Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Защитные устройства. Контрольные приборы и арматура трансформатора

Защитные устройства. Контрольные приборы и арматура трансформатора

Защитные устройства

При электрическом пробое изоляции трансформатора, замыкании витков, плохом контакте, искренни (например, из-за ненадежного заземления) масло или твердая изоляция (бумага, электроизоляционный картон) начинают разлагаться, выделяя при этом газы. Поднимаясь, пузырьки газа попадают под крышку, проходят вдоль нее к маслопроводу (для этого трансформаторы на фундаменте ставят с небольшим наклоном в сторону от расширителя) и через него в расширитель. В рассечку маслопровода между баком и расширителем помещают специальное устройство, срабатывающее при появлении газа или сильного потока масла, устремляющегося из бака в расширитель, и называемое газовым реле.

Газовое реле состоит из металлического корпуса 1 (рисунок 1), внутри которого смонтированы два пустотелых поплавка 12 и 15. На поплавках установлены ртутные выключатели 2 и 5. В масле поплавок взвешен и выключатель разомкнут. Проходя по маслопроводу, газ попадает в реле и, скапливаясь в его верхней части, вытесняет оттуда масло. Верхний поплавок опускается, и прикрепленный к нему выключатель 5 замыкает цепь сигнализации на щите управления подстанции. При возникновении в трансформаторе значительных дефектов масло из бака под давлением газа устремляется через маслопровод в расширитель и при движении воздействует на нижний поплавок.

устройство газового реле

1 — корпус, 2 - ртутный выключатель нижнего элемента, 3 — стержень для опоры, вынутой из корпуса крышки, 4 — соединительный провод, изолированный фарфоровыми «бусами», 5 — ртутный выключатель верхнего элемента, 6 — крышка реле, 7 — изолятор, 8 — зажим, 9 — кран, 10 — рамка, несущая рабочие элементы, 11 — ось вращения верхнего поплавка, 12 — верхний поплавок, 13 — груз, 14 — скоба, 15 — нижний поплавок, 16 — ось вращения нижнего поплавка, 17 — спускная пробка
Рисунок 1 - Схема устройства газового реле

Нижний поплавок, расположенный внизу корпуса на уровне маслопровода, опрокидывается, и выключатель 2 этого поплавка замыкает цепь отключения трансформатора, предотвращая более серьезную аварию.

В последнее время получили распространение различные конструкции газовых реле, у которых ртутные выключатели заменены электромагнитными. У этих реле с поплавками механически связаны небольшие магниты, которые движутся вместе с поплавками и при этом проходят около катушек управления, создавая в них эдс и ток. Ток проходит по электрическим цепям управления, вызывая предупредительный сигнал или отключение трансформатора.

Если же в трансформаторе произойдет бурное выделение газов, грозящее взрывом бака, то срабатывает устройство, называемое выхлопной предохранительной трубой. Выхлопную трубу устанавливают на крышке трансформаторов мощностью 1000 кВА и выше. Она представляет собой удлиненный стальной цилиндр, один конец которого сообщается с баком, а другой закрыт мембраной (стеклянным диском). При повышении давления, вызнанном аварийным процессом в баке, диск разрушается, масло и газы выбрасываются наружу.

При электрическом пробое между обмотками ВН и НН сеть, подсоединенная к обмоткам НН, и сами обмотки НН могут оказаться под повышенным потенциалом. Чтобы исключить повышение потенциала на стороне НН, применяют для обмоток НН с напряжением до 690 В пробивной предохранитель. Иногда пробивной предохранитель устанавливают и у трансформаторов с напряжением обмотки НН 230 и 400 В. Пробивной предохранитель представляет собой искровой промежуток, одним концом присоединенный к «земле» и другим — к нулевому вводу НН (при соединении обмотки НН в звезду с выведенной нейтралью) или к любому линейному вводу (а, b и с) при соединении обмотки в треугольник. Пробивной предохранитель во многом напоминает обычный пробковый предохранитель, широко применяемый в сетях 127—220 В. Предохранители, защищающие обмотки НН напряжением 230 и 400 В, имеют пробивное напряжение 351 — 500 В; предохранители, присоединяемые к обмотке напряжением 525 В, имеют пробивное напряжение 801 —1000 В.

Контрольные приборы

К контрольным устройствам трансформатора относят кроме маслоуказателя приборы для измерения температуры масла. Трансформаторы мощностью менее 1000 кВА снабжают ртутным стеклянным (техническим) термометром со шкалой от 0 до 150" С. Нижнюю часть термометра помещают в гильзу (карман) — открытый сверху стальной тонкостенный цилиндр. Гильзу устанавливают в отверстие в крышке и закрепляют болтами через резиновое уплотнение. Термометр показывает температуру верхних слоев масла (низ гильзы находится на 150 мм ниже крышки). Для уменьшения перепада температур гильзу заполняют трансформаторным маслом. Выступающую над крышкой часть термометра защищают стальным цилиндрическим футляром с двумя прорезями.

