 м, за исключением трансформаторов с волнистыми баками и пластинчатыми радиаторами, для которых высота столба масла принимается равной 0,3 м;

— у трансформаторов с пленочной защитой масла — созданием внутри гибкой оболочки избыточного давления воздуха 10 кПа;

— у остальных трансформаторов — созданием избыточного давления азота или сухого воздуха 10 кПа в надмасляном пространстве расширителя.

Продолжительность испытания во всех случаях — не менее 3 ч.

Температура масла в баке при испытаниях трансформаторов напряжением до 110 кВ включительно — не ниже 10 °С.

Трансформатор считается маслоплотным, если осмотром после испытания течь масла не обнаружена.

Проверка устройств охлаждения

Проверка устройств охлаждения при вводе в эксплуатацию трансформаторов производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации системы охлаждения, входящей в комплект документации изготовителя на данный трансформатор, а при капитальном ремонте — в соответствии с требованиями инструкций изготовителей.

Проверка средств защиты масла от воздействия окружающего воздуха

Проверка воздухоосушителя, установок азотной и пленочной защит масла, термосифонного или адсорбирующего фильтра при вводе трансформатора в эксплуатацию производится в соответствии с требованиями инструкций изготовителей.

Влагосодержание силикагеля, подготовленного для термосифонных и адсорбирующих фильтров, должно быть не более 0,5 % по массе.

Испытание трансформаторного масла

Испытание трансформаторов включением на номинальное напряжение

Включение трансформаторов проводится на время не менее 30 мин. В течение этого времени осуществляется прослушивание и наблюдение за состоянием трансформатора. В процессе испытаний не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное состояние трансформатора.

Перед включением трансформатора необходимо сделать следующее:

— осмотреть его;

–протереть изоляторы бензином и сухой ветошью;

– залить в корпус оправы термометра трансформаторное масло и установить термометр;

— заземлить бак трансформатора;

–сделать физико-химический анализ масла и испытать её электрическую прочность;

–замереть сопротивление постоянному току на всех ответвлениях: сопротивления не должны отличатся более чем на 2%, если нет особых указаний в паспорте трансформатора;

— определить сопротивление изоляции между обмоткой НН и баком, обмоткой ВН и баком, обмотками ВН и НН; убедится, что переключатель установлен и зафиксирован в одном из рабочих положений;

–снять прозрачный колпачок и фланец с воздухоосушителя и удалить имеющиеся в нём селикагель и цеолит;

–засыпать в воздухоочиститель сначала индикаторный селикагель, затем цеолит, поставляемый комплектно в герметической упаковке. В случае повреждения или увлажнения селикагель и цеолит нужно просушить.

-установить катки трансформаторов из транспортного положения в рабочее;

— проверить состояние маслоуплотнительных соединений и при обнаружении ослабления крепления или утечки масла подтянуть гайки;

— установить уровень масла в расширителе против отметки на маслоуказателе, соответствующей температуре окружающей среды (для этого масло долить или слить).

Особенности эксплуатации трансформаторов 10/0,4кВ в сельских электрических сетях.

Одна из основных особенностей работы трансформаторовров с/х потребительских подстанций – асимметрия фазных токов, неслучайная, возникающая из-за неравномерного распределения однофазных токоприемников, которую можно относительно легко устранить, и случайная (вероятная), вызванная случайными включениями однофазных потребителей, которую устранить практически невозможно. В соответствии с ПТЭ степень неравномерности нагрузки по фазам Кн, отходящих от п/ст линий не должна превышать 20%, но на самом деле она находится в пределах от 32 до 50%.

Асимметрия токов приводит к искажению напряжений по фазам, это отрицательно сказывается на работе всех токоприемников и линий: резко сокращается срок службы источников света, подключенных к фазе с увеличенным напряжением, и уменьшается светоотдача тех, которые подключены к фазе с пониженным напряжением; увеличиваются ток намагничивания и потери в стали и обмотках, резко снижается cosφ однофазных силовых токоприемников, подключенных к повышенному против нормы напряжению; увеличиваются потери в линиях и трансформаторе, могут появиться местные его нагревы, возрастают потери в трехфазных эл. двигателях.

Для уменьшения асимметрии токов выпускаются трансформаторы Ι и ΙΙ габаритов с группами соединения обмоток «звезда – зигзаг с нулем» и «треугольник – звезда с нулем».

Еще одна особенность эксплуатации трансформаторов сельских п/ст – резко переменный суточный график нагрузки, наличие в нем утреннего и вечернего максимума, некоторый провал нагрузки в дневное время и отсутствие нагрузки в ночное время. Среднесуточная загрузка сельских трансформаторов составляет 0,2…0,4 номинальной.

Электроснабжение с/х осуществляется от открытых подстанциях, трансформаторы которые подвергаются солнечной радиации и влиянию ветровых воздействий. Статистика показывает, что большая часть трансформаторов выходит из строя не зимой в период максимальной нагрузки, а летом при минимальной. Происходит это потому, что на нагрев трансформатора влияют не только его нагрузка и значение подведенного напряжения, но и температура окружающей среды.

Испытание силовых трансформаторов после ремонта

Трансформаторы после ремонта подвергаются жёстким испытаниям перед вводом в эксплуатацию. Всегда применяется комплекс мероприятий, а не одиночная проверка, так как от хорошей работоспособности трансформатора зависит электроснабжение большого количества бытовых потребителей, а также потребители 1 и высшей категории — реанимации, связь и охраняемые военные объекты. В этой статье вы узнаете как они проводятся.

