Kuhni-nn.ru

Кухни НН
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Защита трансформаторного масла

Защита трансформаторного масла

Одним из самых капризных элементов масляного трансформатора является само масло. Оно должно удовлетворять ряду жестких требований.

Диэлектрическая прочность должна быть для аппаратов:

  • до 15 кВ включительно — 30 кВ,
  • от 15 до 35 кВ — 35 кВ,
  • от 60 до 220 КБ — 45 кВ,
  • от 330 до 500 кВ — 55 кВ,
  • 750 кВ — 60 кВ.

Испытания проводятся в стандартном сосуде, содержащем полусферические электроды с расстоянием 2 мм.

Кислотное число: в 1 г масла не должно быть больше 0,03 мг КОН.

Температура вспышки не должна быть ниже 135°С.
Вязкость кинематическая, сСт, при 20°С — не более 30, при 50°С — не более 9.
Температура застывания не выше -50°С.

Тангенс угла диэлектрических потерь в % не более: при 20°С — 0,2%, при 70°С — 2,0%.

Здесь приведены только некоторые требования к маслу согласно ТУ 38-101-281-72. Для различных типов масел, масел разных заводов из нефти разного происхождения существуют различные нормы. Поставка свежего масла с завода обычно сопровождается соответствующим сертификатом на него. Масло неизвестного происхождения без документов использовать ни в коем случае нельзя: во-первых, его параметры и состав могут не подходить к данным условиям; во-вторых, смешение двух различных масел, по отдельности даже очень хороших, может привести к полной потере качества смеси масел.

Основным врагом масла является влага, опасен маслу и кислород воздуха. Поэтому масло в трансформаторах отделяют от воздуха различными затворами и обезвоживают перед заливкой в трансформатор, посла заливки, а также во все время работы трансформатора.

В процессе работы трансформатор нагревается, при отключении охлаждается. Это сопровождается изменением объема масла в трансформаторе. При расширении масло вытесняется в маслорасширитель (рис.3), который соединен о верхней крышкой бака трансформатора. Объем расширителя должен быть достаточным, чтобы принять нагретое масло. Необходимый объем расширителя вычисляется по следующей формуле:
,
где (м3) — объем масла в трансформаторе;
=0,0007 — температурный коэффициент расширения масла;
(°С)=65-70°С — температура горячего масла;
(°С)= -35 — -40°С — минимальная температура воздуха зимой.

Рис.3. Расширитель трансформатора: а — продольный разрез по расширителю, б — вид сбоку. 1 — трубка маслоуказателя; 2 — дыхательный конец трубки маслоуказателя; 3 — дыхательная трубка расширителя; 4 — патрубок для присоединения к трансформатору; 5 — пробка заливочного отверстия; 6 — отстойник масла для сбора осадка; 7 — выхлопная труба; 8 — предохранительная диафрагма (рвется или ломается при повышении давления); 9 — трубка, соединяющая выхлопную трубу и расширитель; 10 — сливной краник; II — газовое реле; 12 — бак трансформатора

Читайте так же:
Дистанционные выключатели уличных фонарей

Если принять перепад температур в 100-110°С, то полезный объем расширителя должен быть 7-8%, а полный объем — 8-9% объема масла в трансформаторе.

На расширителе есть маслоуказателъ в виде стеклянной трубки или прибора с круглой шкалой, кинематически связанный с поплавком внутри расширителя.

В любом случае на маслоуказателе нанесены три черты, соответствующие уровням масла при температурах -35°; +15°; +35°С.

Принцип действия газовой защиты

Типичный силовой трансформатор имеет газовое реле, которое состоит из двух отделений, каждое из которых выполняет отличительную функцию. Это нагнетающая газ камера, установлена прямо над барокамерой. Когда уровень газа доходит до максимума, то камера начинает в небольших количествах его выпускать, это производится при помощи небольших выхлопов или постепенного открытия клапанов. В данной конструкции, сигнализатором допустимого уровня газа служит простой поплавок.

Газовая защита

Фото — Газовая защита

Индикатор может не только демонстрировать нынешний уровень наполненности резервуара, но и контролировать проходимость газа, работу трансформатора и многое другое при правильной настройке. Запрограммировать прибор может работник обслуживающей ТЭЦ.

Барокамера – это второе отделение газового реле, она подключается непосредственно к масляному контуру трансформатора и соединяет вертикальные каналы, открывает путь для поднимающегося газа.

