СТО 56947007-29.180.01.116-2012
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Дата введения 2012-03-02
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", объекты стандартизации и общие положения при разработке и применении стандартов организаций Российской Федерации - ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения", общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению межгосударственных стандартов, правил и рекомендаций по межгосударственной стандартизации и изменений к ним - ГОСТ 1.5-2001, правила построения, изложения, оформления и обозначения национальных стандартов Российской Федерации, общие требования к их содержанию, а также правила оформления и изложения изменений к национальным стандартам Российской Федерации - ГОСТ Р 1.5-2004.
Сведения о стандарте организации
1 РАЗРАБОТАН: ОАО "НТЦ ФСК ЕЭС".
2 ВНЕСЁН: Департаментом технологического развития и инноваций ОАО "ФСК ЕЭС".
3 УТВЕРЖДЁН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ: Приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 02.03.2012 N 113.
4 Согласован с ОАО "СО ЕЭС" письмом от 14.02.2012 N Б15-19-2125.
5 ВВЕДЁН ВЗАМЕН: СТО 56947007-29.180.01.048-2010 "Инструкция по эксплуатации трансформаторов", введённого в действие Приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 16.06.2010 N 422.
1 Область применения
Настоящая Инструкция распространяется на силовые масляные трансформаторы и автотрансформаторы общего назначения, трехфазные мощностью не менее 5 кВ·А и однофазные мощностью не менее 1 кВ·А классов напряжения до 750 кВ включительно, в том числе регулировочные трансформаторы, включаемые в нейтраль главных трансформаторов, и на линейные регулировочные трансформаторы, включаемые в обмотку НН.
Инструкция не распространяется на трансформаторы специального назначения (для электропечей, преобразовательных установок и т.п.).
2 Нормативные ссылки
В настоящей Инструкции использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52719-2007 Трансформаторы силовые. Общие технические условия.
ГОСТ 1516.3-96 Электрооборудование переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.
ГОСТ 1547-84 Масла и смазки. Метод определения наличия влаги.
ГОСТ 7822-75 Масла нефтяные. Метод определения растворенной воды (с Изменениями N 1-2).
ГОСТ 11677-85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия (с Изменениями N 1-4).
ГОСТ 11920-85 Трансформаторы трехфазные силовые масляные общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия (с Изменением N 1).
ГОСТ 12965-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения класса напряжения 110 и 150 кВ. Технические условия (с Изменениями N 1-3).
ГОСТ 14209-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки (с Изменением N 1).
ГОСТ 16110-82 Трансформаторы силовые. Термины и определения.
ГОСТ 17544-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия (с Изменением N 1).
ГОСТ 26522-85 Короткие замыкания в электроустановках, Термины и определения.
ГОСТ 30830-2002 Трансформаторы силовые. Часть 1. Общие положения.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30830, ГОСТ 16110 и ГОСТ 26522, а также принят термин с определением:
ухудшенное состояние трансформатора - Состояние трансформатора, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, приблизилось к предельному значению, установленному нормативно-технической документацией.
4 Общие положения
4.1 Контроль нагрузки трансформаторов осуществляют посредством амперметров, если не оговорено иначе в заводском руководстве по эксплуатации. Для двухобмоточных трансформаторов с нерасщепленной обмоткой НН амперметр включают в одну фазу, а для трехобмоточных трансформаторов (и двухобмоточных трансформаторов с расщепленной обмоткой НН) - в одноименные фазы сторон ВН, СН, НН (ВН, НН1, НН2).
В трехобмоточных автотрансформаторах, к обмоткам низкого напряжения которых подключены средства компенсации реактивной мощности, нагрузка или генератор, должен быть организован контроль тока общей обмотки.
На неиспользуемых третичных обмотках трехобмоточных автотрансформаторов с соотношением напряжений ВН/СН менее 2 (в первую очередь при сочетаниях классов напряжений 750/500, 500/330 и 330/220 кВ) должен быть установлен контроль возбуждения магнитной системы по показаниям щитового киловольтметра обмотки НН.
На подстанциях, оборудованных АСУ ТП, контроль режимов нагрузки проводится с помощью компьютизированных систем контроля и управления.
4.2 Техническое освидетельствование трансформаторов проводится по истечении установленного нормативно-технической документацией срока службы согласно п.1.5.2 [1].
4.3 Нагрев трансформатора при работе контролируют по температуре верхних слоев масла и температуре наиболее нагретой точки обмотки. Температура верхних слоев измеряется термометрами или термосигнализаторами. Температура наиболее нагретой точки обмотки при наличии системы мониторинга трансформатора определяется расчетом по температуре масла и току нагрузки или первичными датчиками.
При установке термосигнализаторов или термометров на трансформаторы наружной установки необходимо принимать меры для предотвращения попадания влаги в их гильзы и повреждения гильз при замораживании в них влаги.
4.4 Трансформаторы необходимо эксплуатировать с включенной релейной защитой, в том числе защитой от внутренних повреждений и защитой от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Отключающие элементы газовой защиты должны быть включены с действием на отключение.
4.5 Требования к устройствам защиты и контроля уровня масла.
4.5.1 Для контроля уровня масла в трансформаторе на маслоуказателе должны быть нанесены контрольные метки для следующих температур масла (в неработающем трансформаторе):
- минус 45, плюс 15, плюс 40 °С - для исполнения У1;
- минус 60, плюс 15, плюс 40 °С - для исполнения УХЛ1, ХЛ1.
4.5.2 Трансформаторы должны работать с постоянно включенной системой защиты масла от окисления и увлажнения: воздухоосушителями, термосифонными, адсорбционными фильтрами, азотной и пленочной защитой.
4.5.3 Маслонаполненные вводы должны работать (храниться) с постоянно включенными устройствами защиты масла от окисления и увлажнения.
4.6 Полость предохранительной (выхлопной) трубы должна быть соединена с полостью расширителя, причем соединительный патрубок должен быть выше предельного уровня масла в расширителе.
Должна быть обеспечена возможность контроля целостности мембраны предохранительной трубы при осмотре трансформатора.
Мембрана предохранительной трубы должны быть изготовлена из стекла, если не оговорено иначе в заводской инструкции.
При капитальном ремонте следует заменять выхлопную трубу на предохранительные клапаны.
4.7 Требования к лакокрасочным покрытиям и надписям.
4.7.1 Баки трансформаторов должны быть окрашены краской, стойкой к воздействию масла. У трансформаторов наружной установки краска должна иметь светлые тона и быть стойкой к атмосферным воздействиям.
4.7.2 На баках трехфазных трансформаторов и групп однофазных трансформаторов должны быть четкие надписи, указывающие подстанционные номера и присвоенные им единые диспетчерские наименования; в закрытых подстанциях допускается наносить диспетчерские наименования на стене над трансформатором. На однофазных трансформаторах должна быть нанесена расцветка фаз. Другие надписи выполняются по решению технического руководителя энергообъекта.
4.7.3 При наличии переключающего устройства (разъединителя) для включения резервной фазы необходимо следить, чтобы каждый разъединитель имел ясную расцветку фаз и резервный трансформатор буквенные обозначения начала и конца обмоток.
4.8 Требования к условиям работы газового реле.
4.8.1 Для трансформаторов, оборудованных пленочной защитой, должно быть обеспечено исполнение части маслопровода (от газового реле до отсечного клапана) с отрицательным уклоном к расширителю.
4.8.2 Если трансформатор имеет газоотводный патрубок, присоединенный к верхней части бака в нескольких местах по длине бака, должен быть создан уклон трансформатора по поперечной оси так, чтобы места присоединения оказались в высшей точке. При полуцилиндрической форме верхней части бака газоотводы присоединяются к высшей точке (посередине), и для таких трансформаторов не требуется уклон по поперечной оси.
4.8.3 Кран, установленный на маслопроводе между газовым реле и расширителем (или автоматический клапан) должен быть постоянно открыт.
4.8.4 Провода вторичных цепей, присоединенных к газовому реле и трансформаторам тока, должны быть надежно защищены от механических повреждений и разъедания изоляции маслом.
4.9 Требования к охлаждающим устройствам.
4.9.1 Комбинированная система охлаждения М/Д/ДЦ должна иметь автоматическое управление в зависимости от тока нагрузки согласно 5.4.1 и 5.4.2.
4.9.2 Для системы охлаждения Ц, НЦ (во избежание попадания воды в масло при аварийной остановке маслонасоса) необходимо, чтобы статический напор масла в охладителе систем охлаждения Ц, НЦ превышал максимальное избыточное рабочее давление воды не менее чем на 0,02-0,03 МПа, что должно быть обеспечено соответствующим расположением охладителей и системой подачи охлаждающей воды.
4.9.3 Питание электродвигателей устройств охлаждения трансформаторов должно быть осуществлено, как правило, от двух источников, а для трансформаторов с принудительной циркуляцией масла - с применением АВР.
5 Режимы работы
5.1 Нормальный режим работы
5.1.1 При эксплуатации трансформаторов должен поддерживаться нормальный режим работы трансформатора, при котором его параметры (напряжение, ток и температура верхних слоев масла) не отклоняются от номинальных более чем допустимо согласно ГОСТ 11677 и ГОСТ Р 52719.
5.1.2 Номинальные значения напряжений и токов указаны в паспорте трансформатора и на его заводской табличке.
5.1.3 В нормальном режиме температура верхних слоев масла не должна превышать (если в НД не оговорена другая температура):
а) плюс 95 °С - в трансформаторах с естественным или дутьевым охлаждением (М, Д);
б) плюс 75 °С - в трансформаторах с охлаждением ДЦ.
В трансформаторах с охлаждением Ц температура масла на входе в охладитель не должна превышать 70 °С.
5.1.4 Показания термосигнализатора (или термометра), превышающие указанные выше значения, прежде всего, указывают на неисправность системы охлаждения или термосигнализатора (термометра). При этом следует проверить термосигнализатор (термометр) и систему охлаждения.
5.1.5 Если при исправных термосигнализаторе (термометре) и системе охлаждения сохранилось повышенное значение температуры, следует провести полное обследование технического состояния трансформатора.
5.1.6 До обнаружения и устранения дефектов следует форсировать охлаждение включением резервного охладителя, а также установить усиленный контроль за температурным режимом: регулярно, не менее двух раз в сутки, записывать температуру воздуха (или воды на входе в охладитель), температуру верхних слоев масла, токи и напряжения всех сторон.
5.2 Допустимые повышения напряжения и защита от перенапряжений
5.2.1 Допускается продолжительная работа трансформатора (при мощности не более номинальной) при напряжении на любом ответвлении обмотки на 10% выше номинального для данного ответвления. При этом напряжение на любой обмотке должно быть не выше наибольшего рабочего по ГОСТ 1516.3, указанного в таблице 1.
Таблица 1 - Наибольшие рабочие напряжения
|
|
|
|
|
|
|
Класс напряжения, кВ
|
3
|
6
|
10
|
15
|
20
|
35
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
|
3,6
|
7,2
|
12,0
|
17,5
|
24
|
40,5
|
Класс напряжения, кВ
|
110
|
150
|
220
|
330
|
500
|
750
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
|
126
|
172
|
252
|
363
|
525
|
787
|
5.2.2 Допустимое повышение напряжения для автотрансформаторов с ответвлениями в нейтрали для регулирования напряжения (или предназначенных для работы с последовательными регулировочными трансформаторами) должно быть оговорено заводом-изготовителем.