Испытание трансформаторного масла

В чистый и сухой сосуд для пробы берётся не менее 0,5 литра масла. Дают в разряднике отстоятся 20 минут. Затем повышается напряжение до пробоя. Для оценки обычно берется 6 пробоев, из которых самый первый не учитывается.

А всё потому, что требуется проверки в разогретом масле. Ведь нам нужно выяснить напряжение пробоя для трансформатора, длительно работающего в обычном режиме, а не только после запуска. Между каждой проверкой выдерживается интервал до 10 минут. Среднее арифметическое из пяти пробоев должно быть:

при U_{трансф.} до 15 кВ — больше 25 кВ;
U_{трансф.} от 15 до 30 кВ — свыше 30 кВ.

Определение коэффициента трансформации и групп соединения

Подаём напряжение не менее 2% (для силовых) от номинального на все фазы. Отклонение на вторичной катушке не должно превышать 2%. Ну, а для определения соответствия группе соединения проверяется правильность соединений обмоток по схеме.

Измерение токов потерь холостого хода и короткого замыкания.

Для измерения токов х.х.

Обмотка высокого напряжения должна быть разомкнута. Далее на обмотку низкого напряжения подаем симметричное напряжение обычной бытовой частоты 50 Гц, но подача осуществляется постепенно от нуля к рабочему. Ваттметром проверяем мощность трансформатора, а амперметром замеряем токи на каждой из линий.

Опыт к.з.

Для проведения этого опыта потребуется шиной замкнуть выводы обмотки НН между собой, то есть получится короткозамкнутый контур. А напряжение подается на выводы ВН, при котором устанавливается номинальный ток, это называется напряжением короткого замыкания.

Конкретно для своего трансформатора вы можете найти данные в справочных таблицах, которые свободно можно найти в открытом доступе.

Но нагрузки чаще всего приведены к температуре 75-80 градусов, поэтому при проведении испытания замерьте температуру обмоток и выполните соответствующий перерасчет. Полученные потери к.з. сравнивают с расчетными. Если больше, то есть неисправность.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Микроомметр БСЗ. Прибор-оборудование для измерения сопротивления обмоток постоянному току

Этим способом выявляются такие неисправности, как обрыв, неудовлетворительное качество соединений пайкой или сваркой, плохой контакт отводов. Эти дефекты увеличивают сопротивление. При проверке должно быть отклонение не более 2%.

Проверка осуществляется при помощи моста, а также можно методом амперметра-вольтметра. Для теста напряжение должно быть выше номинального на 20%. Также можно использовать специальное оборудование, такое как микроомметры (фото).

Сопротивление замеряется на всех ответвления и всех фазах. Далее понизить ток до значения не менее 5% от номинального и снова замерить. Отличие должно быть не более 0,02 Ом.

Испытание электрической прочности изоляции повышенным напряжением

Через другой трансформатор подаем напряжение на выбранную обмотку. Один провод от испытательного трансформатора к соединенными между собой вводом, а другой с заземленным баком. Выводы второй обмотки соединяются между собой и с корпусом.

Напряжение плавно поднимается от 0 до испытательного, бытовой частоты. Испытание считается пройденным, если в течении 1 минуты после начала и подачи напряжения:

Не происходит увеличения тока, определяется по амперметру;
Нет снижения напряжения;
Не наблюдается потрескиваний (разрядов).

Испытание электрической прочности витковой изоляции индуцированным напряжением.

От генератора к обмотке НН подается напряжение. При этом баке трансформатора должен быть заземлен, а обмотка ВН не подключена. Напряжение применяется на 15% выше номинального, если конструкция магнитопровода со шпильками, и на 30 больше при бесшпилечной конструкции. В течении 1 минуты не должно быть разрядов, толчков и других явлений.

Измерение сопротивление изоляции.

Ну и само собой, самое простое испытание, не требующее особого оборудования и занимающее мало времени. Мегометром проверяем сопротивление между ВН и баком, заземлив обмотку НН; между обмоткой НН и баком, заземлив ВН. А так же между соединёнными вместе обмотками и баком.

Источник: уникальная статья на нашем сайте electricity220.ru

Пусконаладочные испытания силовых трансформаторов

Назначение, объем и порядок испытаний

Измерение потерь холостого хода при малом однофазном возбуждении

Измерение активного сопротивления обмоток

Измерение коэффициента трансформации

Проверка группы соединения обмоток

Проверка электрической прочности изоляции приложенным напряжением

Приемо-сдаточные испытания силового трансформатора ТМГ11-1600

Испытание трансформатора ТМГ11-1600

Проверка и электрические испытания силовых трансформаторов

Проверка силовых трансформаторов

Измерение сопротивления изоляции

Электрические испытания трансформаторов

Высоковольтные испытания трансформаторов

Проверка на наличие скрытых дефектов

Проверка на правильность соединения обмоток

Фазировка трансформатора

Методика испытания и измерения силовых трансформаторов

Испытания и измерения характеристик силовых трансформаторов

Высоковольтные испытания силовых трансформаторов в Санкт-Петербурге

Требования к испытательному оборудованию и ТБ

Измерения трансформаторов

Высоковольтные испытания трансформаторов

Испытания силовых трансформаторов, подготовка их к включению

Испытание силовых трансформаторов после ремонта

Испытание трансформаторного масла

Определение коэффициента трансформации и групп соединения

Измерение токов потерь холостого хода и короткого замыкания.

Для измерения токов х.х.

Опыт к.з.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Испытание электрической прочности изоляции повышенным напряжением

Испытание электрической прочности витковой изоляции индуцированным напряжением.

Измерение сопротивление изоляции.

Добавить комментарий Отменить ответ