Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Виды, объем и сроки проверок газовой защиты силовых трансформаторов

Виды, объем и сроки проверок газовой защиты силовых трансформаторов

Газовая защита трансформатора периодически проверяется, как и другие виды релейной защиты, в соответствии с «Типовым положением о видах, объеме и сроках проверок устройств релейной защиты и электроавтоматики в энергосистемах» и с «Общей инструкцией по проверке устройств релейной защиты, электроавтоматики и вторичных цепей».

Проверки газовой защиты с реле РГЧЗ-66 подразделяются на следующие виды:
- проверка при новом включении;
- полные плановые проверки;
- частичные плановые проверки;
- дополнительные проверки.

Объем проверки при новом включении должен быть следующим:
- внешний осмотр всех элементов защиты;
- внутренний осмотр газового реле РГЧЗ-66 и других реле защиты, проверка схемы защиты, промежуточных и указательных реле, регулировка, если требуется, контактов реле;
- проверка работы верхнего элемента и чашки нижнего элемента при понижении уровня масла в реле;
- косвенная проверка граммометром чувствительности нижнего элемента реле;
- проверка уставки срабатывания пластины нижнего элемента реле и времени срабатывания на специальной установке;
- проверка выполнения требований по установке трансформатора и газового реле в трубопроводе: наклона крышки трансформатора и трубопровода, правильности монтажа реле в трубопроводе;
- проверка трассы прокладки контрольного кабеля защиты и разделки его концов;
- измерение сопротивления изоляции всех цепей газовой защиты и испытания их напряжением переменного тока 1000 В в течение 1 мин (изоляция относительно земли и между жилами кабеля, идущего от реле);
- проверка работы защиты при подаче напряжения оперативного тока 0,8 Uном и Uном;
- проверка работы защиты на сигнал и на отключение выключателя (включение короткозамыкателя) при нагнетании воздуха в газовое реле. Если автомобильным насосом или от баллона со сжатым воздухом «прокачать» реле не удается, то проверку чашки отключающего элемента проводят путем спуска масла из реле через пробку в дне корпуса реле при закрытом кране между реле и расширителем;
- проверка отстройки защиты от толчков масла при пуске и останове вентиляторов охлаждения и насосов принудительной циркуляции масла.

Объем полной плановой проверки следующий:
- внешний осмотр всех элементов защиты;
- слив через полностью открытую пробку в дне корпуса реле загрязненного масла объемом не менее 1,5—2 л;
- внутренний осмотр и проверка исправности газового реле и промежуточных реле защиты, проверка состояния контактов реле;
- промывка чашек реле чистым трансформаторным маслом;
- проверка чувствительности нижнего элемента реле граммометром;
- проверка состояния контрольного кабеля защиты, разделки концов в коробке реле, отсутствия влаги в коробке зажимов;
- измерение сопротивления изоляции цепей защиты мегомметром 1000 В и испытание изоляции напряжением 1000 В переменного тока в течение 1 мин или выпрямленным напряжением 2500 В от мегомметра или специальной установки. Изоляция цепей защиты испытывается относительно земли и между жилами кабеля от реле;
- проверка работы защиты при напряжении оперативного тока 0,8 Uном и Uном;
- проверка работы защиты на сигнал и на отключение выключателя (включение короткозамыкателя) при нагнетании воздуха в реле или путем спуска масла из реле;
- проверка отстройки защиты от толчков масла при пуске и останове насосов принудительной циркуляции масла, если масляная система подвергалась какой-либо реконструкции или заменялись двигатели насосов.

Частичная плановая проверка включает в себя:
- внешний осмотр всех элементов защиты;
- слив через полностью открытую пробку в дне корпуса реле загрязненного масла объемом не менее 1,5—2 л;
- измерение сопротивления изоляции цепей защиты относительно земли и сопротивления изоляции между жилами кабеля, идущего от реле, мегомметром 1000 В;
- проверку работы защиты на сигнал и на отключение выключателя (включение короткозамыкателя) нагнетанием воздуха в реле или путем спуска масла из реле.

Объем дополнительных проверок должен определяться в зависимости от назначения этих проверок.

