Технология сушки силовых трансформаторов 35 кВ и выше в собственном баке
Технология сушки | Температурный режим | Режим | Дополнительные указания |
Подогрев воздуха в баке | Подъем до 100 °С | При атмосферном давлении | Продолжительность прогрева не менее 24 ч. Контроль за температурой воздуха ведется по термодатчикам, установленным в воздухе |
Прогрев активной части | Прогрев до достижения температуры на магнитопроводе не менее 85 °С, на изоляции — 90 — | Через каждые 2 ч создается вакуум 26 кПа на 30 мин | Вакуумировка производится с подсосом и бак воздуха, нагретого до температуры не менее 50°С, через воздухоосушитель |
Создание предельного вакуума после прогрева активной части до 100°С | Воздух в баке 90 — 95 °С, на активной части нс более 100 °С | а) Равномерно по 13 кПа за каждые 15 мин до остаточного давления |
|
Технология | Температурный режим | Режим | Дополнительные указания |
Сушка при предельном значении остаточного давления | Воздух в баке 90 — 95 °С, на активной части не более 100 °С | а) Равномерно по 13 кПа за каждые 15 мин до остаточного давления 60 кПа*1 | Сушку при вакууме 60 кПа вести с постоянным подсосом воздуха до прекращения изменения значений характеристик изоляции, при вакууме 1,3 кПа и менее — без подсоса воздуха |
Окончание | Изоляция 100°С | При остаточном давлении: | Отключить подсос и вести сушку до получения установившихся значений R(, о, tg5, ΔС/С в течение не менее 48 ч |
Прекращение прогрева, затем охлаждение активной части | До 80 —85°С | То же |
|
Промывка дна бака | Продолжается процесс охлаждения до 80 — 85 °С | То же | Залить в бак трансформатора 1 т сухого масла и слить через сливной бачок без срыва вакуума |
Заливка | 80 —85°С | То же | Скорость заливки 3 т/ч, температура масла 50 —60 град. В процессе заливки отбираются пробы масла |
Обработка активной части и трансформаторного масла | Процесс охлаждения | То же | Продолжительность обработки, ч: |
Пропитка активной части при атмосферном давлении | То же | Производится срыв вакуума воздухом через силикагелевый патрон | Продолжительность пропитки, ч: |
Измерение характеристик изоляции после пропитки |
|
|
|
*1 Для трансформаторов, баки которых не рассчитаны на полный вакуум.
*2 Для трансформаторов, баки которых рассчитаны на полный вакуум.
Продолжение табл.
Технология сушки | Температурный | Режим | Дополнительные указания |
Слив масла из бака трансформатора и ревизия | Температура активной части в процессе всего периода ревизии должна превышать температуру точки росы окружающего воздуха не менее чем на 5 °С и во всех случаях должна быть не ниже + 10°С. При отсутствии указанных условий трансформатор перед ревизией прогревается |
| Продолжительность ревизии активной части не должна превышать: |
Примечания: 1. Сушка трансформаторов в собственном баке производится без масла.
- Для нагрева активной части в баке без масла применяется метод индукционных потерь. Дополнительно обогревается дно бака электропечами мощностью не более 5 кВт каждая. Общая мощность выбирается в зависимости от периметра бака:
Периметр бака, м....................................................................... До 10 11 — 15 16—20 21—26
Мощность печей, кВт/м . . ... До 0,8 0,9—1 1,5—1,8 1,9—2,2
- При прогреве температура частей трансформатора, °С, не должна превышать:
для стенок, дна и крышки........................................................................................................ 115
для магнитопровода и изоляции обмоток................................................................................... 105
- Для контроля температуры частей трансформатора устанавливаются термопары или термометры сопротивления в местах, указанных на рис. 4.5: на верхнем ярме посередине —2 шт. (I и 2); на нижнем ярме магнитопровода между фазами для трехфазных трансформаторов или между стержнями для однофазных — I шт. (3); в воздухе внутри бака между активной частью и стенкой бака — 2 шт. (7 и 8); на изоляции, находящейся на наименьшем расстоянии от входа подогретого воздуха в бак для подсоса, — 1 шт. (4); в трубе, подводящей подогретый воздух в бак, и в трубе, отводящей влажный воздух из бака, — по 1 шт. (5 и б); по торцам активной части трансформатора на середине наружной поверхности изоляционного цилиндра в местах наименьшего удаления от стенки бака — 2 шт. (9 и 10); на наружной поверхности изоляционного цилиндра всех стержней с боковых сторон — по 2 шт. на стержень (11 и 16); на наружной поверхности бака между балками жесткости в двух точках — 2 шт. (17 и 18); на середине крышки под теплоизоляцией — 1 шт. (19); на наружной поверхности дна бака над нагревателями — 3 шт. (20— 22); снаружи на наиболее нагревающихся угловых балках в трех точках по высоте — 3 шт.; дополнительно устанавливаются ртутные термометры со шкалой 150 °С в 6—10 точках на высоте 1,5 м от дна бака.
