Электроэнергетика и электротехника», профиль подготовки «Электроснабжение», квалификация «Бакалавр техники и технологии»
|
Скачать 474.03 Kb.
|
1 2
|
УДК 621.311.002.5 Рецензенты: кандидат технических наук, доцент И.К. Шарипов; кандидат технических наук, доцент С.В. Аникуев (кафедра теоретических основ электротехники) Привалов Е.Е. Диагностика оборудования силовых масляных трансформаторов: учебное пособие. / Е.Е. Привалов. – Ставрополь: Изд-во ПАРАГРАФ, 2014. - 42с. В учебном пособии изложены основные теоретические и методические рекомендации по изучению методов диагностирования масляных трансформаторов электроэнергетического оборудования. Пособие содержит часть материала дисциплины профессионального цикла «Диагностика электроэнергетического оборудования». Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника», профиль подготовки «Электроснабжение», квалификация «Бакалавр техники и технологии». УДК 621.311.002.5 Е.Е. Привалов, 2014 ПАРАГРАФ, 2014 Цель занятия 1. Изучить объект диагностики – силовой масляный трансформатор. 2. Знать диагностическую модель и методы диагностирования силовых трансформаторов. 3. Получить навыки работы с приборами и устройствами для испытаний и диагностики силовых масляных трансформаторов. Общие положения Диагностику и испытания масляных трансформаторов, автотрансформаторов, реакторов и заземляющих дугогасящих реакторов в процессе подготовки и монтажа, проведении приемо-сдаточных испытаний производят в соответствии с требованиями главы 1.8 «Нормы приемо-сдаточных испытаний» и 6 «Нормы испытания электрооборудования» Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Испытания и диагностику силовых масляных трансформаторов, находящихся в эксплуатации, производится в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) приложение 1 «Нормы испытания электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей». Испытания и диагностирование трансформаторов проводятся при капитальном - «К», текущем - «Т» ремонтах, а также в межремонтный – «М» период (профилактические испытания, не связанные с выводом электроэнергетического оборудования в ремонт). В зависимости от характеристик и условий транспортировки все трансформаторы подразделяются на 1-6 группы, где 1-я группа - трансформаторы мощностью до 1000кВА напряжением до 35кВ включительно, транспортируемые с маслом и расширителем (рисунок 1).  Рисунок 1 – Силовой масляный трансформатор ТМ-160 (250) кВА По характеристикам и геометрическим размерам все трансформаторы подразделяются на I-VI-ой габариты, где I-ый габарит, трансформаторы до 35кВ включительно мощностью 5-100кВА. В соответствии с нормативными документами особенности конструкции трансформатора отражаются в обозначении его типа (таблица 1) и систем охлаждения (таблица 2). Таблица 1 – Тип трансформатора
Таблица 2 – Системы охлаждения
Диагностика методами измерений, испытаний и проверок трансформаторов включает: определение условий включения трансформаторов; измерение характеристик изоляции; испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмоток вместе с вводами и доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок; измерение сопротивления обмоток постоянному току; проверку коэффициента трансформации; проверку группы соединения трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов; измерение тока и потерь холостого хода при номинальном и малом напряжении; проверку работы переключающего устройства и снятие круговой диаграммы; испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением; проверку системы охлаждения, состояния силикагеля; фазировку трансформаторов, а также испытания трансформаторного масла, включением толчком на номинальное напряжение, вводов и встроенных трансформаторов тока. Перед началом диагностирования проводят внешний осмотр трансформаторов, в процессе которого проверяют исправность бака и радиаторов, состояние изоляторов, уровень масла, положение радиаторных кранов и крана на маслопроводе к расширителю, целость стекла на указателе уровня масла в баке, заземление трансформатора. Диагностику и измерение характеристик изоляции трансформаторов - допустимые значения сопротивления изоляции R60 коэффициент абсорбции R60 /R15 тангенс угла диэлектрических потерь tgδ и отношения С2/C50 и ΔС/С регламентируют инструкцией «Трансформаторы силовые. Транспортировка, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию». Температурный режим при проведении диагностики допускается измерять не