Сильфон в барокамере выступает в качестве индикатора изменения давления. Внезапное повышение давления масла сжимает меха, и диафрагма начинает двигаться, также это может происходить из-за изменения атмосферного давления. Благодаря этому срабатывает специальный клапан, который отключает трансформатор, и включается дуговая защита. Сильфон – это очень нежная антикоррозийная деталь, при малейшем отклонении или повреждении, он перестает корректно работать и нуждается в полной замене.

Газовая защита трансформаторов, принцип действия

Работа поплавкового механизма строится на принципе гидромеханики. Два ртутных контакта реле закреплены на поплавках, они управляют цепями вспомогательного тока. На поплавке, расположенном сверху закреплены контакты, включенные в цепь сигнала. Нижние контакты, расположенные на нижнем, втором поплавке включены в цепь отключения трансформатора.

Рис№2. Газовое реле поплавкового типа

Рис№2. Газовое реле поплавкового типа

В том случае если в трансформаторе появились повреждения внутри корпуса, в результате которых образуются газы, как продукты разложения трансформаторного масла, они будут подниматься, к маслорасширителю и попадут в газовое реле.

В верхней части реле собираются газ или воздух, трансформаторное масло, заполняющее сосуд газового реле, будет вытесняться, происходит опускание верхнего поплавка, замкнутся контакты, срабатывающие «на сигнал». Включается звуковая сигнализация, на подстанции выпадает контрольный блинкер.

Последующие за этим дальнейшее понижение уровня трансформаторного масла в баке вызывает опускание нижнего поплавка, происходит замыкание нижних контактов, срабатывающих на отключение трансформатора.

Читайте так же:
Выключатель тормозного сигнала мтз

Рис №3. Принципиальная схема включения газового реле

Рис №3. Принципиальная схема включения газового реле

Бурное газообразование вызывает течь масла из трансформаторного бака в расширитель, вследствие этого происходит поворачивание нижним поплавком – пластины, она опрокидывается, вызывая отключение трансформатора.

Срабатывание реле, происходит при скорости протекания масла по трубе — 50см/сек. Чувствительность реле на скорость протекания масла регулируется, для этого регулировочный грузик на градуированной пластине устанавливают на соответствующее значение. Реле регулируется на срабатывание, при любой скорости движения масла от 50 до 150см/сек.

Наблюдение за работой реле можно осуществить через смотровое окошко, на которое нанесена шкала уровня. В верхнем окне, видно, сколько вытеснено масла в см 3 , нижнее смотровое окно показывает уровень масла выше верхнего края выхода дроссельной шайбы в сантиметрах.

На корпусе реле, на его крышке и на дне, находятся два специальных краника, с помощью верхнего производят отбор и выпуск газа, через нижний выполняют отбор масла и опорожняют сосуд реле.

Газовое реле лопастного типа

Принцип действия газовой защиты, реле лопастного типа идентичен работе поплавкового реле, отличие заключается в том, что его главный элемент состоит из поплавка и лопасти, они соединены с ртутным контактом, срабатывающим на отключение.

Газовое реле чашечного типа

Реле чашечного типа относятся к более совершенным современным моделям, используемым в газовой защите трансформатора, вместо поплавка в корпусе расположена чашка, которая может вращаться вокруг своей оси. При понижении уровня масла в реле, происходит замыкание контакта, при ускоренном образовании газа, происходит поворот лопасти, контакты отключаются.

Защита силовых трансформаторов

В первую очередь необходимо постоянно контролировать уровень масла, циркулирующего внутри бака. На его температуру оказывает влияние целый комплекс различных факторов. В связи с этим происходит постоянное изменение объема и главной задачей становится поддержание уровня масла в установленных границах. Важную роль в этом играет использование расширительного бачка, компенсирующего все объемные отклонения. Кроме того, он позволяет вести наблюдения за текущим уровнем масла.

Данные о состоянии уровня снимаются с помощью маслоуказателя, подключаемого параллельно с расширительным бачком.

Силовые трансформаторы должны быть защищены от проникновения влаги, поскольку расширительный бак своей верхней частью плотно контактирует с окружающей средой. С этой целью устанавливается осушитель воздуха, создающий препятствия попаданию влаги в масло, что существенно снижает его диэлектрические свойства.

