Правилами технической эксплуатации в городских сетях предусмотрен осмотр трансформаторов, установленных в ТП, один раз в 6 мес.
Периодический внешний осмотр трансформаторов (без их отключения) производится с целью своевременного обнаружения неисправностей, которые при дальнейшем развитии могли бы привести к авариям.
При осмотре трансформатора прежде всего проверяется уровень масла в маслоуказательном стекле расширителя.
Одновременно проверяется отсутствие течи масла во всех местах уплотнений, под крышкой, изоляторами, радиаторами, кранами и т. д. Осматриваются изоляторы трансформатора. При внимательном осмотре можно обнаружить загрязнение фарфора изоляторов, появление в них трещин, следы перекрытий, вытекание мастики (масла) и другие дефекты. Проверяется температура масла в трансформаторе, а в трансформаторах, установленных в помещении, также температура воздуха. При осмотре следует прислушаться к гудению трансформатора. По изменению характера гудения, его усилению или появлению новых тонов можно иногда установить наличие неисправностей.
При осмотре трансформаторов, установленных в помещении, проверяются целость дверей, запоров, отсутствие течи в крыше, состояние освещения и вентиляции помещения.
В соответствии с инструкцией по эксплуатации трансформаторов допускается производить включение и отключение стандартными трехполюсными разъединителями намагничивающего тока трансформаторов, не превышающего 4,5 А при напряжении 6 кВ и 2,5 А — при напряжении до 10 кВ. При этом разъединитель должен быть вертикально рубящим и расстояние между его полюсами должно быть не менее 0,25 м.
Следует иметь в виду, что при напряжении, равном 105% номинального, намагничивающий ток возрастет в 1,5 раза против его номинального значения. Поэтому при необходимости отключения ненагруженного трансформатора с регулировкой напряжения под нагрузкой рекомендуется после отключения нагрузки переводить трансформатор в режим недовозбуждения, устанавливая переключатель ответвлений в положение, при котором напряжение соответствующего ответвления будет выше, чем подводимое напряжение сети.
Снижение возбуждения на 10% уменьшает намагничивающий ток примерно на 45%.
У трансформаторов с магнитопроводом из холоднокатаной стали намагничивающий ток меньше, чем у аналогичных трансформаторов с магнитопроводом из горячекатаной стали, и это позволяет при той же конструкции разъединителя отключить ненагруженный трансформатор большой мощности.
В каждом отдельном случае следует определить намагничивающий ток с учетом возможных отклонений от паспортных значений.
При наличии пофазного управления разъединителями допустимо производить включение или отключение пофазно, при этом должны применяться защитные очки.
Применяя изолирующие перегородки (решение № Э-8/64 от 10.04.64 Технического управления по эксплуатации энергосистем), можно повысить максимально отключаемый намагничивающий ток трансформатора при напряжении 6 кВ до 5,5 А и при напряжении 10 кВ — до 4,5 А.
Для поддержания нормального качества напряжения у потребителей в трансформаторе по мере надобности необходимо производить переключение ответвлений обмоток. Переключение трансформатора с одного ответвления на другое при помощи переключателя, предназначенного для переключения без нагрузки, производится после всестороннего отключения и заземления трансформатора. При этом в отечественных трансформаторах следует отвернуть два закрепляющих болта, расположенных на колпаке переключателя, затем повернуть колпак, пока стрелка его не покажет требуемую ступень ответвления, и привернуть колпак болтами к крышке сальника.
Только при совпадении двух отверстий на колпаке с соответствующими гнездами в крышке сальника и нахождении стрелки колпака привода против соответствующей ступени привод устанавливается правильно по отношению к переключателю.
Вращая колпак, надо следить, чтобы он не перешел за крайние положения, при которых стопорные выступы колпака упираются в стопорный штырь, расположенный на крышке сальника. Если заело вращающуюся часть переключателя и невозможно его повернуть за колпак или рукоятку усилием руки одного человека, запрещается производить переключения с помощью удара молотка или путем увеличения плеча рычага ключом, ломиком и т. п. Если почему-либо стрелка колпака указывает ступень отверстия, не соответствующую действительному положению переключения, следует снять колпак, освободить нониусное кольцо, расположенное внутри него, и, отрегулировав при помощи нониусного кольца положение привода с переключателем, закрепить нониусное кольцо специальным винтом.
