Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Правила установки трансформатора и газового реле для обеспечения правильной работы газовой защиты

Правила установки трансформатора и газового реле для обеспечения правильной работы газовой защиты

Для обеспечения правильной работы газовой защиты должны быть выполнены определенные правила при установке трансформатора и при установке реле в трубопроводе. Трансформаторы должны устанавливаться так, чтобы крышка имела подъем не менее 1 — 1,5% к горизонтали, а трубопровод от трансформатора к расширителю — подъем не менее 2 — 4%; при этом трубопровод должен присоединяться в наиболее высоком месте крышки трансформатора. Таким образом, трубопровод и установленное в нем газовое реле имеют наклон на 3 — 5,5% к горизонтали.

Крышка реле будет иметь такой же наклон к горизонтали. Имевшиеся ранее рекомендации об обязательности горизонтального положения крышки газового реле являются ошибочными.

Для указанного подъема крышки трансформатора применяют металлические подкладки под катки трансформатора, как показано на рисунке 1.


схема установки трансформатора

1 — газовое реле; 2—расширитель;
3 — кран в трубопроводе; 4 — подкладка под катки
Рисунок 1 - Схема установки трансформатора с наклоном крышки и трубопровод

Подъем крышки и трубопровода по направлению к газовому реле нужен для свободного и быстрого прохождения выделяющихся из масла газов (при большом их количестве) в реле и в расширитель, что обеспечивает быстрое срабатывание газовой защиты. В случае же выделения из масла незначительного количества воздуха и газа в процессе нормальной работы трансформатора, например, после доливки масла в трансформатор, срабатывания газовой защиты не должно происходить. В последнем случае газ, не скапливаясь под крышкой бака, постепенно проходит по трубопроводу в расширитель.

Если же под катки трансформатора не подложить металлических подкладок, то газ, скопившись вначале в более высоком месте под крышкой, которое может быть вдали от места присоединения трубопровода, проходит в трубопровод не постепенно, а сразу в значительном количестве. При этом возможно, что в газовом реле окажется такое количество воздуха, которое достаточно для срабатывания реле.

Дополнительной мерой для обеспечения свободного прохождения газа из бака в расширитель является также присоединение трубопровода к крышке трансформатора без бортика с внутренней стороны, поскольку выступающий вниз конец трубы препятствовал бы попаданию в трубопровод слоя газа, находящегося выше, под самой крышкой бака.

Выемная внутренняя часть реле должна быть установлена так, чтобы изображенная на крышке стрелка была направлена к расширителю.

Реле РГЧЗ-66 предназначено для установки в трубопроводах с внутренним диаметром 80 мм (3") только при этом реле опорожняется от масла, если его не остается в трубопроводе. Этим обеспечивается работа газовой защиты на отключение при утечке масла из бака или аварийном снижении уровня масла. Установка реле в трубопровод с меньшим диаметром привела бы к тому, что в нижней части корпуса реле оставалось некоторое количество масла и после полного опорожнения трубопровода за счет порога в месте присоединения трубы меньшего диаметра к фланцу реле. Чашка нижнего, отключающего элемента реле, оставаясь при этом частично в масле, не опускалась бы и отключающий контакт не замыкался.

В случаях применения реле РГЧЗ-66 для защиты от внутренних повреждений в отсеках переключателей ответвлений РПН трансформаторов большой мощности реле устанавливаются в трубопроводах с внутренним диаметром 25 мм.

Контактор помещен в отсек, заполненный маслом и связанный со своим отсеком в расширителе трубопроводом диаметром 25 мм. Размещение контактора в отсеке со своим маслом вызвано тем, что технические характеристики этого масла ухудшаются намного быстрее (под воздействием электрической дуги в момент переключения), чем масла в баке трансформатора, поэтому масло в отсеках переключателей меняют независимо от масла в баке трансформатора.

Газовая защита переключателей срабатывает при их повреждениях, сопровождающихся броском через реле масла и смеси масла с газом. Незначительное количество газа, выделяющегося из масла при нормальной работе переключателя, не приводит к срабатыванию защиты.

Газовая защита переключателей ответвлений предназначена для работы на отключение трансформатора при повреждении в отсеках переключателей; при снижении же уровня масла в реле будет работать только верхний, сигнальный элемент. Несрабатывание отключающего элемента реле РГЧЗ-66 при уходе масла из трубопровода, соединяющего отсек переключателей с отделенной частью расширителя, принято допустимым.

Весь трубопровод между трансформатором и расширителем должен быть одного диаметра, поскольку изменения сечения, как и значительное увеличение длины трубопровода, ведут к изменению характеристик работы реле. Кран, установленный в трубопроводе для отделения расширителя трансформатора от его бака, может устанавливаться в вертикальной или в горизонтальной части трубопровода. Конструкция крана должна быть такой, чтобы он не уменьшал сечения трубопровода. Не должно создаваться сужения трубопровода и в местах присоединения газового реле за счет перекошенных резиновых прокладок, поэтому при монтаже реле проверяется, что резиновые прокладки установлены точно и не выступают внутри трубопровода. Толщина прокладки между крышкой и корпусом реле не должна превышать 2 — 3 мм, чтобы выемная часть реле не оказалась поднятой выше, чем нужно для его нормальной работы.

