Контроль состояния силовых трансформаторов

В начальный период эксплуатации могут выявиться скрытые неисправности трансформатора и недостатки его монтажа, поэтому основными задачами контроля за состоянием и обслуживания трансформаторов в этот период являются проверка отсутствия и своевременное устранение обнаруженных недостатков и неисправностей.

Для оценки состояния активной части трансформатора необходимо установить наблюдение за температурой верхних слоев масла и контроль за изменением его эксплуатационных характеристик. Значительное повышение температуры масла при нормальной работе системы охлаждения может свидетельствовать о наличии внутри трансформатора мест недопустимого нагрева, большого количества воздуха либо застойных зон, в которых отсутствует циркуляция масла.

Отбор проб масла для контроля изменения его эксплуатационных параметров рекомендуется производить: из трансформаторов на напряжение 110—220 кВ через 10, затем через 30 суток после включения и далее ежегодно; для трансформаторов 330—750 кВ — через 10, 30 и 90 суток после включения и дальше ежегодно.

Понижение электрической прочности и увеличение остаточного влагосодержания масла в начальный период эксплуатации в основном происходят из-за наличия влаги в твердой изоляции; увеличение остаточного газосодержания — по причине газовыделения внутри трансформатора либо негерметичности уплотнений; появление механических примесей может быть связано с некачественной промывкой комплектующих узлов перед их установкой или загрязненностью активной части; ухудшение значений tg δ кислотного числа, содержания водорастворимых кислот и щелочей и температуры вспышки масла в основном происходит из-за наличия внутри трансформатора недопустимых местных нагревов либо применения для заливки недоочищенного масла.

При выявлении признаков ускоренного ухудшения характеристик масла необходимо принять меры по обнаружению и устранению причин их возникновения.

В настоящее время широко внедряется способ оценки состояния активной части трансформатора на основании хроматографического анализа растворенных в масле газов.

Повреждению в трансформаторе обычно сопутствует значительное повышение температуры или напряженности электрического поля, что приводит к разложению твердой изоляции и масла с выделением характерных газов. Принцип данного способа оценки основан на измерении состава и количества выделившихся и растворившихся в масле характерных газов. Результаты оценивают путем сравнения их с данными полученными перед введением трансформатора в эксплуатацию, и по предельно допустимым значениям концентрации газов.

В настоящее время применяют два метода проведения хроматографического анализа растворенных в масле газов, отличающихся между собой количеством и принципом выделения газов из пробы масла. Система выделения газов по методу ВНИИЭ основана на установлении равновесия в замкнутом объеме, частично заполненном испытываемым маслом, между газами, находящимися в масле и над его поверхностью. При этом анализу подвергают газ над поверхностью масла, а количество растворенного в масле газа определяют по калибровочным кривым. Эта методика предусматривает выделение и измерение количества следующих характерных газов: двуокиси углерода, метана, ацетилена и этилена. Этот метод не применим для трансформаторов с пленочной защитой, залитых дегазированным маслом.

Метод, разработанный по рекомендациям МЭК, предусматривает полное выделение газов из пробы масла путем создания глубокого разрежения над поверхностью масла. По данному методу определяют наличие и количество следующих газов: кислорода, водорода, двуокиси и окиси углерода, ацетилена, этилена, пропилена и метана.

Метод оценки состояния трансформаторов по хроматографическому анализу масла является весьма эффективным. Он позволяет не только определить наличие неисправностей внутри трансформатора, но и установить характер развивающегося повреждения.

В начальный период работы необходимо проверить соответствие уровня масла в расширителе условиям работы трансформатора. При всех изменениях нагрузки трансформатора уровень масла в расширителе должен находиться в установленных для него пределах. В трансформаторах, оборудованных азотной защитой масла, повышение уровня масла в расширителе сверх допустимого предела может привести к перекрытию азотопровода и разрушению мембраны выхлопной трубы. Понижение уровня масла ниже допустимого предела может привести к повреждению трансформатора.

При проверке уровня масла следует контролировать работу маслоуказателей, особенно рычажного типа, и отсутствие течи масла из трансформатора. Показания маслоуказателя должны изменяться при повышении и понижении температуры масла в трансформаторе. Все течи масла должны быть выявлены и устранены при первой остановке трансформатора. Особое внимание в начальный период работы необходимо уделить проверке состояния и обслуживанию средств защиты масла. При обслуживании воздухоосушителей необходимо контролировать изменение индикаторного силикагеля и уровня масла в затворе и своевременно заменять силикагель.

При обслуживании азотной защиты масла необходимо установить наблюдение за соответствием находящегося в мягких резервуарах количества азота режимам работы трансформатора, за состоянием азотоосушителя и изменением содержания кислорода в надмасляном пространстве расширителя. При изменении температуры трансформатора не должны наблюдаться сильное раздутие или сжатие мягкого резервуара. В случае обнаружения этого недостатка следует произвести повторно заполнение и подсоединение мягких резервуаров. При увеличении содержания кислорода в надмасляном пространстве по сравнению с первоначальными значениями необходимо проверить герметичность надмасляного пространства. В процессе работы трансформатора содержание кислорода в надмасляном пространстве не должно быть больше 0,7%.

Контроль за состоянием пленочной защиты трансформатора заключается в проверке маслонепроницаемости эластичной емкости (пленки), а также изменения остаточного газосодержания масла в баке трансформатора. Пленка должна плотно прилегать к стенке расширителя, а внутри ее не должно быть масла. Остаточное газосодержание масла должно быть не более 1%.

Контроль за работой фильтров постоянной регенерации масла осуществляют по изменению кислотного числа трансформаторного масла. При повышении кислотного числа следует заменить силикагель в фильтрах.

При эксплуатации системы охлаждения необходимо проверить вибрации и биения электровентиляторов и работу электронасосов. Работу электронасосов проверяют путем прослушивания и измерения токов в обмотке электродвигателя.

При обслуживании переключающих устройств особое внимание следует уделять работе электропривода. Если регулирование напряжения переключающим устройством не требуется, необходимо ежегодно во время отключения трансформатора производить переключение устройства по всему диапазону регулирования. Так же необходимо поступать при обслуживании переключателей ПБВ.

При обслуживании высоковольтных выводов герметичной конструкции необходимо контролировать давление во вводах и отсутствие течи масла из них.