ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ИСПЫТАНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
- ОБЪЕМ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ИСПЫТАНИЙ
а) Объем испытаний
Силовые трансформаторы любых конструкций, в том числе и регулируемые под нагрузкой, подвергаются двум видам промышленных испытаний: типовым и контрольным. Типовым испытаниям подвергают каждую вновь разрабатываемую конструкцию или ранее испытанную, но с конструктивными изменениями, если эти изменения могут повлиять на основные характеристики трансформаторов. Контрольным испытаниям подвергают каждый трансформатор, выпускаемый с завода-изготовителя. В ходе этих испытаний проверяют, соответствуют ли характеристики трансформатора данным расчетов и требованиям, предусмотренным техническими условиями.
Кроме того, регулируемые трансформаторы подвергаются испытаниям в эксплуатационных условиях при периодическом контроле и после очередных ремонтов. Программа этих испытаний обычно устанавливается в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей.
В процессе контрольных испытаний трансформаторов проверяется качество изготовления магнитопровода, омическое сопротивление лаковой пленки, изолирующей листы магнитопровода друг от друга, изоляция стяжных шпилек стержней и ярма магнитопровода, правильность установки заземления магнитопровода, надежность изоляции консолей и проводятся другие испытания магнитопровода.
Проверяют омическое сопротивление обмоток, коэффициент трансформации (обязательно на каждом положении регулировки), схему и группу соединений обмоток, потери и ток холостого хода, потери и напряжение короткого замыкания (желательно также для всех положений регулирования). Испытывают электрическую прочность залитого в бак трансформаторного масла, проверяют сопротивление изоляции между обмотками и между каждой обмоткой и заземленными частями трансформатора, а также электрическую прочность витковой и главной изоляции.
Типовые испытания, помимо перечисленных выше контрольных испытаний, содержат испытание трансформаторов на нагрев и проверку изоляции в нагретом состоянии.
Испытаниям подвергаются также отдельные элементы переключающего устройства, проверяется последовательность срабатывания отдельных его частей и состояние контактной системы.
Изоляция обмотки относительно друг друга и заземленных частей (главная изоляция) испытывается подведенным от постороннего источника тока напряжением частотой 50 Гц или возбуждением одной из обмоток трансформатора (обычно НН). В зависимости от класса изоляции обмоток регулируемых трансформаторов принимается следующая величина испытательного напряжения длительностью 1 мин:
При испытаниях главной изоляции следует иметь в виду, что регулируемые трансформаторы с напряжением обмоток ВН 110 кВ не могут быть испытаны приложенным напряжением 200 кВ, так как переключающая аппаратура размещена в нейтрали трансформатора (звезда образуется соединением средних точек реакторов трех фаз) и имеет класс напряжения 35 кВ. Поэтому конструкция главной изоляции обмоток ВН (линейный конец обмотки) имеет испытательное напряжение 200 кВ, а ее нейтраль — 85 кВ.
Порядок проведения и объемы испытаний трансформаторов устанавливаются ГОСТ 3484-55, испытания переключателей ответвлений — ГОСТ 8008-56, а нормы на изоляцию — ГОСТ 1516-60.
б) Периодичность испытаний переключателей
Периодичность осмотров переключающих устройств определяется работоспособностью его контактной системы. Нельзя допустить длительную работу контактной системы без осмотров, так как при переключениях происходит механический износ и обгорание контактов, появляются люфты в местах крепления контактов и условия нормальной коммутации нарушаются.
Поэтому в сроки, установленные для ревизии трансформатора данной мощности, но не реже чем через каждые 5 тыс. переключений, переключающее устройство должно быть подвергнуто осмотру. Ревизии подвергаются также все переключатели новых трансформаторов перед введением их в эксплуатацию.
Во время осмотров контактной системы снимают диаграммы переключений, по которым определяют величину перекрытия контактов, их износ и наличие люфтов в механизме. Если установлено, что контакты сильно обгорели или имеют большую выработку, их заменяют новыми. Замене подлежат сильно изношенные контакты вспомогательных контакторов, если толщина их рабочей части меньше 7—6 мм, а также контакты переключателей, дающие плохое перекрытие (малый мост).
После каждых 10 тыс. переключений необходимо производить более тщательный осмотр переключателей, а иногда и его частичную разборку. Это требование относится в равной мере к трансформаторам как больших, так и малых мощностей. Для малых трансформаторов оно объясняется стремлением сохранить качество трансформаторного масла, так как переключатели этих конструкций располагаются, как правило, в общем баке.
Проверка трансформаторного масла производится в сроки, установленные для ревизий трансформаторов, а также при осмотрах контактной системы переключателя. Для трансформаторов первого и второго габаритов независимо от этого рекомендуется брать пробу масла не реже 1 раза в 3 мес. При этом масло должно подвергаться сокращенному химическому анализу и испытаниям на пробой. Нормы испытательного напряжения принимаются в соответствии с классом изоляции обмоток самих трансформаторов.
Для переключателей класса изоляции 35 кВ, располагаемых в отдельных баках, электрическая прочность масла, определяемая на стандартном маслопробойнике, должна быть не меньше 22 кВ. В противном случае масло должно быть профильтровано фильтрпрессом или очищено центрифугой с подогревом до прочности не ниже 30 кВ.
Опыт эксплуатации регулируемых трансформаторов средних мощностей показывает, что при нормальной частоте срабатываний в сутки переключающее устройство должно осматриваться примерно 1 раз в год. Существенное увеличение работоспособности переключающего механизма может быть обеспечено применением контактов с износостойким покрытием, например металлокерамических. Такие контакты смогут выполнять до 10 тыс. рабочих переключений без осмотра, что весьма удобно в эксплуатации.
Некоторое увеличение срока службы переключателей может быть получено при переходе к конструкциям контакторов с высокими скоростями срабатывания. Показательной в этом отношении является практика зарубежного трансформаторостроения. Согласно данным английской фирмы Фуллер, изготовляющей оборудование переключения для распределительных и более мощных трансформаторов, переключатели ранних выпусков выдерживали до 20 тыс. переключений. С переходом к повышенным скоростям переключения при помощи быстродействующих контакторов, разрывающих дугу короткозамкнутой секции, износ основного переключателя снизился и срок его службы повысился до 200 тыс. переключений.
При этом число переключений достигает 10 тыс. в год, что объясняется использованием переключателей с более мелкими ступенями регулирования (0,625—1,5%), чем у отечественных трансформаторов (2—2,5%).
