14. Испытания силовых трансформаторов
Отремонтированные трансформаторы проходят контрольные (окончательные) испытания, которые должны подтвердить высокое качество выполненного ремонта, отсутствие дефектов, соответствие их характеристик паспортным значениям, а также требованиям ГОСТов:
• испытание трансформаторного масла;
• определение коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;
• измерение сопротивления обмоток постоянному току;
• измерение токов, потерь холостого хода и короткого замыкания;
• измерение сопротивления изоляции обмоток;
• испытание электрической прочности главной изоляции повышенным напряжением промышленной частоты;
• испытание электрической прочности витковой изоляции индукционным напряжением.
Испытание трансформаторного масла осуществляют на электрическую прочность (пробой и диэлектрические потери). Для этого берут пробу масла (из бака трансформатора в чистую сухую стеклянную посуду не менее 0,5 л) и заливают ее в маслопробонный аппарат. Спустя 20 мин (за это время из масла выходят пузырьки воздуха) плавно повышают напряжение, наблюдая за стрелкой вольтметра, до пробоя. Выполняют 6 пробоев с интервалом 10 мин. Первый пробой не учитывается. Среднее арифметическое пробивного напряжения остальных пяти пробоев принимают за пробивное напряжение трансформаторного масла, которое должно быть не менее 25 кВ для трансформаторов с напряжением до 15 кВ включительно и не менее 30 кВ — с напряжением 15 - 30 кВ.
При ремонте выполняют и химический анализ масла, в результате которого определяют кислотное число, температуру вспышки паров, реакцию водной вытяжки, массу взвешенного угля и механических примесей. Одновременно проверяют прозрачность масла.
Рис. 12. Схема измерения коэффициента трансформации с помощью двух вольтметров с переключателями
Коэффициент трансформации проверяют по схеме, приведенной на рис. 12, чтобы убедиться в правильности числа витков, сборки схемы соединения обмоток и подключения отводов к переключателю. Одновременно подают напряжение (не менее 2% номинального) на все фазы трехфазного трансформатора и все ступени напряжения, отклонение но фазам не должно превышать 2 %.
При проверке группы соединения определяют правильность соединения обмоток и их соответствие группе.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току позволяет выявить дефекты, допущенные при ремонте: обрыв параллельных проводников обмоток; низкое качество соединений пайкой; плохой контакт в месте присоединения отвода к переключателю и др. Перечисленные дефекты увеличивают сопротивление обмоток за счет повышения переходного сопротивления на дефектных участках. Измеренные сопротивления по всем фазам и ступеням не должны различаться более чем на 2 %.
Измерение тока и потерь холостого хода проводят для выявления таких дефектов в магнитной системе трансформатора, которые увеличивают ток холостого хода и дополнительные потери, снижающие КПД трансформатора, а в отдельных случаях приводят к недопустимому нагреву. На обмотку НН подают симметричное напряжение частотой 50 Гц при разомкнутой обмотке ВН и плавно увеличивают его от нуля до номинального значения. При этом измеряют ваттметром мощность, потребляемую трансформатором, и амперметрами — линейные токи.
Допущенные при ремонте трансформатора неправильная транспозиция проводов, обрыв или надлом одного из параллельных проводов, плохой контакт и применение проводов заниженного сечения увеличивают омическое сопротивление обмоток и вызывают дополнительные потери энергии в них при нагрузке. Перечисленные дефекты выявляются путем проведения опыта короткого замыкания и сопоставления фактических и расчетных потерь в обмотках. При опыте короткого замыкания вводы обмоток НН трансформатора замыкают между собой, а к вводам обмоток ВН подают такое напряжение, при котором в обмотках устанавливаются номинальные токи. Измерение потерь энергии при опыте короткого замыкания сопоставляют с расчетными. Если они выше расчетных, значит в трансформаторе имеются неисправности.
Измерение сопротивления изоляции обмоток осуществляется мегаомметром между обмоткой ВН и баком при заземленной обмотке НН, обмоткой НН и баком при заземленной обмотке ВН, обмотками ВН и НН, соединенными между собой, и баком. Сопротивление изоляции обмоток трансформатора до 35 кВ считается удовлетворительным, если оно не менее 300 МОм для трансформаторов мощностью до 6300 кВ-А включительно и 600 МОм для трансформаторов 10 000 кВ-А и выше.
Испытание электрической прочности главной изоляции (между обмотками различных напряжений и каждой из них относительно заземленных частей трансформатора) повышенным напряжением промышленной частоты заключается в том, что от специального трансформатора с регулируемым напряжением подают повышенное напряжение (25 кВ для трансформаторов 6кВ, 35 кВ — 10 кВ, 85 кВ — 35 кВ) частотой 50 Гц на исследуемые обмотки трансформатора. Если в течение 1 мин с момента подачи испытательного напряжения амперметр не показывает увеличения тока, а вольтметр — уменьшения напряжения и внутри трансформатора нет потрескиваний, напряжение снижают до нуля и считают, что трансформатор выдержал испытание.
Испытание электрической прочности витковой изоляции индуктированным напряжением проводят таким образом: к обмотке НН при разомкнутой обмотке ВН и заземленном баке трансформатора подают от генератора испытательное напряжение: 115 % номинального — при магнитопроводе шпилечной конструкции, 130% — при бесшпилечной конструкции. Трансформатор считается выдержавшим испытание, если в течение 1 мин не наблюдаются скачки тока, разряды и другие явления, свидетельствующие о повреждении изоляции.
1. По каким признакам различают силовые трансформаторы?
2. С какой целью применяют измерительные трансформаторы?
3. Как устроен силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор?
4. Наиболее характерные неисправности трансформаторов и возможные причины их возникновения.
5. Основные операции, производимые при разборке трансформатора.
6. В чем заключается ремонт магнитопровода трансформатора?
7. Каким образом выполняют ремонт вводов и переключающего устройства трансформатора?
8. Способы сушки активной части трансформатора.
9. В чем заключается ремонт сухих и измерительных трансформаторов?
10. Основные послеремонтные испытания трансформаторов.