Важной составляющей масляной системы считается газовое реле, защищающее трансформатор от внутренних повреждений. Оно монтируется внутри трубопровода, который соединяет между собой основной и расширительный баки. Во время нагрева масло и органическая изоляция выделяют газы, попадающие в емкость газового реле, содержащую внутри чувствительный элемент.

Читайте так же:
Конечный выключатель вп 15к21

В некоторых случаях может возникнуть аварийное повышение давления внутри бака. В целях защиты на крышке трансформатора выполняется монтаж выхлопной трубы. Ее нижний конец должен сообщаться с емкостью бака, а масло – поступать внутрь до необходимого уровня в расширителе. Над расширителем возвышается верхняя часть трубы, которая отводится в сторону и незначительно загибается вниз. Ее конец герметично закрывает стеклянная предохранительная мембрана, разрушающаяся в случае аварийного повышения давления.

Силовые трансформаторы, имеющие обмотку высокого напряжения свыше 1000 В, оборудуются релейной защитой от основных повреждений и неисправностей. Непосредственными защитными устройствами являются вторичные реле прямого или косвенного действия. Их подключение осуществляется не напрямую, а через измерительные трансформаторы напряжения и тока.

Устройство силового масляного трансформатора

Условное обозначение трансформаторов:

Масляные трансформаторы состоят из:

— бака с размещёнными в нём радиаторами;

Бак агрегата имеет специальную пробку для удобного обслуживания агрегата при необходимости взятия проб масла. Так же в баке размещена пластина для подключения к ней заземляющего провода. Все уплотнительные элементы внутри конструкции выполнены из маслостойкой резины.

Стенки корпуса изготовлены из плотной стали 3 — 4 мм в толщину. На крышке агрегата находятся силовые вводы и выводы (ВН и НН). Для удобства транспортировки предусмотрены специальные петли.

Особенности функционирования

При вводе в эксплуатацию силовые трансформаторы необходимо устанавливать на заранее оборудованные стационарные площадки. Обычно это бетонируемые основания прямоугольной формы. Для необходимости динамического перемещения, либо установке агрегата на грунте, могут использоваться рельсы или модифицированные катки.

Под герметичным баком с крышкой размещена вся функциональная начинка трансформатора. Оборудование, расположенное внутри металлического корпуса, превосходно защищено от внешних воздействий. Всё пустующее пространство бака залито специальным видом трансформаторного масла. Оно характеризуется высокими диэлектрическими свойствами, а так же играет роль охлаждающей жидкости. Её использование обусловлено необходимостью отвода тепла от элементов конструкции подверженных высоким токовым нагрузкам.

Преимущества использования

При изготовлении силовых масляных трансформаторов применяются уникальные технические решения позволяющие увеличить их надёжность и существенно снизить эксплуатационные расходы.

Характерные достоинства силовых трансформаторов:

— силовые агрегаты производятся в корпусе герметичного типа, до отказа наполненные маслом, без использования расширителя;

— до заливки в камеру масло проходит процесс дегазации (удаление растворённых в масле частиц воздуха) для предотвращения последующего его окисления;

— полностью исключёно попадание масла наружу, как и воздуха внутрь корпуса, что даёт способность маслу не терять своих свойств на протяжении эксплуатационного периода;

Читайте так же:
Автоматический выключатель abb 1250a

— не требуется производство профилактического, текущего и капитального обслуживания трансформатора на протяжении всего периода функционирования.

Распространённые серии силовых масляных трансформаторов

  1. ТМГ.

Серия трёхфазных масляных трансформаторов, разработана для конвертирования уровня электроэнергии в сети с возможностью наружного либо внутреннего монтажа. Функциональность модели не изменяется даже при самом широком спектре внешних температур (от +40 до – 60 °C). Однако эксплуатировать эту модель трансформаторов в режимах сильных вибраций, или в особо неблагоприятной среде крайне нежелательно.

Мощностной диапазон: 16 – 1250 кВ •А.

  1. ТМГ 11.

Серия масляных трансформаторов трёхфазного типа выполнена в герметичном корпусе. Модель не имеет маслорасширителей. Агрегат осуществляет преобразование электроэнергии в электрических сетях для доставки её к конечным потребителям. Характерная особенность модели заключается в особенности ввода нейтрали стороны НН. Агрегат разработан для устойчивой работы в режиме продолжительной нагрузки, равной 100% от значения номинального тока самой обмотки НН.

Мощностной диапазон: 100 – 2500 кВ •А.

  1. ТМГ 21.

