Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Виды и назначение устройств и арматуры, устанавливаемых на трансформаторах

Виды и назначение устройств и арматуры, устанавливаемых на трансформаторах

устройства и арматура, устанавливаемая на трансформаторах

Силовой трансформатор является одним из основных элементов электрической сети или системы. Передача электрической энергии на большие расстояния требует многократной трансформации напряжения. В связи с бурным развитием электрических сетей непрерывно из года в год растет выпуск силовых трансформаторов.
Быстрый рост отечественной энергетики требует создания надежно работающих трансформаторов больших мощностей на высокие напряжения — 330, 500, 750 и 1150 кВ.
Рост единичной мощности трансформаторов приводит к тому, что перебои в электроснабжении в случае аварийного выхода из строя одного из них приводят к большому материальному ущербу. Опыт эксплуатации показывает, что неисправности комплектующей аппаратуры трансформаторов являются причиной выхода из строя мощных трансформаторов, как и дефекты основных частей — магнитопровода и обмоток. Поэтому большое значение имеют высокое качество устанавливаемой на трансформаторе аппаратуры, особенно вводов ВН, а также применение надежных контрольных, сигнальных, защитных устройств и арматуры.
Чем больше мощность трансформатора, тем сложнее его эксплуатация. Такой трансформатор снабжается большим количеством вспомогательного оборудования. Действовавший до 1965 г. ГОСТ 401-41 устанавливал кроме основных требований также требования к арматуре и защитным устройствам. Повышение требований к силовым трансформаторам привело к замене ГОСТ 401-41 на ГОСТ 11677-75 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия», в котором значительно расширены требования к защитным, сигнальным и контрольным устройствам и арматуре; ГОСТ 11677-75 устанавливает необходимый минимум таких устройств. Существующие государственные стандарты на отдельные серии трансформаторов на классы напряжения от 110 до 500 кВ предусматривают применение некоторой дополнительной аппаратуры или увеличение количества ранее применяемой аппаратуры.
Все вспомогательное оборудование трансформаторов условно можно разделить на следующие группы: 1) контрольные и сигнальные устройства; 2) защитные устройства; 3) устройства переключения ответвлений обмоток; 4) охлаждающие устройства; 5) вводы; 6) приспособления для подъема и передвижения; 7) арматура трансформаторных баков.
На примере совершенствования конструкции стрелочного маслоуказателя можно видеть, как трубчатые и плоские маслоуказатели уступают место стрелочным. Сначала это был просто указатель, стрелка которого на циферблате указывала уровень масла в расширителе. Теперь это не только контрольный, но и сигнальный прибор, который срабатывает при возникновении опасности ухода масла из расширителя и дает сигнал об этой опасности.
Контрольные и сигнальные устройства позволяют следить за состоянием трансформатора при его работе. Так, при помощи маслоуказателя контролируют уровень масла. Термометры и термосигнализаторы показывают температуру масла в верхних слоях. Манометры показывают давление масла и воды до и после маслоохладителя и на насосах системы охлаждения, а мановакуумметры указывают давление в баке герметизированного трансформатора. Трансформаторы тока (ТТ) через присоединенные к ним показывающие приборы позволяют определять значение тока, протекающего по обмоткам трансформатора. Они служат также и для защиты (обеспечивают отключение трансформатора при опасных повышениях тока).
Широко применяются устройства для осушения входящего в трансформатор воздуха — воздухоосушители, а также устройства для химической очистки и восстановления (регенерации) масла. Применение этих устройств значительно повышает срок службы масла и замедляет процесс старения твердой изоляции. Применяемый в указанных устройствах сорбент — силикагель хорошо поглощает влагу из воздуха, а также влагу, шлам, кислоты и перекисные соединения из масла, В настоящее время ведется поиск новых, более эффективных конструкций таких устройств. В частности, разработаны термоэлектрический осушитель воздуха и другие подобные аппараты. Но наиболее широко применяется в трансформаторах, в которых масло соприкасается с окружающим воздухом, испытанный временем простой силикагелевый воздухоосушитель с масляным затвором. Для защиты масла от увлажнения и окисления все более широкое применение находит азотная защита. Она исключает непосредственное соприкосновение масла с окружающим воздухом. В последнее время широко начинает внедряться также пленочная защита, которая практически полностью исключает контакт масла с окружающим воздухом при помощи гибкой оболочки, встроенной в расширитель трансформатора.
Защитным устройством от повышения давления в баке трансформатора с расширителем служит выхлопная труба. Несмотря на широкое применение во всем мире такого устройства, его эффективность недостаточно изучена. Существует мнение, что это устройство не может абсолютно надежно защитить бак от повышения давления.
Для снижения давления сверх допустимого зарубежные фирмы в последние годы стали применять механические клапаны. В России также разработана конструкция такого клапана, которая широко внедряется. Для трансформаторов без расширителей широкое применение нашло реле механического действия, снижающее давление путем разрушения стеклянной мембраны с помощью приспособления, реагирующего на повышение давления.
Очень важным защитным устройством является газовое реле. Оно также реагирует на повышение давления в баке трансформатора. Реле устанавливается на трансформаторах с расширителями. Его назначение — давать сигнал о скоплении определенного количества газа и отключать трансформатор при бурном газообразовании или при превышении скорости масла, устремляющегося к расширителю, по сравнению с нормальной скоростью движения масла. Со времени изобретения реле оно неоднократно усовершенствовалось и претерпело большие изменения. Ранее существовавшие реле давали ложные срабатывания (сигналы, даже отключения трансформаторов) из-за вибрации. В современных газовых реле эти недостатки практически устранены.