ранее, чем через 12 часов после окончания заливки трансформатора маслом. Характеристики изоляции измеряются при температуре изоляции не ниже 100С у трансформаторов на напряжение до 150кВ мощностью до 80МВА. Для обеспечения указанной температуры трансформатор подвергается нагреву до температуры, превышающей требуемую на 100С. Характеристики изоляции измеряют на спаде температуры при отклонении ее от требуемого значения не более, чем на 50С, а температуру изоляции определяют до измерения характеристик изоляции. В качестве температуры изоляции трансформатора без нагрева принимают температуру верхних слоев масла в баке. При нагреве трансформатора сопротивление измеряют через 60 мин. после отключения нагрева обмотки током или через 30 мин после отключения внешнего нагрева. Температура обмотки по сопротивлению постоянному току  (1)где:  - измеренное сопротивление обмотки при температуре  ; - сопротивление обмотки при температуре  (паспортные данные).При определении соотношения ΔС/С трансформаторов 110кВ и выше в качестве температуры изоляции принимается среднесуточная температура, измеренная термометром (или термопарой) на верхнем ярме магнитопровода непосредственно после измерения ΔС и С. При диагностике перед измерением характеристик изоляции протирают поверхность вводов трансформаторов, а при измерениях во влажную погоду применяют экраны. Перед началом диагностирования измеряют значения RИЗ, ΔС и С проводов, соединяющих измерительные приборы с трансформатором. Длина проводов должна быть как можно меньше, поэтому приборы располагают ближе к трансформатору. При измерении характеристик обмоток трансформатора R60, tgδ и масла tgδ учитывают поправочные коэффициенты, а все выводы обмотки одного напряжения соединяются вместе, остальные обмотки и бак трансформатора заземляют. Диагностику и измерение сопротивлений R60 и R15 проводят перед измерением остальных характеристик трансформатора. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром на 2500В с верхним пределом измерения не ниже 10000МОм. Измеренное значение сопротивления R проводов должно быть не меньше верхнего предела измерения мегаомметра. Перед началом измерения все обмотки заземляют не менее чем на 5 мин., а между отдельными измерениями - не менее, чем на 2 мин. Значения R60 изоляции, измеренные при монтаже (при заводской температуре или приведенные к этой температуре) для трансформаторов на напряжение до 35кВ включительно, залитых маслом, должны быть не менее значений, указанных в таблице 3. Таблица 3 -Допустимые значения характеристик изоляции обмоток трансформаторов на напряжение до 35кВ включительно, залитых маслом
Значения R60 изоляции для трансформаторов на напряжение 110кВ и выше - не менее 70% значения, указанного в паспорте трансформатора. Для сухих трансформаторов R60 при температуре 20-300С должно быть не ниже: при номинальном напряжении трансформатора до 1кВ - 100МОм; 6кВ - 300МОм; 10кВ — 500МОм. Коэффициент абсорбции R60/R15 обмоток для трансформаторов мощностью менее 10000кВА, напряжением до 35кВ включительно при температуре 10-300С должен быть не ниже 1,3. Для остальных трансформаторов - соответствовать заводским данным. Диагностику и измерение тангенса угла диэлектрических потерь tgδ выполняют мостом переменного тока P5026 по перевернутой схеме (рисунок 2). Перевернутая (обратная) схема применяется для измерения диэлектрических потерь объектов, имеющих один заземленный электрод.  Рисунок 2 - Перевернутая схема включения моста переменного тока: Тр - испытательный трансформатор; СN - образцовый конденсатор; СХ - испытываемый объект; G - гальванометр; R3- переменный резистор; R4 - постоянный резистор; С4 - магазин емкостей Диагностику и измерение tgδ в трансформаторах проводят при напряжении, не превышающем 2/3 заводского испытательного напряжения, а при сушке трансформатора без масла выполняют при напряжении не выше 220В. Значения tgδ изоляции обмоток для трансформаторов до 35кВ включительно, должны быть не выше значений, указанных в таблице 3, а для трансформаторов 110кВ и выше - не более 130% паспортного значения. Значения tgδ не превышающие 1%, считают удовлетворительными без сравнения с паспортными значениями. Диагностика и измерение емкости. Значения С2/С50, измеренные на монтаже для трансформаторов на напряжение до 35кВ включительно не должны превышать значений, указанных в таблице 3. Для трансформаторов на напряжение 110кВ и выше, транспортируемых без масла, значения ΔС/С, измеренные по прибытии трансформаторов на место монтажа, не нормируются и используют в качестве исходных данных при эксплуатации. Отношения С2/С50 и ΔС/С измеряются приборами ЕВ-3 или ПКВ-8. Перед измерением все обмотки заземляют не менее чем на 5 мин. Измерение емкости трансформаторов производят для определения влажности обмоток. Доказано, что емкость неувлажненной изоляции при изменении частоты изменяется меньше, чем емкость увлажненной изоляции. Емкость изоляции измеряют при частотах: 2 и 50Гц (ΔС и С). При измерении емкости изоляции на частоте 50Гц прибор показывает только геометрическую емкость, одинаковую для сухой и влажной изоляции. При измерении емкости изоляции на частоте 2Гц успевает проявиться абсорбционная емкость влажной изоляции. Температура при измерениях должна быть не ниже +100С. Отношение С2/С50 для увлажненной изоляции составляет около 2, а для неувлажненной - около 1. Диагностику и определение влажности изоляции силовых трансформаторов осуществляют по приросту емкости за 1 секунду. При этом методе производят заряд емкости изоляции, а затем разряды быстрый и медленный, закорачиванием через 1с после окончания заряда. В первом случае определяется емкость С, во втором случае - прирост емкости за счет абсорбционной емкости, которая успевает проявиться за 1с у влажного трансформатора, но не успевает проявиться у сухого. У сухого трансформатора ΔС незначительна: и составляет от 0,02 до 0,08 от емкости при температуре +100С, а у влажного - ΔС>>0,10С. Диагностику методом измерения влажности производят в начале ревизии трансформатора, после подъема выемкой части и в конце ревизии, до погружения керна трансформатора в масло, а также в процессе сушки. Отношение ΔС/С измеряют для каждой обмотки при соединении с заземленным корпусом свободных обмоток, причем перед измерением испытуемую обмотку заземляют на 2-3мин. Провода, соединяющие прибор с испытуемой обмоткой, должны быть возможно короче. Если значения ΔС и С проводов можно измерить по прибору, вносится поправка вычитанием ΔС и С проводов из результатов измерения полностью собранной схемы с испытываемым трансформатором. Величина отношения ΔС/С, измеренная в конце ревизии, и разность в % между величиной ΔС/С в конце и начале ревизии должны быть в пределах величины приведенных в таблице 4. Таблица 4 - Значения ΔС/С, % при различных температурах
На практике величина ΔС/С увеличивается с повышением температуры. Поэтому, если за время ревизии трансформатора изменилась температура выемкой части и измерение ΔС/С в конце и начале ревизии производились при различных температурах, их необходимо перед сопоставлением привести к одной температуре путем умножения на коэффициент температурного пересчета К, значения которого представлены в таблице 5. Таблица 5 - Значения коэффициента температурного пересчета К
Диагностика методом определения влажности по коэффициенту абсорбции. Коэффициент абсорбции (R60 /R15) для неувлажненной обмотки при температуре 10 - 300С лежит в пределах от 1,3 до 2,0; для увлажненной - близок к единице. Это различие объясняется разной длительностью заряда абсорбционной емкости у сухой и влажной изоляции. Диагностику и испытания повышенным напряжением промышленной частоты проводят на трансформаторах у которых установлены постоянные вводы, залито масло, крышки закрыты на болты. Перед испытанием проверяют изоляцию обмоток вместе с вводами с помощью мегаомметра. Продолжительность испытательного напряжения 1 мин. в каждом опыте. Испытание повышенным напряжением изоляции обмоток маслонаполненных трансформаторов не обязательно, а сухих трансформаторов обязательно и производится по нормативным документам для объектов с облегченной изоляцией. Испытательное напряжение заземляющих реакторов на напряжение 35кВ аналогичны трансформаторам соответствующего класса. Диагностике подвергают изоляцию доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок трансформатора. Испытания производят в случае осмотра активной части объекта. Испытательное напряжение от 1 до 2кВ. Продолжительность испытания каждого элемента 1 мин. Испытания проводят для изоляции каждой из обмоток, при этом все остальные выводы других обмоток заземляют вместе с баком трансформатора. Схема испытания представлена на рисунке 3.  