Производство трансформаторов мощностью до 630 кВ·А (I и II габаритов) Под редакцией С. И. Рабиновича

Скачать 1.21 Mb.

Название	Производство трансформаторов мощностью до 630 кВ·А (I и II габаритов) Под редакцией С. И. Рабиновича
страница	9/12
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Глава девятая

ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Общее положение

Испытания трансформаторов разделяются на типовые и контрольные. Типовые испытания проводят на первых образцах трансформаторов новой конструкции до запуска их в серийное производство, а также периодически при серийном производстве по специальным графикам, сроки которых устанавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 11677-75. Если в конструкцию трансформатора и технологию его изготовления вносятся изменения, могущие повлиять на работоспособность трансформатора, то после этого обязательно требуется повторить типовые испытания.

Контрольным испытаниям подвергается каждый выпускаемый заводом трансформатор.

В соответствии с требованиями ГОСТ 11677-75 в объем контрольных испытаний трансформаторов I и II габаритов напряжением 6 - 10 кВ входят: 1) определение коэффициента трансформации; 2) проверка группы соединений обмоток; 3) измерение сопротивления обмоток постоянному току; 4) измерение характеристики изоляции; 5) измерение потерь и тока холостого хода (опыт холостого хода); 6) измерение потерь и напряжения короткого замыкания (опыт короткого замыкания); 7) проверка герметичности.

При сборке трансформаторов на конвейере испытания их целесообразно производить также на конвейере с разбивкой на отдельные операции.

На Минском электротехническом заводе конвейер окончательной сборки трансформаторов продолжается на испытательной станции, состоящей из семи испытательных ячеек, отделенных друг от друга раздвижными дверями (рис. 47). Пространство, заключенное между двумя раздвижными дверями, где на конвейере находится испытываемый трансформатор, образует испытательную ячейку. Сбоку конвейера расположена кабина с испытательным пультом, отделенная одностворчатой дверью. Каждая дверь испытательной ячейки имеет собственный привод от электродвигателя (рис. 48), управление которым осуществляется с испытательного пульта.

Испытания трансформаторов на конвейере имеют свои особенности, главными из которых являются: 1) точно определенный срок на производство каждой испытательной операции, диктуемый темпом сборки трансформаторов; 2) четкое взаимодействие работы электрических схем каждого испытательного пульта со схемой управления движением конвейера.

Рис. 47. Схема расположения испытательной станции. 1 - конвейер; 2 - испытательная станция; 3 - испытательный пульт; 3 - I - VII - испытательные ячейки; 2ВК, 4ВК - конечные выключатели останова конвейера на шаге; 1ВК - конечный выключатель останова конвейера, если в складе готовой продукции с конвейера не снят трансформатор; 3ВК - 17ВК - конечные выключатели, сигнализирующие о том, что двери испытательных ячеек закрыты; 6ВК - 18ВК - конечные выключатели, сигнализирующие о том, что двери испытательных кабин закрыты.

Рис. 48. Схема подключения электродвигателей.

1Д - двигатель привода конвейера; 2Д - 9Д - двигатели привода дверей испытательных ячеек.

Команда на движение конвейера может быть подана только после окончания полного цикла испытаний во всех кабинах, так как схемы включения испытательных пультов и схемы управления движением конвейера имеют общую блокировку, исключающую неправильные действия персонала при производстве работ.

Как только трансформатор поступает в испытательную ячейку, испытатель, включая двигатель, закрывает дверь ячейки. При закрывании дверей двухпозиционные конечные выключатели размыкают свои контакты в цепи управления двигателем привода конвейера (рис. 46), исключая тем самым случайное передвижение конвейера во время испытания. Вторые свои контакты, которые находятся в схеме подключения испытательного пульта к источнику тока, конечные выключатели замыкают и тем самым подготавливают схему пульта к работе. Включение двигателя передвижения конвейера может быть произведено только после того, как окончены испытания во всех ячейках, трансформаторы отключены от пультов и все двери ячеек открыты.

Продолжительность сборочных работ на каждом рабочем месте равна 5 мин. В это же время должен уложиться и испытатель, в противном случае конвейер будет простаивать. Для того чтобы ускорить работу испытателя и освободить его от вычислений, в каждой испытательной кабине над пультом имеется таблица, в которой допустимые значения испытываемых параметров для каждого типа трансформатора указаны прямо в делениях приборов, и испытатель сравнивает полученные данные с данными, указанными в таблице. Рядом помещается инструкция, определяющая последовательность операций при производстве испытаний.