Рис. 4.5. Установка термодатчиков на активной части и на баке трансформатора
- Термопары в верхнем ярме магнитопровода устанавливаются в каналах на глубине 400 мм.
- Расстояние от проводов термопар до оголенных токоведущих частей трансформатора должно быть не менее 350 мм. Провода от термопар и термометров сопротивления должны иметь надежную изоляцию. Выход провода из бака трансформатора осуществляется через разъем какого-либо люка между двумя резиновыми прокладками.
- После установки термопар или термометров сопротивления цепи проверяются на отсутствие замыканий и производится контрольный замер. На установку термодатчиков составляется протокол.
- Трансформатор устанавливается с наклоном 2% в сторону маслосливного отверстия в дне бака.
- Концы одноименных обмоток закорачиваются и присоединяются к временным выводам класса напряжения не менее 10 кВ для измерения характеристик изоляции R60, tgδ в процессе сушки.
- Отводы и временные провода закрепляются на активной части и снаружи бака на расстоянии не менее 100 мм от заземленных частей и между собой.
- При сушке трансформаторов V и VI габаритов рекомендуется применять термодиффузию — охлаждение внешних слоев изоляции. После прогрева до установившейся температуры (на изоляции 105, на магнитопроводе 90—100°С) производится быстрое охлаждение активной части продувкой холодного воздуха через воздухоосушитель при отключенном прогреве до 50—40 °С на внешних слоях изоляции и не ниже 70 — 65 °С на магнитопроводе. Продолжительность цикла термодиффузии 15 — 25 ч. После окончания цикла термодиффузии активная часть прогревается до прежней температуры.
- Технические средства, применяемые при сушке: а) оборудование: вакуумный насос производительностью не менее 150 л/с, обеспечивающей остаточное давление не более 1,3 кПа (ВН-4, ВН-6 или ВН-300),—2 шт.; цеолитовая установка; маслонасос производительностью 16 — 30 м3/ч; воздухоосушитель, заправленный сухим Силикагелем; охладительная колонка; нагревательные печи закрытого типа; бачок для слива масла из бака трансформатора емкостью не менее 100 л; б) приборы: вакуумметр с пределом измерения 0,98 кПа; вакуумметр ВСБ или ВТ-3 для измерения остаточного давления; комплект термометров сопротиdления типов ТСН, ТСП по ГОСТ 6651—78* и термопар типов ТХК, ТХА с градуировкой в интервале измеряемых температур 0—150°С; термометры ртутные и спиртовые со шкалой 0— 150 °С — 10 шт.; мегаомметр; мост Р-5026.
- Сушка трансформаторов напряжением 35 кВ и ниже производится вентиляцией активной части. Температурный режим аналогичен режиму для трансформаторов 110—500 кВ. В процессе сушки производится периодическое снижение температуры воздуха внутри трансформатора до 70 — 75 °С. Признаком окончания сушки являются установившиеся значения R^q и tg6 в течение 24 ч.
- Расчет намагничивающей обмотки при нагреве индукционными потерями производится следующим образом: а) требуемая мощность, кВт, определяется по формуле
где F — поверхность бака; fOKp — температура окружающего воздуха; к коэффициент теплоотвода, равен 5 для утепленного и 12 для неутепленного бака; б) количество витков намагничивающей обмотки определяется по формуле
где U — подводимое напряжение, В; l — периметр бака, м; А — коэффициент; определяемый по удельному расходу мощности
(А — высота боковой поверхности бака).
Значения коэффициента А для баков с толщиной стенки 6 мм и более:
АР | А | АР | А | АР | А | АР | А |
0,75 | 2,33 | 1,6 | 1.61 | 1,25 | 1,81 | 1,34 | 3,0 |
0,8 | 2,26 | 1,7 | 1,62 | 1,35 | 1.77 | 1,31 | 3,25 |
0,85 | 2,18 | 1,8 | 1,59 | 1,4 | 1,74 | 1,28 | 3,5 |
0,95 | 2,07 | 1,9 | 1,56 | 1,45 | 1,71 | 1,25 | 3,75 |
1,0 | 2,02 | 2,0 | 1,54 | 1,5 | 1,68 | 1,22 | 4 |
1,05 | 1,87 | 2,1 | 1,51 | 2,6 | 1,51 |
|
|
1,1 | 1,92 | -.2,2 | 1,49 | 2,7 | 1,39 |
|
|
1,15 | 1,88 | 2.4 | 1,44 | 2,8 | 1,38 |
|
|
1,2 | 1,84 | 2,5 | 1,42 | 2,9 | 1,36 |
|
|
в) ток в обмотке при однофазном источнике тока равен
cos φ принимается равным 0,53. Для обработки применяется провод марок ПР, ПРГ или АПР, сечение которого определяется по формуле S — l/δ, мм, где δ для провода марок ПР и РПГ принимается равным 3 — 6 А/мм, для провода АПР2 — 5 А/мм2.
Для трехфазной обмотки количество витков определяется по формуле 
где w1-3 — число витков, укладываемых в верхней и нижней частях бака; w2 — в средней части бака.