Так, послеаварийные проверки защиты проводятся в объеме, необходимом для выявления причины неправильной работы (отказа) защиты. Сроки плановых проверок газовой защиты, как и других защит трансформатора, принимаются в соответствии с действующими директивными материалами: первая плановая проверка — через год после нового включения, а последующие — в соответствии с установленной в энергосистеме периодичностью и, как правило, с совмещением проверок защиты и вывода трансформатора в ремонт (например, 1 раз в 6 лет полная проверка, а между полными частичная проверка).

Внешний осмотр реле

При внешнем осмотре проверяется целость корпуса, смотровых стекол и проходных изоляторов и отсутствие течи масла во всех местах, где это возможно из-за неисправной резьбы, поставленных с перекосом прокладок и т. п.

Проверяется наличие всех крепежных болтов, наличие и правильность установки прокладок между фланцами реле, наличие прокладки под крышкой газового реле и крышкой коробки зажимов. Необходимо убедиться, что резиновые прокладки фланцев реле не сужают сечения трубопровода.

Проверяется состояние разделки концов контрольного кабеля и целость коробки зажимов, а также промежуточной коробки зажимов, если таковая установлена.

Внутренний осмотр реле

При установке на стол или другую горизонтальную поверхность выемной части реле с крышкой производится тщательная проверка надежности крепления всех элементов: обеих чашек, пластины (скоростного элемента), упоров, ограничивающих ход чашек, экранов, контактных пластин, токопроводов и их крепления к выводам и контактам, пластин, предотвращающих выработку краев чашек при вибрации реле, и надежность заделки концов спиральной пружинки в держателях. Все винтовые крепления должны быть выполнены с пружинящими шайбами.

Оси чашек должны быть надежно запрессованы в стойку, при этом перемещения чашки со стойкой вдоль оси не должно быть. Продольные люфты осей не должны превышать 0,5 мм, а поперечные люфты практически должны отсутствовать. Все движущиеся части реле должны легко, без заедания, перемещаться от руки и легко возвращаться в исходное положение.

При проверке срабатывания одной пластины отключающего элемента чашка придерживается рукой в верхнем положении, а затем от руки проверяется свободный ход пластины в обе стороны и надежное замыкание и размыкание отключающего контакта. Причиной недостаточного хода пластины может быть слишком малый зазор между рычагами и дном чашки; в этом случае следует рычаг несколько выгнуть вверх. При нажатии рукой на чашку отключающего элемента вместе с чашкой отклоняется и пластина. Легкость движения чашки сигнального элемента и надежное замыкание и размыкание сигнального контакта проверяются аналогичным образом. При проверке обоих элементов реле проверяется также правильность регулировки контактов: пластины неподвижных контактов должны располагаться в одной плоскости, расстояние между подвижными и неподвижными контактами 2—2,5 мм, совместный ход контактов 2 мм.
Подвижные контакты должны скользить по середине пластин неподвижных контактов, не доходя до концов этих пластин во избежание заскакивания.

При внутреннем осмотре уже эксплуатирующегося реле следует удалить из чашек скопившийся на дне осадок со шламом и влагой и промыть чашки и всю выемную часть реле чистым трансформаторным маслом.

Убедиться, что у реле выпуска до ноября 1968 г. не нарушилось покрытие чашек пентафталиевой эмалью, выполненное в соответствии с противоаварийным циркуляром № Э-8/69 (в этом циркуляре пентафталиевая эмаль была ошибочно названа пентафталиевым лаком). Если покрытие нарушилось, нужно очистить участки с потрескавшимся покрытием и нанести на них новый слой эмали.

Проверка чувствительности нижнего элемента реле

Выемная часть реле с крышкой устанавливается на горизонтальной поверхности. Затем нижняя чашка заполняется трансформаторным маслом и с помощью пружинного граммометра (динамометра до 50 г), конец которого подводится под дно чашки со стороны спиральной пружинки, поднимается до полного размыкания отключающего контакта. При этом усилие по шкале граммометра должно быть в пределах 25—30 г, а совместный ход контактов, как уже было сказано выше, 2—2,5 мм.

Проверка элементов при понижении уровня масла в корпусе реле

При новом включении реле проверку удобно проводить в корпусе реле, на боковые фланцы которого поставлены заглушки. В корпус реле наливается масло и вставляется выемная часть с прокладкой нужной толщины.