Температуру масла у более мощных трансформаторов измеряют при помощи термометрического сигнализатора — это дистанционный термометр с электроконтактным устройством, которое включается при определенной заданной заранее температуре. Контакты сигнализатора включают сигнальную или другую цепь, предупреждая обслуживающий персонал о недопустимой температуре масла в баке трансформатора. У мощных трансформаторов с дутьевым охлаждением термосигнализатор используют для запуска электродвигателей обдува.

Арматура

В соответствии с требованиями ГОСТа масляные трансформаторы мощностью 160 кВА и более, в которых масло в расширителе соприкасается с окружающим воздухом, должны иметь термосифонные фильтры.

Термосифонный фильтр служит для непрерывной автоматической регенерации трансформаторного масла. Он представляет собой сварной стальной цилиндр, присоединяемый к баку, так же как радиатор, посредством двух патрубков с плоскими кранами. Фильтр заполняют специальным поглощающим веществом (сорбентом), которым чаще всего служит силикагель КГС (крупный силикагель крупнопористый). Через фильтр, так же как через радиаторы (сверху вниз), циркулирует масло. При этом продукты старения масла поглощаются силикагелем. На трансформаторах III габарита обычно устанавливают один термосифонный фильтр; масса силикагеля в нем должна быть равна 1% массы масла трансформатора.

На баках трансформаторов в соответствии с ГОСТом устанавливают арматуру для заливки, взятия пробы, спуска и фильтрации масла. Трансформаторы без расширителя должны иметь пробку для заливки масла диаметром не менее 32 мм, расположенную на крышке бака. Трансформаторы мощностью до 630 кВА имеют на крышке бака кран с условным проходом 50 мм для заливки и фильтрации масла; такой же кран устанавливают и у трансформаторов большей мощности внизу бака для слива масла. У всех трансформаторов внизу стенки бака имеется специальная пробка для взятия пробы масла, а в дне бака — пробка для спуска остатков масла.

К арматуре бака относится также приспособление для заземления трансформатора — приваренная внизу бака к его стенке гайка с резьбой для прикрепления болтов заземляющей шины. Поверхность заземляющего контакта должна быть гладкой и зачищенной, а ее размеры должны быть достаточными для получения надежного контакта со стальной шиной сечением не менее 30x4 мм.

На рисунке 2 показан полностью собранный однофазный трансформатор ЭОМН-4200/10-73. На баке 1 трансформатора установлен термосифонный фильтр 2 с патрубком 3 и плоским краном 22; приводной механизм 4 устройства РПН связан вертикальным валом 6 (с муфтой 5) с контакторами, закрытыми кожухом 7. Кожух контакторов имеет свой плоский маслоуказатель 9 и защитное реле давления 8. На крышке 10 кожуха контакторов имеется пробка 11 для выхода воздуха. Расширитель 12 имеет воздухоосушитель, патрубок 13 которого виден на рисунке. Выхлопная (предохранительная) труба 14 связана газоотводным патрубком 15 с расширителем, на боковой (съемной) стенке 16 которого установлен маслоуказатель 17. На крышке трансформатора размещены вводы ВН 18 и НН 19. Для подъема крышки с активной частью служат подъемные кольца 20, для подъема полностью собранного трансформатора — крюки 21. Охлаждение трансформатора — естественное масляное — происходит при помощи прямотрубных радиаторов 25, укрепленных на патрубках 23. Для повышения механической прочности радиаторов (при транспортировании) служат специальные угольники 24 с пластинами, связывающие радиаторы между собой.

однофазный трансформатор

1 — бак, 2 — термосифонный фильтр, 3 — патрубок фильтра, 4 — приводной механизм, 5 — муфта, 6 — вертикальный вал, 7 — кожух контакторов, 8 — реле давления, 9 — маслоуказатель кожуха, 10 — крышка, 11 — пробка, 12 — расширитель, 13 — патрубок воздухоосушителя, 14 — выхлопная труба, 15 — газоотводный патрубок, 16 — стенка расширителя, 17 — маслоуказатель расширителя, 18 — вводы ВН, 19 — вводы НН, 20 — подъемные кольца, 21 — крюк, 22 — плоский кран, 23 — патрубок радиаторов, 24 — угольник, 25 — радиатор
Рисунок 2 - Однофазный трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой типа ЭОМН-4200/10-73.

 
« Защитные устройства фирмы SERGI с применением пожаротушения   ЗРНОА-110/1000 и его наладка »
электрические сети