Серия представляет собой трёхфазный масляной трансформатор общего назначения. Модель изготавливается в различном сочетании номинальных и рабочих напряжений в широком спектре. Так же варьироваться могут схемы и группы подключения обмоток в зависимости от режима и области применения. Характерной особенностью модели является использование алюминиевой фольги вместо проводов. Это повышает качество намотки проводника и увеличивает степень надёжности устройства.

Мощностной диапазон: 630 – 3200 кВ •А.

  1. ТМГСУ 11.

Серия трёхфазных масляных трансформаторов с симметрирующим устройством. Конструкция корпуса имеет надёжное герметичное исполнение. Модель превосходно обеспечивает поддержание уровня фазных напряжений в электросетях с неравномерной пофазной нагрузкой.

Мощностной диапазон: 25 – 250 кВ •А.

  1. ТМГ 32.

Серия трёхфазных масляных трансформаторов с уменьшенными показателями энергопотребления. При создании модели использованы последние инновационные методы компоновки элементов внутри корпуса. Агрегат обладает минимальным уровнем потерь холостого хода и короткого замыкания. Внутренняя конструктивная часть трансформатора выполнена на базе магнитопровода с овальным стержнем. Обмотка НН выполнена из фольгированной ленты, а обмотка ВН, представляет собой магнитонесимметричную схему регулировки.

Мощностной диапазон: 630 – 1600 кВ •А.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Принцип работы

Действие таких приборов основывается на электромагнитной индукции. Оно заключается в следующем. На первичную обмотку прибора из внешней сети подается переменный ток. За счет него создается переменное магнитное поле. Оно, в свою очередь, приводит к образованию тока.

Устройство и принцип работыЕсли сформулировать принцип работы устройства согласно законам физике, то он заключается в создании электродвижущей силы магнитным потоком, который изменяется во времени.

Читайте так же:
Выключатель дворников уаз 3303

Классификация агрегатов осуществляется по различным признакам. Одним из них является способ изготовления, согласно этому критерию трансформаторы бывают:

  • Стержневые;
  • Броневые.

Первые имеют конструкцию, в которой обмотка наматывается на сердечник. У броневых она, наоборот, полностью скрыта. Кроме того, имеются отличия и в способе расположения обмотки. Если у стержневых трансформаторов она находится в горизонтальном положении, то у броневых – в вертикальном.

Смотрим видео, принцип работы агрегата:

Подразделение агрегатов на виды осуществляется и в зависимости от характеристик. Согласно предназначению, трансформаторы бывают двух видов:

  • Тока;
  • Напряжения.

В зависимости от применения в электросетях различают одно и трансформатор силовой трехфазный масляный. Но кроме этих отличий существует разница и в сфере применения. Например, в сетях производственных объектов или крупных населенных пунктов используют силовые агрегаты. Они предназначены для понижения напряжения до 220 В. Для защиты техники от скачков в сети применяют бытовые трансформаторы, при проведении сварочных работ – приборы, способные понижать напряжение до нужного для эффективной работы оборудования.

Еще один вид – это масляные трансформаторы ТМГ. Они предназначены для сетей более 6000 В. Они состоят из магнитопровода, собранного из двух стальных листов, обмотки из медного провода и бака.

Кроме того, имеются еще и сухие трансформаторы. В последнее время они находят широкое распространение. Преимущество сухих трансформаторов перед масляными заключаются в их высоком уровне безопасности. Поэтому они очень часто используются в местах с повышенными требованиями, таких как учебные заведения, парковки и другие.

Преимущества защиты

Среди основных преимуществ газовой защиты трансформатора можно выделить следующие пункты:

  1. Простота устройства данной защиты, а также высокая чувствительность реле.
  2. Количество времени, которое необходимо защите для принятия решения, очень мало. Присутствует возможность выбора между сигналом и отключением, в зависимости от информации о повреждении внутри объекта.
  3. Именно газовая защита считается наиболее чувствительной при защите обмоток трансформатора, а также при замыкании его витков.

Кроме сказанного, можно добавить, что все трансформаторы, мощность которых 1 000 кВт и более, поставляются уже с наличием данного типа защиты. Однако есть небольшой минус, который заключается в том, что газовая защита никак не реагирует на повреждения выводов агрегата, а потому должна комплектоваться второй защитой от внутренних неполадок. К примеру, в трансформаторах малой мощности, такой системой защиты стали МТЗ и токовые отсечки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector