5. РАБОТА ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ
Газовая защита, как известно, является чувствительной защитой от внутренних повреждений или ненормального режима трансформатора. Эта защита в зависимости от интенсивности газообразования срабатывает либо на сигнал, либо на отключение, либо одновременно на то и другое.
5-1. Газовая защита сработала на сигнал.
А. Небольшие внутренние повреждения трансформатора привели к слабому газообразованию.
Б. При заливке или очистке масла в трансформатор попал воздух. >
В. Медленно понижается уровень масла из-за снижения температуры или вследствие течи масла из бака.
5-2. Газовая защита сработала на сигнал и на отключение или только на отключение. Это вызывается внутренними повреждениями и другими причинами, сопровождаемыми сильным газообразованием.
A. Произошло замыкание между витками первичной или вторичной обмотки трансформатора.
Это повреждение может быть вызвано недостаточной изоляцией переходных соединений, продавливанием изоляции витков при прессовке или вследствие наличия заусенцев на меди витка, механическими повреждениями изоляции, естественным ее износом, перенапряжениями, электродинамическими усилиями при коротких замыканиях, обнажением обмотки вследствие снижения уровня масла.
По замкнутым накоротко виткам проходит ток большой силы, причем ток в фазе может лишь незначительно возрасти; изоляция витков быстро сгорает, могут выгореть сами витки, причем возможно разрушение и соседних витков. При развитии аварии может произойти междуфазное короткое замыкание.
Если число замкнутых витков значительно, то в короткий промежуток времени масло сильно нагревается и может вскипеть.
При отсутствии газового реле может произойти выброс масла и дыма через предохранительную пробку расширителя.
Замыкание между витками характеризуется не только ненормальным нагревом масла и некоторым увеличением тока на стороне питания, но и уменьшением омического сопротивления фазы, имеющей замыкание.
Б. Произошло междуфазное короткое замыкание, вызванное теми же причинами, что и пробой изоляции (см. п. 4-1), и протекающее весьма бурно. При этом может произойти выброс масла из расширителя или через диафрагму предохранительной трубки (в трансформаторах мощностью 1000 кВ-А и выше).
B. Образовался короткозамкнутый контур из-за повреждения изоляции болтов, стягивающих активную сталь трансформатора.
Короткозамкнутый контур сильно нагревается и вызывает перегрев масла. Болт и близлежащие листы активной стали могут быть разрушены.
В трансформаторах со стыковыми магнитопроводами короткозамкнутый контур может образоваться при соприкосновении накладок, прессующих стержни, с ярмами.
Г. Произошло замыкание между листами активной стали вследствие повреждения междулистовой изоляции, естественного износа (старения) изоляции.
Из-за такого повреждения изоляции появляются значительные вихревые токи, которые вызывают большие местные перегревы активной стали, что с течением времени может привести к местному выгоранию стали («пожару в железе»).
В стыковых магнитопроводах может произойти сильное нагревание стыков вихревыми токами из-за повреждения прокладок в них.
Д. Значительно снизился уровень масла в трансформаторе или интенсивно выделяется воздух из масла вследствие резкого похолодания или же после ремонта (заливка свежего масла, его очистка центрифугой и пр.).
Следует отметить, что в практике отмечены также случаи ложного срабатывания газовой защиты из-за неисправности цепей вторичной коммутации защиты.
Так как срабатывание газовой защиты может быть вызвано весьма различными причинами, то прежде чем приступить к устранению неисправности, необходимо точно установить причину, вызвавшую срабатывание газовой защиты. Для этого необходимо выяснить, какая из защит (релейных) сработала, произвести исследование газов, скопившихся в газовом реле, и определить их горючесть, цвет, количество и химический состав.
Чтобы определить горючесть газа, к верхнему крану газового реле подносят сбоку зажженную спичку, после чего открывают кран. Горючесть газа свидетельствует о наличии внутреннего повреждения. Если газы бесцветны и не горят, то причиной действия реле является выделившийся из масла воздух.
Цвет выделившегося газа позволяет судить о характере повреждения: бело-серый цвет свидетельствует о повреждении бумаги или картона, желтый — дерева, черный — масла. Так как окраска газа может через некоторое время исчезнуть, то его цвет следует определить тут же при его появлении. Снижение температуры вспышки масла также свидетельствует о наличии внутреннего повреждения.
Если причиной действия газовой защиты является выделение воздуха из масла, то воздух из реле следует выпустить.
При снижении уровня масла его следует долить, отключив защиту от действия на отключение. Когда доливка масла закончена и воздух перестал выделяться, защиту включают на отключение.
При повреждениях обмотки необходимо найти место повреждения и произвести соответствующий ремонт. Для этого необходимо вскрыть трансформатор и извлечь магнитопровод.
Замкнутые накоротко витки обмотки можно найти при включении трансформатора со стороны высшего напряжения на пониженное напряжение. Короткозамкнутый контур будет сильно разогрет, и из обмотки появится дым. Этим способом могут быть найдены и другие короткозамкнутые контуры (см. п. 5-2, В).
Нахождение пробоя обмотки см. в п. 4-1. Нахождение обрыва в обмотке см. в п. 4-2.
Поврежденные места в активной стали могут быть найдены при холостом ходе трансформатора (при вынутом магнитопроводе) — эти места будут сильно нагреты. При этом испытания напряжение подводят к обмотке низшего напряжения и поднимают с нуля; обмотка высшего напряжения должна быть предварительно разъединена в нескольких местах во избежание пробоя обмотки (из-за отсутствия масла).
Замыкание между листами активной стали и ее оплавление можно устранить перешихтовкой поврежденной части магнитопровода с заменой междулистовой изоляции. Поврежденную изоляцию в стыках магнитопровода заменяют новой, состоящей из листов асбеста толщиной 0,8—1,0 мм, пропитанных глифталиевым лаком; сверху и снизу прокладывают кабельную бумагу толщиной 0,07—0,1 мм.