Работники испытательной станции должны обладать специальными знаниями и могут быть допущены к работе только после приобретения необходимых навыков. Для того чтобы сохранить единый темп работы конвейера на сборочных операциях и при проведении испытаний, а также для равномерной загрузки всех испытателей целесообразно объединить испытания по некоторым параметрам в одну испытательную ячейку, а некоторые виды испытаний, наоборот, расчленить.

На Минском электротехническом заводе принят следующий порядок испытания трансформаторов: 1) определение коэффициента трансформации и проверки группы соединений трансформаторов; 2) измерение сопротивления обмоток постоянному току; 3) испытание изоляции обмоток НН приложенным напряжением частотой 50 Гц; 4) испытание изоляции обмоток ВН приложенным напряжением частотой 50 Гц; 5) испытание изоляции обмоток НН и ВН двойным индуктированным напряжением частотой 100 Гц; 6) измерение потерь и тока холостого хода (опыт холостого хода); 7) измерение потерь и напряжения короткого замыкания (опыт короткого замыкания).

Несмотря на то, что в каждой ячейке производятся испытания трансформаторов по своим параметрам, в работе всех испытателей есть общие операции. Каждый испытатель, после того как трансформатор конвейером подан в испытательную ячейку, должен закрыть дверь ячейки, включив двигатель привода дверей. После, этого он должен войти в ячейку и подключить трансформатор. Во всех кабинах подключение трансформатора к пульту производится через токоведущие троллеи, закрепленные на изоляторах над испытательной ячейкой. После окончания испытания испытатель должен отключить источник питания трансформатора и пульта, открыть дверь кабины, войти в ячейку и отключить трансформатор. Затем он должен зайти в кабину и открыть дверь испытательной ячейки. При открывании двери кабины конечный выключатель размыкает свой контакт в цепи питания и тем самым разрывает цепь питания испытуемого трансформатора, если испытатель по ошибке не отключил источник тока. Таким образом гарантируется безопасность испытателя при отключении трансформатора от питающих троллеев. При открывании двери ячейки конечный выключатель размыкает свой контакт в цепи питания пульта и замыкает соответствующий контакт в схеме управления приводом конвейера. Поскольку все эти операции повторяются в работе каждого испытателя, для краткости изложения при описании испытаний трансформаторов все действия испытателя в период подготовки к испытаниям будут называться «подключением», а действия после испытания - «отключением» и будет только указываться, какие выключатели участвуют в той или иной схеме.

Проверка коэффициента трансформации и группы соединения трансформаторов

На рис. 49 изображена схема испытательного пульта, расположенного в первой испытательной кабине. Для определения группы соединения обмоток трансформатора применен метод фазометра, что позволило сократить время испытания и совместить на одном пульте, в одной схеме проверку коэффициента трансформации и группы соединения. Для того чтобы избежать подключения приборов через измерительные высоковольтные трансформаторы, напряжение 380 В подается на выводы ВН трансформатора. В этом случае для измерения как на стороне НН, так и на стороне ВН можно применять приборы непосредственного включения, что не только снижает погрешность при измерении, но и делает работу испытателя менее опасной.

Как только конвейер подаст трансформатор в испытательную ячейку, испытатель подключает его к питающим троллеям, при этом замыкаются конечные выключатели 17ВК, 15ВК и 18ВК. Затем включает автомат 1АВ, при этом загораются сигнальная арматура ЛЗ на пульте и сигнальная лампа Л31, расположенная на двери,

Рис. 49. Схема проверки коэффициента трансформации и группы соединения обмоток трансформатора

отделяющей кабину испытателя от испытательной ячейки. Включает автомат АВ и кнопкой 1КУ включает пускатель П, который размыкает свой размыкающий контакт в цепи ламп ЛЗ и Л31, а замыкающими контактами подает напряжение на испытуемый трансформатор и лампы ЛК и ЛК1, расположенные рядом с ЛЗ и Л31, сигнализируя, что схема находится под напряжением. После этого испытатель, замыкая контакты переключателя УП на всех положениях переключателя ответвлений обмоток ВН, снимает показания напряжения на всех трех фазах по вольтметрам V₁ и V₂.