Рисунок 3 - Схема испытания изоляции повышенным напряжением Для защиты диагностируемой обмотки от повышения напряжения параллельно к ней присоединяют шаровой разрядник с пробивным напряжением, равным 115-120% испытательного напряжения. Последовательно с разрядником включают токоограничивающее сопротивление, служащее для защиты шаров от оплавления при пробое воздушного промежутка между ними. При испытаниях трансформаторов температура изоляции обмоток не должна быть выше 40С. Контроль величины испытательного напряжения производят на стороне высшего напряжения с помощью электростатического киловольтметра, например типа С-96, С-196. Исключение составляют трансформаторы небольшой мощности с номинальным напряжением до 10кВ включительно. Для них допускается испытательное напряжение измерять вольтметром, включая его на стороне НН испытательного трансформатора. Класс точности низковольтного вольтметра должен быть 0,5. Подъем напряжения при испытаниях производят сразу до 50% испытательного, а затем плавно до полного значения со скоростью порядка 1 – 1,5% испытательного напряжения в 1с. После выдержки в течение требуемого времени (1 мин.) напряжение плавно снижается в течение времени порядка 5с до значения 25%, после чего цепь размыкается. Внутренняя изоляция считается выдержавшей испытание на электрическую прочность, если при испытании не наблюдалось пробоя или частичных нарушений изоляции, которые определяются по звуку разрядов в баке, выделению газа и дыма и по показаниям приборов (амперметра, вольтметра). Значения испытательных напряжений приведены в таблицах 6 и 7. Таблица 6 - Испытательное напряжение изоляции трансформаторов и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных)
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2
Похожие:
 |
Электроэнергетика и электротехника», профиль подготовки «Электроснабжение»,... Диагностика и тепловизионный контроль электроэнергетического оборудования: учебное пособие. / Е. Е. Привалов. – Ставрополь: Изд-во... |
|
Программа вступительного испытания в магистратуру по направлению... ... |
 |
Отчет о результатах самообследования профессиональной образовательной... По направлению подготовки 540200 Физико-математическое образование, профиль 540203 Информатика |
|
Основная образовательная программа по направлению подготовки 40.... ... |
|
Паспорт программы дисциплины «Менеджмент» профиль 38. 03. 02. 11 «Финансовый менеджмент» в соответствии с фгос впо по направлению подготовки 080200 «Менеджмент»... |
|
Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям: 110800.... Наземные транспортно-технологические комплексы (бакалавр техники и технологии), 190600. 62 – Эксплуатация транспортно-технологических... |
|
Российской федерации фгбоу впо «Псковский государственный университет»... Опоп по направлению подготовки 140400. 62 «Электроэнергетика и электротехника» |
|
Программы баклавриата по направлению подготовки 13. 03. 02 «Электроэнергетика... Наименование и местоположение специальных помещений и помещений для самостоятельной работы |
|
Дополнительная образовательная программа профессиональной переподготовки... Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования (фгос во) подготовки бакалавра по направлению 13. 03.... |
|
Программа государственного экзамена по направлению подготовки 031600... Программа государственного экзамена по направлению подготовки 031600 – Реклама и связи с общественностью (для всех форм обучения).... |
|
Рабочие программы дисциплин в структуре Основной образовательной... Дисциплина базовой части Учебного плана (от 29. 06. 2012 №17, от 08. 07. 2011 №13) подготовки бакалавра (специальное звание "Бакалавр-инженер")... |
|
Дипломной практики «Методы и средства проектирования прикладных интеллектуальных систем» Фгос во с учетом рекомендаций и Прооп во по направлению 02. 04. 02 «Фундаментальная информатика и информационные технологии».... |
|
Программа подготовки «управление жизненным циклом нефтехимического... А освоение магистрами современных знаний в области философии техники. Ознакомление их с моделями взаимодействия науки и техники,... |
|
Учебно-методический комплекс дисциплины электропитающие системы и... Гос впо подготовки бакалавра по направлению 140200. 62 «Электроэнергетика», утверждённого приказом Министра образования и науки Российской... |
|
Фгбоу впо «Тамбовский государственный технический университет» Институт... «Электроэнергетика и электротехника», 13. 03. 01 «Теплоэнергетика и теплотехника», 19. 03. 01 «Биотехнология» |
|
Фонд оценочных средств по учебной дисциплине иностранный язык (немецкий)... «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура)» |