Установка (рис. 1) предназначается для автоматической подпитки азотом трансформаторов на период их транспортирования до места монтажа и на период их хранения до включения. В течение 30 сут установка обеспечивает подпитку трансформатора азотом без замены баллонов с момента ее включения в работу. Она надежно работает при любых естественных колебаниях атмосферного давления и влажности воздуха при температуре окружающей среды от —45 до +45°C.
В установке применяют азот с максимальным суммарным содержанием примесей не более 0,5%. Максимальный расход азота через установку составляет 0,75 м3/сут. Максимальное давление азота, создаваемое установкой в баке трансформатора, равно 5-104 Па. В установке используют четыре баллона; емкость каждого 40 л, и масса вместе с азотом 50 кг. Начальное давление азота в баллоне составляет 12,5-10-5 Па при +20°С. Одна установка обеспечивает подпитку азотом трансформатора, содержащего до 63 т трансформаторного масла.
Из баллонов 1 (рис. 1) азот поступает в осушитель о, в котором из азота удаляется влага. Из осушителя азот поступает в редуктор 10, где его давление снижается до (2—5) • 10s Па. Затем, проходя через сопло 13, при помощи которого обеспечивается расход азота 0,75—0,67 м3/сут, и предохранительный клапан 14, азот поступает в бак трансформатора. Предохранительный клапан служит для ограничения давления азота в баке трансформатора до 5-104 Па. Манометр 9 предназначен для контроля азота в баке трансформатора. Прежде чем включить установку в работу, необходимо провести ряд подготовительных мер.
а) Настройка предохранительного клапана и проверка установки на герметичность. Сначала установку через вентиль 4 (рис.1) присоединяют к пустому баллону емкостью 40 л (избыточное давление в баллоне равно нулю) и открывают вентиль.
Рис. 1. Схема установки автоматической подпитки азотом.
1 — баллоны с азотом; 2—4 — вентили; 5 — осушитель; 6—9 — манометры; 10 — редуктор; 11 — винт регулировочный редуктора; 12 — клапан предохранительный редуктора; 13 — сопло расходное; 14 — клапан предохранительный; 15 — винт регулировочного клапана; 16 — бак трансформатора.
После этого вывертывают винт 11, создают перед соплом 13 давление (1,5+ + 1)-105 Па, осуществляя контроль за изменением давления по манометру 8. С помощью регулировочного винта 15 настраивают предохранительный клапан 14 на давление 46-103 Па с допуском +4-103 Па и закоятривают винт. Контроль ведут также по манометру 9. Правильно настроенный клапан 14 должен открываться прн избыточном давлении не выше 5 -104 Па и закрываться при избыточном давлении не ниже 46-103 Па. Правильность настройки клапана проверяют следующим образом. За началом открывания клапана обычно следят по образованию мыльного пузыря в отверстии сброса клапана. Если в течение 15 мин после начала открывания стрелка манометра 9 не перешла за отметку на шкале 5-104 Па, клапан на открывание настроен правильно. Затем, вывернув винт 11 АО полного ослабление пружины редуктора, закрывают вентиль 4 я, смачивая мыльным раствором отверстие сброса, определяют по отсутствию мыльного пузыря полное закрывание клапана, следя за показанием манометра 9. Если стрелка манометра не опустилась ниже отметки на шкале 46-103 Па, то клапан на полное закрывание настроен правильно.
Герметичность установки проверяют следующим образом. Открывают вентиль 4 (рис.) и смачивают все разъемные и неразъемные соединения установки мыльным раствором. При обнаружении утечки азота производят подтяжку разъемных соединений и подпайку неразъемных с предварительным отсоединением от установки негерметичных участков. Особое внимание уделяют герметичности вентилей 2—4. Баллоны с негерметичными вентилями заменяют. Отворачивая нажимную гайку предохранительного клапана 12 редуктора 10 или вворачивая винт 11 редуктора 10, устанавливают стрелку манометра 9 против деления 4-104 Па, после чего нажимную гайку предохранительного клапана 12 возвращают в исходное положение, а винт 11 вывертывают до полного ослабления пружины. После этого закрывают вентили 2 и 4. Если по истечении 1 ч после закрывания вентилей показания манометров 6, 7, 8 и 9 не изменились, установка герметична. При замене баллонов 1 с негерметичными вентилями вентили 2 и 3 должны быть закрыты.
б) Настройка установки на постоянный расход азота. Для настройки установки вначале открывают вентиль 4 и снижают давление в баллоне до 17-103—19-103 Па, осуществляя контроль за снижением давления по манометру 9. Открывают вентили 2 и 3 и, ввертывая регулировочный винт 11, создают на выходе из редуктора 10 давление 3-105 Па (контролируют по манометру 8). По манометру 9 следят за достижением избыточного давления 2-104 Па и при этом давлении включают секундомер и выключают его при достижении избыточного давления 4-104 Па. Если показания секундомера находятся в пределах 15 мин 50 с — 16 мин 20 с, то установка на расход азота настроена правильно. В противном случае настройку повторяют, регулируя давление на выходе из редуктора 10 в пределах 2-105—5-105 Па. После настройки законтривают регулировочный винт 11 редуктора, закрывают вентили 3 и 4 и отсоединяют от последнего гибкий шланг установки, заглушив его пробкой. На вентили 2 надевают защитные колпаки и кожух на аппаратуру установки и опломбируют его (кроме люка против вентиля 3).