Показания вольтметров сравнивают с таблицей, в которой указано, при каких показаниях V1 и V2 коэффициент трансформации соответствует расчетному. Затем, замыкая контакты переключателя УП и нажимая на кнопку К, испытатель подключает к трансформатору фазометр и определяет группу соединения трансформатора. После окончания испытания испытатель отключает трансформатор и открывает дверь испытательной ячейки.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Результаты измерения сопротивления обмоток характеризуют качество паек в обмотках, переходное сопротивление в контактах переключателя и в соединениях обмоток с вводами.

Сопротивления между линейными зажимами определяют при трех положениях переключателя, на номинальном среднем ответвлении и на обоих крайних. Для того чтобы избежать погрешностей за счет нагрева обмоток током, значение его должно быть не более 1/5 номинального. Чтобы избежать влияния сопротивления проводов, которыми подключаются приборы, и внутреннего сопротивления самих приборов, подключение приборов для измерения напряжения и тока производят отдельными проводами непосредственно к выводам трансформатора. Особое значение это имеет при измерении на стороне НН, так как обмотки НН имеют сравнительно малое сопротивление. По этой же причине для подключения прибора к обмотке НН провода надо делать как можно короче.

Так как обмотки обладают большой индуктивностью, то во избежание повреждения вольтметры надо включать только при установившемся значении тока, а отключать только после того, как будет отключен источник тока. При измерениях фиксируют температуру обмоток, полагая ее равной температуре верхних слоев масла. Полученные значения сопротивлений приводят в соответствии с ГОСТ к 75°С.

Измерение сопротивления обмоток производят методом падения напряжения, как наиболее простым и дающим достаточно точные результаты. Схема измерения приведена на рис. 50. Измерения производят в следующей последовательности. Подключают трансформатор, после чего замыкаются конечные выключатели 13ВК и 16ВК. Включают автомат АВ. Нажатием кнопки 1КУ включают пускатель Я, который через один свой замыкающий контакт получает питание, а другими замыкающими контактами включает сигнальную лампу ЛК и аккумуляторную батарею, которая имеет три отвода. Для измерения больших сопротивлений (на стороне ВН) она подключается полным напряжением, а при измерении сопротивления на стороне НН она подключается только половиною номинального напряжения. Лампа ЛК сигнализирует, что схема готова к работе. Вначале измеряют сопротивление обмоток ВН. Для этого переключателем УП напряжение от аккумуляторной батареи подают на обмотку ВН. Затем переключателем УП поочередно подключают все три фазы, снимают показания вольтметра V и миллиамперметра mА при трех положениях переключателя обмоток. Показания приборов сравнивают с данными таблицы. После того как измерено сопротивление обмоток ВН, переключателем УП подключают аккумуляторную батарею к выводам НН. Снимают показания амперметра А и милливольтметра mV между линейными зажимами ab, bc, ac и сравнивают с табличными значениями для данного трансформатора.

Рис. 50. Схема измерения сопротивления обмоток постоянному току.

После того, как закончены испытания, все переключатели устанавливают в нулевое положение, кнопкой 1КУ отключают пускатель П, который, размыкая свои контакты, отключает аккумуляторную батарею. Только после, этого испытатель отключает трансформатор и дает команду на открытие дверей испытательной ячейки.

Испытание электрической прочности изоляции обмоток НН приложенным напряжением частотой 50 Гц от постороннего источника

Схема испытательного пульта показана на рис. 51. Перед тем как испытать прочность изоляции приложенным напряжением, предварительно проверяют сопротивление изоляции мегаомметром напряжением 2500 В. О качестве изоляции судят по коэффициенту абсорбции, который определяют как отношение значения сопротивления изоляции, полученного через 60 с (R_во), к значению сопротивления, полученного через 15 с (R₁₅) после включения мегаомметра. Чем больше это отношение, тем лучше изоляция обмоток, т. е. она тем менее загрязнена и увлажнена.

Рис. 51. Схема испытания электрической прочности изоляции обмоток НН приложенным напряжением 50 Гц от постороннего источника.