После перестановки ответвлений необходимо проверить целость цепи мегомметром.
В городских электрических сетях встречаются ТП, встроенные в здания. К недостатку таких ТП относятся шум и вибрация, которые возникают при работе трансформатора и оказывают вредное воздействие на здоровье людей, находящихся постоянно вблизи ТП. Это обстоятельство следует особенно учитывать для ТП, встроенных в жилые дома.
Шум определяется акустической характеристикой трансформатора. Шум является следствием вибрации магнитопровода трансформатора, обусловленной главным образом явлением магнитострикции. Под влиянием магнитного поля листы магнитопровода растягиваются, меняясь в длине. С колебанием линейных размеров магнитопровода его поперечное сечение также деформируется. Исследования малых трансформаторов показали, что при изготовлении магнитопроводов из волнистых листов возникают поперечные колебания, усиливающие шум трансформатора на основной гармонике. Шумы рабочей частоты в большинстве случаев вызываются неравномерным распределением магнитной индукции. В современных трансформаторах магнитное поле магнитопровода очень неравномерно; измерения показывают, что в середине магнитопровода индукция строго синусоидальна, а по краям сильно искажается и в ней обнаруживаются гармонические составляющие. Вибрация магнитопровода передается на бак через точки опоры, а также через трансформаторное масло.
Уменьшение уровня шума и доводка его по акустическим параметрам до требуемых норм идет по пути принятия специальных мер по ограничению распространения шума и уменьшения его уровня. Согласно действующим гигиеническим требованиям, допустимый уровень шума в октавных полосах от 63 до 8000 Гц находится в пределах от 66 до 33 дБ соответственно. Для снижения уровня шума могут быть использованы следующие мероприятия.
Достаточно эффективным мероприятием является облицовка внутреннего помещения ТП звукопоглощающими плитами, в качестве которых используются акустические плиты ПА/Д (СТУ 35-604—63) размером 500X500x200 мм. Плиты устанавливаются с относом на 100 мм на потолке и на высоте 1 м в верхней части стен.
Измерения показывают, что при облицовке акустическими плитами звукопоглощение в ТП повышается на частотах 125— 250 Гц до 20 раз и 500—1000 Гц — до 10 раз; ослабление шума в помещении ТП снижается до 10—12 дБ и общий уровень шума удается довести до значений, требуемых санитарными нормами.
Вибрации, возникающие в процессе работы трансформатора, передаются на фундамент здания, в которое встроена ТП. Уровень вибраций, особенно в диапазоне низких частот, может достигать значений, которые действующими нормами определяются как «хорошо ощутимые». Такие вибрации неприемлемы не только для жилых домов, но и для производственных помещений. Вибрация при непрерывном воздействии приводит к повышенной утомляемости и снижению трудоспособности персонала. Для исключения вибраций предусматривается установка трансформатора на амортизирующие приспособления. В качестве таких приспособлений применяют резиновые виброизоляторы, которые устанавливают под катки, и пружинные виброгасители, размещаемые под рамой трансформатора.
Расчеты для трансформатора 320 кВ-А (масса 2500 кг) показали, что для осуществления виброизоляции достаточно применить 4 резиновых виброизолятора сечением 140x140 мм и высотой 70 мм. Наиболее приемлемой является резина, изготовленная по рецептуре завода «Каучук». Крепить резиновые виброизоляторы к трансформатору не требуется. Результаты измерения уровня вибраций до и после установки трансформатора на виброизоляторы подтвердили эффективность их использования. Уровень вибраций и на низких частотах стал практически не ощутимым.
Шум трансформатора можно снизить на 4—5 дБ установкой стальной двери толщиной 4 мм, на расстоянии 3 м от трансформатора.
Снижение шума трансформатора примерно на 8—10 дБ может быть достигнуто подавлением вибрации стенок бака. Для гашения вибрации баков мелких трансформаторов к баку достаточно прикрепить тонкие пластины. При вибрации стенки бака совместно с настроенными пластинами образуются стоячие волны, благодаря чему точки подвеса (в узлах стоячих волн) находятся практически в покое.
Значительная часть энергии пластин-резонаторов преобразуется в тепловую энергию, что снижает шум.