Выхлопная труба трансформатора должна присоединяться к крышке бака так, чтобы конец трубы выступал внизу под крышкой, с тем, чтобы газ из бака не попадал в выхлопную трубу, а попадал только в газовое реле и в расширитель. Для этого, как указывалось выше, трубопровод расширителя присоединяется в отличие от выхлопной трубы без выступа под крышкой бака. При повреждениях же трансформатора, сопровождающихся резким возрастанием давления внутри бака, количество газа так велико, что он попадает не только в газовое реле и в расширитель, но и в выхлопную трубу. Мембрана выхлопной трубы лопается и газ выходит наружу вместе с выплеснувшимся маслом. Газовая защита действует на отключение трансформатора и на сигнал одновременно или только на отключение, если верхняя часть корпуса реле еще не успела заполниться газом. В верхней части выхлопная труба должна иметь отверстие во внешнюю среду или трубку, сообщающуюся с воздушным пространством в верхней части расширителя для уравновешивания давления. Засорение этого отверстия трубки, нарушение целости диафрагмы или ее прокладки могло бы вызвать ложную работу газовой защиты под воздействием потока масла через реле в момент выравнивания уровней масла в выхлопной трубе и в расширителе (если уровень масла в трубе до этого был выше, чем в расширителе).

Дыхательная трубка расширителя также должна свободно пропускать воздух и газ, поэтому металлическая сетка в пробке дыхательной трубки не должна засоряться. В эксплуатации бывали случаи, когда при покраске трансформатора сетка по небрежности была закрашена и перестала пропускать воздух. При возрастании нагрузки этого трансформатора и температурном расширении масла в баке уровень масла в расширителе повышался, давление воздуха в нем возрастало, что приводило к прорыву воздуха через сетку дыхательной трубки.

Быстрое перетекание масла из бака в расширитель в момент снижения давления воздуха в последнем вызывало работу отключающего элемента реле.

Реле должно устанавливаться так, чтобы кран на крышке реле был не менее чем на 50 мм ниже самого низкого допустимого уровня масла в расширителе для возможности отбора из реле масла или газа для анализа. Большое внимание должно быть обращено на правильное и надежное выполнение электрических цепей газовой защиты, поскольку случаи излишней (в частности, ложной) работы газовой защиты происходят, в основном, из-за нарушения изоляции ее цепей, вызванных дефектами монтажа или эксплуатации. Провода и контрольные кабели, присоединяемые к газовому реле, должны иметь маслостойкую изоляцию или должны быть надежно защищены от разъедания изоляции маслом. При подключении контрольного кабеля к выводам реле нужно убедиться, что дренажное отверстие в коробке с зажимами не засорено. Для защиты от механических повреждений рекомендуется закрывать кабели угловым железом. Если кабель проложен в трубе, нужно проверить, что выполнены меры против скопления в ней влаги, а также что при выводе из трубы кабель изогнут с большим радиусом изгиба и край трубы не повредит оболочку кабеля.

Подключение газового реле производится непосредственно кабелем с изоляцией жил из маслостойкого пластиката (не требующего специальной разделки концов) или бронированным кабелем с бумажной изоляцией со специальной разделкой концов. Возможно также присоединение через промежуточную коробку зажимов, устанавливаемую около трансформатора.

Коробка должна быть защищена от попадания влаги в отверстия для вентиляции. Легко заменяемые короткие перемычки с маслостойкой изоляцией между реле и промежуточной коробкой зажимов проще контролировать и при необходимости заменять.

Устройство контроля изоляции цепей газовой защиты, применяемое в системе Мосэнерго, позволяет предотвратить во многих случаях отключение неповрежденного трансформатора из-за нарушения изоляции защиты. Для надежной работы газовой защиты необходимо также выполнение следующих условий:
- при пуске и останове насосов в масляной системе охлаждения трансформаторов с принудительным охлаждением не должно возникать перетоков и толчков масла в трубопроводе, могущих привести к работе газового реле;
- вентиляторы воздушного охлаждения трансформаторов должны быть надежно закреплены и сбалансированы так, чтобы при их пуске и останове не возникало сотрясений, могущих вызвать работу газового реле;
- радиаторы трансформаторов должны быть связаны бандажами, увеличивающими жесткость радиаторов и предотвращающими их раскачивание от сотрясений трансформатора при близких сквозных к. з.

Газовое реле должно быть доступно для осмотра и определения уровня масла сквозь смотровое стекло и для взятия проб газа и масла без отключения трансформатора.

Для обслуживания газовых реле все трансформаторы, имеющие газовую защиту, должны иметь стационарные металлические лестницы с площадками, установленными так, чтобы части трансформатора, находящиеся под напряжением, были на допустимом расстоянии и только с одной стороны от работника, стоящего на площадке и выполняющего любые операции с газовым реле и краном (вентилем) трубопровода.

Поскольку ночью или в плохую погоду взятие пробы газа из реле представляет определенные трудности, в ряде энергосистем применяется устройство для отбора пробы газа без подъема на трансформатор. Для этой цели к крану газового реле присоединяется металлическая трубка. Эта трубка прокладывается вдоль бака трансформатора и на расстоянии 1,5 м от земли изгибается под углом около 90°. На конце трубки устанавливается кран, который нормально закрыт, а кран газового реле открыт. При взятии пробы газа к трубке подключают емкость и работают с нижним краном. Такое устройство сниженного отбора пробы газа рекомендуется выполнять, так как оно значительно облегчает обслуживание газовой защиты и повышает безопасность работы.

 
« Правила приёмки, монтаж и наладка РПН   Практическое назначение силового трансформатора »
электрические сети