Минимальное допустимое значение коэффициента, абсорбции равно 1,3. После того как установлено, что изоляция в порядке, подключают вводы НН трансформатора к токоведущим троллеям, а вводы ВН и бак трансформатора заземляют. При этом замыкаются конечные выключатели 11ВК и 14ВК. Включают автоматы 1АВ и 2АВ, при этом загораются сигнальная арматура ЛЗ и сигнальная лампа Л31. Кнопкой 1КУ включают пускатель П, который через один свой замыкающий контакт получает питание, а другими подает напряжение на автотрансформатор ЛАТР и включает ЛК, ЛК1 и 1РВ. Гаснут лампы ЛЗ к Л31, так как пускатель П размыкает свой размыкающий контакт в цепи питания их. Схема готова к испытанию. Автотрансформатором устанавливают необходимое напряжение, которое контролируют по вольтметру. Изоляция обмоток НН должна выдержать в течение 1 мин напряжение 5 кВ.

Рис. 52. Схема испытания электрической прочности изоляции обмоток ВН приложенным напряжением 50 Гц от постороннего источника.

Как только загорится лампа ЛЖ, сигнализирующая об истечении времени испытания, определенного уставкой реле времени 1РВ, напряжение плавно снижается до нуля.

Если в процессе испытания произойдет пробой изоляции, то в цепи питающего трансформатора ОМ возрастет ток, который включает реле максимального тока РТ, которое через промежуточное реле РП разрывает цепь питания пускателя П, а замыкающим контактом включает реле времени РВ. Пускатель П размыкает свои размыкающие контакты в цепи питания трансформатора ЛАТР, ОМ и отключает их. Реле времени РВ замыкающим контактом включает ревун, который сигнализирует о пробое изоляции испытуемого трансформатора. Продолжительность сигнала определяется уставкой реле времени РВ. После окончания испытания испытатель отключает трансформатор и открывает дверь испытательной ячейки.

Испытание электрической прочности изоляции обмоток ВН приложенным напряжением частотой 50 Гц от постороннего источника

Последовательность испытания электрической прочности обмотки ВН приложенным напряжением та же, что и обмотки НН. Напряжение также прикладывается между испытуемой обмоткой и заземленным баком трансформатора (рис. 52), с которым соединяется обмотка НН.

Особенность испытания обмотки ВН состоит в том, что подъем напряжения после 40 до 100% следует производить плавно в течение 15 - 20 с, а отключение напряжения только после того, как оно будет снижено до 25 - 30%.

Испытание изоляции двойным индуктированным напряжением

Поскольку возбудить трансформатор до двойного номинального напряжения при частоте 50 Гц практически невозможно, испытание электрической прочности двойным индуктированным напряжением производится при частоте 100 Гц. Для этой цели напряжение 380 В промышленной частоты 50 Гц через автотрансформатор подается на преобразователь частоты. От преобразователя напряжение с частотой 100 Гц через повышающий трансформатор подается на испытуемый трансформатор (рис. 53). Напряжение подается на обмотку НН, и трансформатор выдерживается под двойным напряжением в течение 1 мин. Испытатель подключает трансформатор при этом замыкаются конечные выключатели 7ВК и 10ВК. Включает автомат ЗАВ. Загораются лампы ЛЗ и ЛЗ1. Затем испытатель включает автоматы АВ, 1АВ и 2АВ, подготавливая схему к испытаниям.

Рис. 53. Схема испытания изоляции двойным индуктированным напряжением.

Нажимая кнопку 1КУ, включает пускатели 1П и 2П, лампы ЛЗ и Л31 гаснут. Пускатели 1П и 2П замыкающими контактами подают напряжение на автотрансформатор АТМК и на повышающий трансформатор ТС и замыкают цепь ламп ЛК. и ЛК1, которые сигнализируют, что все аппараты находятся под напряжением. Переключателем УП включают привод автотрансформатора и плавно повышают напряжение до заданного значения, которое и контролируют по вольтметру. При этом следят за стрелками амперметров, чтобы при испытаниях не происходили толчки тока. Переключателем проверяют напряжение всех трех фаз. Как только загорится лампа ЛЖ, сигнализирующая о том, что время испытания, определенное уставкой реле времени РВ, истекло, напряжение плавно снижают до нуля и отключают автоматы АВ, 1АВ, 2АВ, ЗАВ. Предельные верхнее и нижнее положения катушек АТМК контролируют конечными выключателями ВКв и ВКн.