Кран на крышке реле открывается для доступа в реле воздуха и отвинчивается пробка в дне реле.

Масло через отверстие сливается, и верхняя часть реле постепенно заполняется воздухом, что видно в смотровые стекла. Объем воздуха в реле, при котором срабатывает сигнальный элемент (примерно 400 см3), контролируется по шкале смотрового стекла. Замыкание сигнального контакта фиксируется по загоранию неоновой лампы или по другому индикатору, подключаемому к контактам реле.

После срабатывания сигнального контакта отверстие в дне корпуса закрывается. Индикатор срабатывания подключается к отключающему контакту реле, после чего из корпуса реле спускается оставшееся масло до замыкания контактов. В дальнейшей эксплуатации эта проверка производится без снятия реле из трубопровода спуском масла из реле или путем нагнетания насосом воздуха в реле, что предпочтительнее.

Перед спуском масла из реле нужно закрыть кран между реле и расширителем.

Настройка и проверка отключающего элемента реле

Уставка отключающего элемента по скорости потока масла выбирается в зависимости от мощности трансформатора и вида охлаждения его обмоток (по ГОСТ 11677-65):
- мощность трансформатора до 40 MBА включительно, охлаждение М и Д 0,6 м/с;
- мощность свыше 40 MBА, охлаждение Д 0,9 м/с;
- независимо от мощности, охлаждение Ц и ДЦ 1,2 м/с.

Скорость потока масла, при которой срабатывает отключающий элемент реле, должна проверяться при новом включении, в случаях изменения уставки скорости или если осмотром или косвенной проверкой (по граммометру) обнаружено нарушение регулировки по каким-либо причинам. Проверка скорости потока масла производится на установке, позволяющей регулировать скорость потока масла через реле, доводя ее до срабатывания пластины отключающего элемента реле с замыканием контактов. Скорость масла, при которой пластина срабатывает, определяется путем последовательного приближения: регулируется определенная скорость и поток масла с этой скоростью подается в реле толчком. Если пластина не срабатывает, увеличивают скорость потока масла и повторяют подачу его толчком в реле.

Измерение времени срабатывания отключающего элемента реле производится электрическим секундомером с момента подачи потока масла до замыкания отключающих контактов реле. Это время не должно превышать 0,2 с при скорости потока масла, равной 1,25 скорости срабатывания. Время срабатывания состоит из собственного времени срабатывания реле и времени нарастания скорости потока масла в испытательной установке до величины, при которой реле начинает срабатывать с замыканием контакта. На установках, где неизвестны характеристики изменения скорости потока масла или время нарастания скорости превышает время срабатывания реле, время срабатывания реле измеряется с помощью арретира, который устанавливается в корпусе реле и фиксирует пластину в положении, при котором контакт разомкнут (корпус реле с арретиром является элементом испытательной установки). При скорости потока масла через реле, равной 1,25 скорости срабатывания, арретир поднимают и измеряют электрическим секундомером время от прекращения арретирования до срабатывания с замыканием отключающего контакта.

Измерение сопротивления изоляции цепей газовой защиты и испытание их изоляции

При всех видах проверок измеряется мегомметром 1000 В сопротивление изоляции цепей газовой защиты относительно земли при полностью собранной схеме, а также сопротивление между жилами контрольного кабеля без отключения газового реле. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

Испытание электрической прочности изоляции цепей газовой защиты относительно земли в полной схеме и изоляции между жилами контрольного кабеля производится напряжением 1000 В переменного тока в течение 1 мин также без отключения газового реле. При этих испытаниях должны соблюдаться меры по технике безопасности против подачи напряжения 1000 В на какие-либо другие цепи, кроме испытуемых.

Проверка работы схемы защиты

Проверка работы схемы защиты производится при напряжении оперативного тока Uном и 0,8 Uном и всех возможных положениях переключающих устройств (накладок). Все промежуточные, указательные реле защиты и соответствующая сигнализация должны четко работать.

Проверка работы газовой защиты нагнетанием воздуха в реле

При новом включении, полных и частичных плановых проверках и после работ, связанных с разборкой трубопровода между трансформатором и расширителем, проверяется действие защиты при полностью собранной схеме нагнетанием воздуха в газовое реле с помощью автомобильного насоса или баллона со сжатым воздухом. На защиту подается оперативный ток, и ее наладки включаются так, чтобы она могла работать на сигнал и на отключение. Кран между реле и расширителем остается открытым. При плавной подаче воздуха в реле при помощи автомобильного насоса через кран в крышке реле уровень масла в реле снижается и срабатывает сигнальный элемент реле.

Для срабатывания нижнего элемента в реле нужно накачать большое количество воздуха, что может оказаться затруднительным, поскольку одновременно требуется соблюдать осторожность, чтобы не повредить элементы реле при слишком резкой подаче воздуха. Если таким способом не удается добиться срабатывания отключающего элемента реле, то эту проверку выполняют, сливая масло из реле. Перед этим кран на трубопроводе между реле и расширителем закрывают, чтобы масло из расширителя не поступало в реле, когда пробка в дне реле будет вывернута.

При открытом кране в крышке реле отвинчивается пробка в дне корпуса реле и масло стекает через открывшееся отверстие. При полном опорожнении корпуса реле отключающий элемент срабатывает. Эту проверку можно выполнять только в случае, если кран между реле и расширителем надежно перекрывает трубопровод. В противном случае масло из расширителя будет проходить в реле через неплотно закрытый кран.

Проверка работы газовых реле при пуске и останове циркуляционных насосов и вентиляторов системы охлаждения трансформаторов

У трансформаторов с естественной циркуляцией масла и дутьем (Д) и с принудительной циркуляцией масла через масло-воздушные или масло-водяные охладители (ДЦ и Ц) при новом включении, полных плановых проверках и после работ в масляной системе или заменах и ремонтах вентиляторов требуется проверка несрабатывания газовой защиты при пуске и останове вентиляторов и циркуляционных насосов. Аналогичная проверка требуется при всех возможных в эксплуатации переключениях вентилей в системе маслопроводов.

Проверка поведения газовой защиты требуется в связи с тем, что у многих трансформаторов с системами охлаждения Д и ДЦ имеет место значительная вибрация вентиляторов за счет дебаланса их крыльчаток, что ведет к быстрому износу подшипников электродвигателей вентиляторов и частым ремонтам.

Подшипники электродвигателей насосов также подвержены значительному износу. Все эти факторы, а также ослабление в процессе эксплуатации крепления вентиляторов к корпусу охладителя или трансформатора могут приводить к срабатыванию газового реле от значительных сотрясений при пуске и останове вентиляторов и циркуляционных насосов.

Для повышения срока службы оборудования и для предотвращения работы газовой защиты в указанных
режимах должна периодически выполняться балансировка крыльчаток вентиляторов обдува трансформаторов с системами охлаждения Д и ДЦ.

По окончании любых работ в системе охлаждения следует проверить ее несрабатывание при пяти-шестикратном пуске и останове двигателей. Если при этом газовая защита сработает, то нужно выявить и устранить причину ее срабатывания и повторить проверку, как указано выше.

Следует отметить, что в отчетах энергосистем о работе релейной защиты и электроавтоматики практически отсутствуют сведения об отключении трансформаторов газовой защитой с реле РГЧЗ-66 при неисправностях или пусках и остановах двигателей системы охлаждения. По-видимому, указанные проверки несрабатывания реле РГЧЗ-66 сохранены отчасти по традиции, как и для газовых реле ПГЗ-22, менее устойчивых к сотрясениям и вибрациям.

Оформление документации

В паспорт-протокол защиты трансформатора вносятся данные по газовой защите: номер газового реле, дата выпуска, скорость потока масла, при которой срабатывает реле, и время срабатывания отключающего элемента реле.

В паспорте-протоколе указываются значения сопротивления изоляции цепей защиты (в полной схеме) относительно земли и сопротивления изоляции между жилами контрольного кабеля, идущего к газовому реле, а также результаты проверки защиты в полной схеме. В дальнейшем, в процессе эксплуатации, в паспорт-протокол вносятся результаты очередных плановых или дополнительных проверок.

Если при проверке обнаруживается какой-либо дефект в защите, он устраняется и об этом также делается запись в паспорте-протоколе защит трансформатора.

 
« Виды и назначение устройств и арматуры, устанавливаемых на трансформаторах   Витые магнитопроводы броневого и стержневого типа для трансформаторов »
электрические сети