в) Включение установки в работу. Установка навешивается на бак трансформатора 16, заполненный сухим азотом с избыточным давлением 34-103 Па. Сначала продувают вентиль 4 (рис. ), присоединяют к нему гибкий шланг установки, открывают вентиль и проверяют мыльным раствором герметичность места соединения. Через 2 ч термосигнализатором, установленным на баке, измеряют температуру азота в баке трансформатора; если она не превышает 45°С, избыточное давление азота в баке доводят до следующих значений (контролируют по манометру 9):
Температура азота в баке Избыточное давление в баке трансформатора, °С трансформатора, 10*4 Па
До 20 3,4
Выше 20 до 30 3,8
Выше 30 до 40 4,2
Выше 40 до 45 4,4
Примечание. Стрелка манометра не должна выходить за границу отметки деления шкалы больше чем на половину своей ширины.
Через 24 ч повторно измеряют температуру и снимают показания избыточного давления с манометра 9. Давление азота в баке должно снизиться не более чем на 1-103 Па. Если температура азота отличается от первоначальной, то учитывают поправку из-за объемного расширения азота:
Разность температур азота в начале и в конце испытания, С | Поправка из-за объемного расширения азота, |
1 | 5 |
2 | 9,5 |
3 | 14 |
4 | 19 |
5 | 23,5 |
6 | 26 |
7 | 32,5 |
8 | 37 |
Разность температур азота в начале и в конце испытания, С | Поправка из-за объемного расширения азота, |
9 | 41 ,5 |
10 | 46 |
11 | 50,5 |
12 | 55 |
13 | 59,5 |
14 | 64 |
15 | 68,5 |
Пример 2. Начальная температура азота равна 24°С. Тогда избыточное давление в баке трансформатора составляет 38-103 Па. Температура азота через 24 ч понизилась до 21°С, а давление по манометру 9 составляет 36-103 Па. Для того чтобы определить падение давления из-за утечки азота, необходимо из начального давления вычесть конечное и поправку из-за объемного расширения азота для перепада температур » 24—21=3°С, т. е. (38—36— 1,4) -103= =0,6-10s Па, что меньше 1-103 Па. Следовательно, бак испытание на герметичность выдержал.
Пример 3. Начальная температура азота равна 14°С. Избыточное давление в баке трансформатора составляет 34-103 Па. Температура азота через 24 ч повысилась до 20°С, а давление по манометру 9 составляет 35-103 Па. Для того чтобы определить падение давления из-за утечки азота, необходимо к начальному давлению прибавить поправку из-за объемного расширения, взятую для перепада температур 20—14=6°С, и вычесть конечное давление, т. е. (34+2,6—35)103= 1,6-103 Па, что больше допустимого 1-103 Па. Следовательно, бак испытание на герметичность не выдержал. Необходимо найти места утечек азота, устранить утечки и повторить испытание на герметичность.
Для включения установки в работу через люк, расположенный на левой боковой стенке кожуха, открывают вентиль (рис. 37). Затем на люк устанавливают заглушку, а на вентиль 4 — защитный колпак. По манометру 7 проверяют давление в баллонах I, которое должно быть не меньше 12,5-106 Па при +20°C.
Таблица 5
| Температура окружающего воздуха, 'С | Минимальное давление в баллоне, 106 Па | Температура окружающего воздуха, °С | Минимальное давление в баллоне, 106 Па |
+45 | 13,55 | 0 | 11,6 |
+40 | 13,35 | —5 | 11,4 |
+35 | 13,15 | —10 | 11,2 |
+30 | 12,9 | —15 | 11,0 |
+25 | 12,7 | —20 | 10,8 |
+20 | 12,5 | —25 | 10,55 |
+15 | 12,25 | —35 | 10,15 |
+10 | 12,05 | —40 | 9,9 |
+5 | 11,8 | —45 | 9,7 |
Если температура окружающего воздуха отличается от +20°С, минимальное давление в баллонах определяют по табл. 5 и сравнивают с действительным. Действительное давление должно быть выше определенного по таблице. В .противном случае баллоны заменяют.
После включения установки в работу избыточное давление азота в баке трансформатора в течение 30 сут поддерживается автоматически в пределах 1-104—5-104 Па.
Смену баллонов производят в том случае, если во время эксплуатации установки давление в них снизилось до (2-=-5) • 105 Па. Для этого закрывают вентили 3 и 2 (рис. 37), отсоединяют от них трубопровод и снимают баллоны со скоб крепления. На скобы устанавливают новые баллоны, из которых слита вода . Затем баллоны продувают, соединяют трубопровод с вентилями 2, открывают вентили и проверяют мыльным раствором на герметичность вентили и места присоединения к ним трубопроводов. После этого открывают вентиль 3 и устанавливают защитные колпаки на вентили 2 и заглушку на люк против вентиля 3. Уплотняющие прокладки разъемных соединений заменяют новыми.