К вводам предъявляют высокие требования по надежности, так как они в значительной мере определяют надежность трансформатора в целом. Все отечественные трансформаторные заводы применяют съемные вводы на напряжения до 35 кВ включительно вместо применявшихся ранее вводов, армированных во фланцы. Съемные вводы значительно легче и экономичнее армированных; их конструкция позволяет быстро заменить поврежденный фарфоровый изолятор без отсоединения токоведущего элемента ввода от отвода обмотки. Вводы ВН классов напряжения 110—750 кВ имеют три исполнения по конструкции изоляции: масло- барьерные, бумажно-масляные и с твердой изоляцией. Вводы с маслобарьерной изоляцией имеют большую массу и габариты и применяются очень редко.
Наиболее надежными считаются герметичные вводы, конструкция которых исключает соприкосновение масла ввода с атмосферой. Они имеют меньшие габариты и массу. За рубежом все больше стали применять вводы с твердой изоляцией. Они имеют еще меньшие массу и габариты. Нижняя часть такого ввода, погруженная в масло трансформатора, не имеет фарфоровой покрышки, она обычно короче, чем во вводах других конструкций, это облегчает установку ввода в баке. Такие вводы при установке не требуют полного слива масла из бака. Их устанавливают на торцевой части бака горизонтально. Вводы с твердой изоляцией выпускаются со встроенными ТТ, расположенными на изоляционном остове ввода. В связи с этим отпадает необходимость применения на трансформаторе специальных адаптеров для размещения ТТ.
Для перемещения трансформатора к месту его установки в пределах подстанции применяют тележки и каретки с переставными катками для осуществления продольного и поперечного передвижения. За последнее время каретки претерпели значительные изменения. Они стали легче ранее применявшихся и удобнее в эксплуатации. Изменились также и подъемные приспособления. Раньше основным таким приспособлением был крюк, но в связи с изменением конструкции бака и применением баков колокольного типа крюки уступают место другим конструкциям. Находят применение конструкции, совмещающие в себе приспособление для подъема трансформатора краном с приспособлением для его подъема домкратами.
На трансформаторных баках (особенно мощных трансформаторов) применяется большое количество разнообразной арматуры: краны, вентили и задвижки для заливки и слива масла, для подключения устройства очистки масла, для присоединения трубопроводов охлаждающей системы. В основном применяется стандартная трубопроводная запорная арматура.

 
« Вводы, присоединения кабелей и вторичных цепей к трансформаторам   Виды, объем и сроки проверок газовой защиты силовых трансформаторов »
электрические сети