5.2.3 Для трансформаторов 110-750 кВ допустимые в условиях эксплуатации кратковременные повышения напряжения частотой 50 Гц не должны превышать, в соответствии с ГОСТ 1516.3 и [1], относительных значений, указанных в таблице 2.
Указанные в таблице 2 значения напряжения между фазами и относительно земли представляют отношение максимума повышенного напряжения соответственно к амплитуде наибольшего рабочего напряжения или к амплитуде наибольшего рабочего напряжения, деленной на
.
Таблица 2 - Допустимые в условиях эксплуатации кратковременные повышения напряжения частотой 50 Гц для трансформаторов классов напряжения 110-750 кВ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс напряжения, кВ
|
Допустимое повышение напряжения*, относительное значение, не более, при длительности  и количестве повышений в год 
|
|
 8 ч
|
3 ч
|
1 ч
|
20 мин
|
5 мин
|
1 мин
|
20 с
|
1 с
|
0,1с
|
|
 200
|
 125
|
75
|
50
|
7
|
5
|
4**
|
-
|
-
|
110-330
|
-
|
-
|
-
|
1,10
1,10
|
-
|
-
|
1,25
1,25
|
1,90
1,50
|
2,00
1,58
|
500
|
1,025
1,025
|
1,05
1,05
|
1,075
1,075
|
1,10
1,10
|
1,15
1,15
|
1,20
1,20
|
1,25
1,25
|
1,90
1,50
|
2,00
1,58
|
750
|
1,025
1,025
|
1,05
1,05
|
1,075
1,075
|
1,10
1,10
|
1,15
1,15
|
1,20
1,20
|
1,25
1,25
|
1,67
1,50
|
1,76
1,58
|
_______________
* В числителе указаны допустимые повышения напряжения относительно земли, в знаменателе - между фазами.
** Количество повышений напряжения продолжительностью 20 с должно быть не более 100 за срок 25 лет, не более 15 в течение года и не более 2 в течение 1 суток.
Примечания
1 Указанные в таблице 2 относительные значения напряжения распространяются также на повышенные напряжения, отличающиеся от синусоиды частотой 50 Гц за счет наложения гармонических составляющих напряжения. Значения напряжения указаны для максимума повышенного напряжения в тех же относительных единицах.
2 При длительности повышения напряжения
, промежуточной между двумя значениями, приведенными в таблице 2, допустимое повышение напряжения должно быть равно указанному для больших из этих значений длительности. При значении
0,1...0,5 с допускается повышение напряжения, равное
, где
и
- допустимые повышения напряжения при длительности соответственно 1 и 0,1 с.
3 Допустимые продолжительные повышения напряжения для трансформаторов классов напряжения до 35 кВ включительно мощностью до 630 кВ·А включительно устанавливают в стандартах или технических условиях на эти трансформаторы, ГОСТ 11677 и ГОСТ Р 52719.
4. Для автотрансформаторов с РПН в нейтрали допускается продолжительное повышение напряжения (при мощности не более номинальной), подводимого к любому ответвлению любой обмотки более 10% сверх номинального напряжения данного ответвления при условии обеспечения контроля за возбуждением автотрансформатора в процессе его работы, которое не должно превышать 110% нормального рабочего возбуждения.
За нормальное рабочее возбуждение принимают наибольшее из значений возбуждения автотрансформатора, имеющих место при подведении на холостом ходу к каждому из ответвлений номинального напряжения этого ответвления.
В случае вынесенного устройства РПН (например, последовательного регулировочного трансформатора) автотрансформатор вместе с этим устройством должны рассматриваться как единое целое согласно ГОСТ 11677 и ГОСТ Р 52719.
5. При превышении напряжения в соответствии с пп.3, 4 примечаний напряжение на любой стороне не должно превышать наибольшее рабочее напряжение, установленное ГОСТ 721.