Ток в каждой обмотке определяется по формуле
- Контрольный прогрев или контрольная подсушка трансформаторов в масле могут производиться достоянным током. Нагрев постоянным током запрещается в следующих случаях:
а) для трансформаторов, не подвергавшихся ревизии;
б) в случае обнаружения или предположения каких-либо дефектов на активной части.
Прогрев постоянным током проводится на трансформаторах с установленными вводами, расширителем, выхлопной трубой и задействованной, газовой защитой. Охладители должны быть отсоединены путем перекрытия задвижек. Охладители, места подсоединения которых наиболее удалены друг от друга, должны оставаться с открытыми задвижками и использоваться для циркуляции масла.
Для проведения прогрева указанным способом необходимо знать следующие параметры: сопротивление схемы прогрева; ток, напряжение и мощность прогрева; скорость нарастания температуры при прогреве; продолжительность прогрева.
Сопротивление схемы прогрева R75 , Ом, определяется в зависимости от принятой схемы прогрева. Предварительно активное сопротивление обмотки приводится к температуре 75 "С по формуле
где tx — температура обмотки в начале прогрева.
Ток, протекающий по каждой из обмоток схемы, должен быть равен или меньше, номинальных токов каждой из этих обмоток. Напряжение, В, при прогреве постоянным током определяется по формуле
U — IR 75°.
Необходимая мощность, кВт,
Р = UI-103.
Скорость нарастания температуры должна соответствовать приведенным ниже данным:
Температура верхних слоев масла, °С......................................................... Скорость нарастания температуры верхних слоев масла трансформатора, | 0-20 | 20-50 | 50-70 |
| 8—5 | 5 — 3 | 3—2 |
Продолжительность прогрева не менее 10 ч. Источниками постоянного тока при монтаже могут быть: а) генераторы возбуждения (резервные возбудители на электростанциях); б) выпрямительные установки (КВТМ-280 0,5; ВУ-650).
В случае прогрева автотрансформатора необходимо определить допустимый ток в обмотке СН. Обмотки, не участвовавшие в прогреве, закорачиваются. При выборе схемы прогрева принимают схему, параметры которой ближе всего подходят к параметрам имеющейся установки.
- Технологический процесс подсушки трансформатора в масле: а) создается вакуум с остаточным давлением не более 1,3 кПа, а для трансформаторов, не рассчитанных на полный вакуум — 60 кПа; б) трансформатор заливается маслом до уровня на 150 — 200 мм ниже крышки; в) температура масла поднимается до 80 °С, контроль за температурой масла ведется по термометру сопротивления, установленному в верхнем слое масла; г) при температуре масла 80 °С и остаточном давлении 1,3 кПа (60 кПа) производится прогрев в течение:
72 ч — трансформаторов 500 кВ всех мощностей; 220 — 330 кВ — 200000 кВ-А и более 110 — 500 кВ —более 400000 кВ-А;
54 ч — 220—330 кВ менее 200000 кВ · А, 110-150 кВ - 80000-400000 кВ А;
36 ч — до 150 кВ — до 80000 кВ-А;
д) в период прогрева постоянно осуществляется циркуляция масла по схеме «низ—верх» бака;
е) по окончании прогрева отключается установка постоянного тока и сливаемся масло из бака трансформатора (под вакуумом или с заполнением бака азотом или сухим воздухом), после слива масла в баке снова создается вакуум с остаточным давлением 1,3 Па; ж) трансформатор охлаждается под вакуумом в течение не менее 20 ч до температуры не ниже 20—25 °С: з) не снимая вакуума, gроизводят заливку трансформатора маслом.
- Подсушка изоляции производится с использованием ловушки вымораживания паров воды. Технические средства, применяемые при подсушке: а) оборудование: установка «Иней-1» или «Иней-2»
Остаточное давление, создаваемое установкой «Иней-1», Па ....1,3
Охлаждающая смесь................................................................... Сухой лед и ацетон
б) приборы: вакуумметр типа ВСБ-1 или ВТ-3; термометр со шкалой от —90 до +20°С; прибор ПКВ-8 для измерения отношения ΔС/С изоляции обмоток; мерный сосуд для измерения конденсата;
в) материалы: азот 5 баллонов; ацетон 60 кг; сухой лед ГОСТ 12162—77* из расчета 100 кг на первую загрузку с последующим добавлением не менее 80 кг в сутки.
Установка «Иней» соединяется с трансформатором трубопроводом диаметром 150 мм минимальной длины.
Насосом предварительного разрежения в баке трансформатора создается вакуум с остаточным давлением 400 Па, после чего включается установка «Иней» и давление в баке снижается до 1,3 Па.
В процессе подсушки ежесуточно производятся извлечение конденсата из ловушки и его измерение. При выделении конденсата более 6 κι извлечение производится каждые 12 ч. Обработка изоляции продолжается до тех пор, пока выделение конденсата не достигнет уровня 0,5 кг в сутки на протяжении 48 ч.
Низкотемпературная обработка изоляции может успешно применяться и для сушки трансформаторов при капитальном ремонте с заменой обмоток и изоляции.