Если во время испытания не наблюдалось толчков тока и напряжение по фазам было симметрично, то изоляция трансформатора исправна. Испытатель отключает трансформатор и открывает дверь испытательной ячейки.

Опыт холостого хода

Схема измерения потерь и тока холостого хода трансформаторов показана на рис. 54. Напряжение подают на вводы обмоток НН испытуемого трансформатора, а обмотка ВН разомкнута. Для того чтобы напряжение было синусоидальной формы и симметричным, его подают от отдельного синхронного генератора, а не or общей сети.

После подключения трансформатора замыкают конечные выключатели 5ВК, 8ВК. Испытатель проводит испытания в следующей последовательности. Включает автоматы АВ и 1АВ, загораются лампы ЛЗ и Л31, кнопкой 1КУ включает пускатель Я, который, получив питание, отключает ЛЗ и Л31 и включает ЛК и ЛК1 и подает напряжение на испытуемый трансформатор.

Рис. 54. Схема измерения потерь и тока холостого хода трансформатора.

При номинальном напряжении всех трех фаз снимают показания ваттметров. Мощность, показанная ваттметрами, потребляемая обмоткой НН, является потерями холостого хода трансформатора. Ток холостого хода определяют по показаниям амперметров. Показания приборов сравнивают со значениями, указанными в таблице, После этого испытатель выключает автоматы 1АВ, АВ, отсоединяет провода от выводов НН трансформатора и дает команду на открытие дверей испытательной ячейки.

Измерение потерь и напряжение короткого замыкания (опыт короткого замыкания)

При опыте короткого замыкания полученные при измерении значения потерь в обмотках и напряжения короткого замыкания дают возможность определить правильность выполнения обмоток и показывают, насколько полученные дополнительные потери близки к расчетным.

Рис. 55. Схема измерения потерь и напряжения короткого замыкания.

Схема опыта короткого замыкания (рис. 55) по существу не отличается от схемы опыта холостого хода (рис. 54); разница состоит в том, что напряжение подают на обмотку ВН, а обмотку НН замыкают накоротко. К обмотке ВН подводят такое напряжение, при котором в обмотках устанавливаются номинальные токи во всех трех фазах. Во избежание искажения результатов измерения для закорачивания обмотки НН следует применять короткие провода сечением не меньше сечения токоведущих шпилек вводов.

Техника безопасности при работе на испытательной станции

К работе на испытательной станции допускается персонал, имеющий навыки в испытании трансформаторов, хорошо изучивший схемы испытательных пультов и правила безопасности. Все работники испытательной станции инструктируются на рабочих местах, и у них проверяются знания инструкций, определяющих порядок проведения работ при испытаниях. Инструктаж и проверку знаний производят в установленные сроки. Всю работу испытатель должен выполнять в соответствии с инструкцией. Все операции при работе за испытательным пультом испытатель обязан выполнять, стоя на резиновом диэлектрическом коврике или на специальной изолированной подставке. При подключениях и переключениях в испытательной ячейке обязан пользоваться защитными средствами, указанными в инструкции.

Перед тем, как войти в испытательную ячейку дли отключений и переключений, необходимо отключить испытательный пульт и источник питания. Необходимо внимательно следить за исправной работой блокировочных конечных выключателей и световой сигнализации. Особенно внимательно надо производить подключения в первой ячейке при определении коэффициента трансформации и проверке группы соединения. Здесь напряжение подают на вводы ВН, а на сторону НН трансформируется напряжение, достаточное для производства измерений. Если испытатель ошибочно подключит к источнику тока сторону НН трансформатора, то вся схема пульта будет под высоким напряжением. Во избежание этого длина проводов от питающих троллеев должна быть такой, чтобы их можно было подключить только к стороне ВН трансформатора.

Заходя в ячейку для испытания электрической прочности изоляции обмоток, испытатель в первую очередь должен заземлить высоковольтные троллеи специальной штангой. Там, где по условиям испытания питание к трансформатору подводится к стороне 1111, после испытания следует в первую очередь отсоединить провода от вводов НН трансформатора и только после этого отсоединить провода от вводов ВН.