Промежуток времени между двумя повышениями напряжения длительностью от 20 с до 20 мин должен быть не менее 1 ч, длительностью 1; 3; 8 ч - не менее 12 ч. Если повышение напряжения длительностью 20 мин имело место два раза (с часовым интервалом), то в течение ближайших 24 ч. повышение напряжения в третий раз допускается лишь в случае, если это требуется ввиду аварийной ситуации, но не ранее чем через 4 ч.
Количество допускаемых в течение года повышений напряжения указано в таблице 2. Для длительностей 0,1 и 1 с количество повышений напряжений не регламентировано.
5.2.4 Независимо от значений по таблице 2, по условию нагрева магнитопровода повышение напряжения в долях номинального напряжения установленного ответвления должно быть ограничено при 20 мин до 1,15, при 20 с - до 1,3.
5.2.5 Значения, продолжительность и количество повышений напряжения длительностью 20 мин и более подлежат обязательной регистрации оперативным персоналом или автоматически согласно приложению А.
5.2.6 Дополнительные указания, связанные с одновременным воздействием повышенного напряжения на несколько видов электрооборудования и с организационно-техническими мероприятиями по предупреждению повышений напряжения сверх указанных норм, даны в [1].
5.2.7 Защита трансформаторов (включая защиту нейтралей) от перенапряжений посредством вентильных разрядников или ограничителей перенапряжений должна осуществляться в соответствии с указаниями [1, 2, 3].
5.2.8 В соответствии с [2], неиспользуемые обмотки низшего и среднего напряжения трансформаторов, а также обмотки, временно отключенные от шин РУ в грозовой период, должны быть соединены в звезду или треугольник и защищены ОПН (вентильными разрядниками), включенными между вводами каждой фазы и землей. Защита неиспользуемых обмоток низшего напряжения, расположенных первыми от магнитопровода, может быть выполнена заземлением одной из вершин треугольника, одной из фаз или нейтрали звезды либо установкой ОПН (вентильного разрядника) соответствующего напряжения на каждой фазе.
5.2.9 Защита неиспользуемых обмоток не требуется, если к ним постоянно подсоединена кабельная линия длиной не менее 30 м, имеющая заземленную оболочку или броню.
5.2.10 Нейтрали обмоток ПО кВ и выше автотрансформаторов, а также трансформаторов 330 кВ и выше должны работать в режиме глухого заземления. Трансформаторы 110 кВ с испытательными напряжениями нейтрали 110 или 85 кВ и трансформаторы 220 кВ с испытательным напряжением нейтрали 200 кВ могут работать с разземленной нейтралью при условии защиты ее соответствующим разрядником или ограничителем перенапряжений.
5.2.11 В соответствии с [2], для защиты нейтрали обмоток 110-150 кВ силовых трансформаторов, имеющих изоляцию, пониженную относительно линейного конца обмотки и допускающую работу с разземленной нейтралью, следует устанавливать ОПН, обеспечивающие защиту их изоляции и выдерживающие в течение нескольких часов квазиустановившиеся перенапряжения при обрыве фазы линии.
5.2.12 В нейтрали трансформатора, изоляция которой не допускает разземления, установка разъединителей не допускается.
5.2.13 При необходимости отключения или включения разъединителем трансформатора 110 кВ, имеющего изоляцию нейтрали класса 35 кВ, работающего с изолированной нейтралью, последняя перед отключением или включением должна быть заземлена при отсутствии параллельно включенного трансформатора с заземленной нейтралью.
5.2.14 В сетях напряжением 110 кВ и выше разземление нейтрали обмоток 110-220 кВ трансформаторов, а также выбор действия релейной защиты и противоаварийной автоматики должны быть осуществлены таким образом, чтобы при различных оперативных и автоматических коммутациях (отключениях) не выделялись участки сети без трансформаторов с заземленными нейтралями.
5.2.15 Нейтрали регулировочных трансформаторов, включенных в нейтрали главных трансформаторов, должны быть наглухо заземлены, а на линейных вводах регулировочных трансформаторов должны быть присоединены вентильные разрядники согласно указаниям руководства по эксплуатации завода-изготовителя.