Ремонт трансформаторов.
Капитальные ремонты трансформаторов с осмотром сердечника производятся в зависимости от состояния трансформатора и по результатам испытания.
Текущие ремонты трансформаторов (без выемки сердечника) с их отключением производятся не реже одного раза в 6 лет.
При отборе трансформатора в капитальный ремонт кроме результатов профилактических испытаний учитывается срок службы и наличие термосифонного фильтра; результаты измерения сопротивления изоляции и испытания масла (кислотное число более 0,4 мг КОН; содержание водорастворимых кислот более 0,3 мг КОН; наличие механических примесей, падение температуры вспышки более 5° С от первоначальной; наличие взвешенного угля); систематические перегрузки; ненормальный нагрев трансформатора при нормальных условиях охлаждения и нагрузки; появление значительных сколов и трещин или следов перекрытия изоляторов; течь масла в уплотнении нли швах кожуха.
Капитальный ремонт трансформаторов включает в себя следующие операции: вскрытие трансформатора, подъем сердечника и осмотр его; ремонт магнитопровода, обмотки (подпрессовка), переключателей, отводов; ремонт крышки, расширителя, кранов, изоляторов; чистку и, в случае необходимости, окраску бака; проверку контрольно-измерительных приборов и защитных устройств; очистку или замену масла; сушку изоляции (в случае необходимости); сборку трансформатора; проведение установленных измерений и испытаний.
До приемки трансформатора в капитальный ремонт необходимо выяснить по эксплуатационным записям, какие дефекты и неисправности наблюдаются в работе трансформатора, просмотреть отчетную техническую ведомость предыдущего ремонта; затем надо составить список специальных работ по реконструкции и модернизации, которые должны быть выполнены при ремонте трансформатора, и внести соответствующие дополнения в разделы технической ведомости. Составить список заказов и чертежей отдельных деталей трансформатора и обмоток, которые необходимо выполнить во время ремонта.
Трансформатор после капитального ремонта должен быть принят специальной комиссией, назначенной для этой цели Управлением сети или сетевого района. Приемка трансформатора из капитального ремонта в эксплуатацию должна быть оформлена актом.
Периодический текущий ремонт трансформаторов проводится в следующем объеме: подготовка к ремонту; наружный осмотр и устранение обнаруженных дефектов, поддающихся устранению на месте; очистка кожуха трансформатора, термосифонного фильтра, расширителя и изоляторов от пыли и грязи (при обнаружения ржавчины производится окраска); спуск грязи из расширителя, при необходимости доливка масла, проверка маслоуказателей; спускного крана и уплотнения; проверка состояния заземления кожуха трансформатора и пробивного предохранителя (если нейтраль не заземлена); осмотр ошиновки с изоляторами, проверка контактов и сообщаемости кожуха с расширителем; взятие пробы масла; при необходимости замена силикагеля в термосифонном фильтре; проверка сопротивления изоляции обмоток трансформатора.
Сопротивление изоляции обмоток должно быть известно для каждого трансформатора и занесено в его паспорт с указанием температуры масла, при которой производилось измерение. Сопротивление изоляции обмоток не нормируется. Измерение сопротивления изоляции следует производить мегомметром на напряжение 2500 В.
Основным критерием для суждения о допустимом состоянии изоляции при эксплуатации является сравнение сопротивления изоляции, измеряемого в процессе эксплуатации, с первоначальным, измеренным перед включением трансформатора в работу; измерения следует производить при той же температуре, при которой они выполнялись в предыдущий раз.
Если этого сделать нельзя, то измеренное сопротивление изоляции следует пересчитать по формуле
где Rt2 — сопротивление изоляции, измеренное при температуре t2, °C; Rt1 — сопротивление изоляции, приведенное к температуре t1, °C; К — коэффициент, зависящий от разности температур:
При резком снижении сопротивления изоляции (в два раза и более) следует выяснить причину такого снижения, произведя дополнительные измерения отношения R60/R15. обмоток трансформатора и проведя подробные испытания масла.
Окончательную оценку состояния трансформатора следует производить по комплексу данных всех испытаний, после сопоставления их с данными предшествующей эксплуатации. Перед сдачей в ремонт делается соответствующая запись в паспорте трансформатора о проделанной работе и обнаруженных дефектах.
