Испытания трансформаторов после капитального ремонта

Задание 1.Приемо-сдаточные испытания силового масляного трансформатора

Изучить статью по ссылке и составить конспект, разбив по пунктам работы выполняемые автором статьи.

https://zametkielectrika.ru/priemo-sdatochnye-ispytaniya-silovogo-maslyanogo-transformatora-tmg11-1600-kva/

Задание 2.Прочитать про испытания тр-ов после ремонта, законспектировать только программу испытаний после кап. ремонта.

Испытания трансформаторов после капитального ремонта

После завершения ремонтных работ трансформатор подвергается испытаниям в целях проверки каче­ства и отсутствия дефектов, а также проверки характеристик транс­форматора на соответствие требованиям стандартов, технических условий или других регламентирующих документов. Программа испытаний после капитального ремонта с разборкой активной части трансформатора в соответствии с ПЭЭП содержит 19 пунк­тов, вот некоторые из них:

1. определение условий и схемы подключения;

2. измерение сопротивления изоляции (R_60''и R_60''/R_15'');

3. испытание изоляции повышенным напря­жением промышленной частоты;

4. измерение сопротивления обмо­ток постоянному току;

5. проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;

6. измерение тока и потерь холостого хода;

7. проверка работы переключающего устройства;

8. проверка ра­боты устройства переключения ответвлений;

9. испытания бака на прочность;

10. проверка устройств охлаждения и состояния индика­торного силикагеля;

11. испытание трансформаторного масла из транс­форматора;

12. испытание включением толчком на номинальное на­пряжение;

13. испытание вводов и встроенных трансформаторов тока.

При измерении электрического сопротивления обмоток посто­янному току различие сопротивлений на одноименных ответвле­ниях разных фаз не должно превышать 2 %. Проверка работы пе­реключающего устройства проводится согласно инструкции заво­да-изготовителя.

Трансформаторное масло подвергают испытанию на электричес­кую прочность (на пробой), на диэлектрические потери (tgδ) и на химический анализ. Для эксплуатационного масла должен быть не более 7% при 70°С (для свежего сухого масла tgδ<1,5...2,5%). Химический анализ масла заключается в определении содержания механических примесей, кислотного числа и содержания водора­створимых кислот и щелочей.

Температура вспышки паров масла может снижаться не более чем на 5°С от первоначальной (135°С). Масло трансформаторов с азотной или пленочной защитой проверяют на влаго- и газосодержание, которые должны соответствовать заводским нормам.

Испытание электрической прочности изоляции включает: опре­деление пробивного напряжения масла или другого жидкого ди­электрика, которым заполнен трансформатор; испытание изоля­ции обмоток напряжением 35 кВ и ниже вместе с вводами повы­шенным напряжением промышленной частоты, приложенным от внешнего источника (в течение 1 мин); испытание изоляции дос­тупных для испытания стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок напряжением 1 кВ промышленной частоты (в тече­ние 1 мин).

Испытательные напряжения превышают номинальные и зави­сят от условий эксплуатации. Трансформаторы, предназначенные для эксплуатации в электроустановках, подвергающихся воздей­ствию грозовых перенапряжений при обычных мерах грозозащи­ты, испытывают по нормам для нормальной изоляции, а транс­форматоры, предназначенные для эксплуатации в электроуста­новках, не подверженных воздействию грозовых перенапряжений, или при специальных мерах грозозащиты — по нормам для облег­ченной изоляции. Изоляция трансформатора до проведения ис­пытаний подвергается обработке в соответствии с установленным технологическим процессом.

При испытании изоляции напряжением промышленной час­тоты, приложенным от внешнего источника, проверяется элект­рическая прочность главной изоляции (каждой обмотки по отноше­нию к другим обмоткам, включая отводы и выводы, а также по отношению к баку и другим заземленным частям трансформатора).

Изоляцию каждой обмотки испытывают поочередно. При этом испы­тательное напряжение прикладывается между испытываемой об­моткой, замкнутой накоротко, и заземленным баком. Остальные вводы других обмоток соединяют между собой и заземляют вместе с баком и магнитной системой. Напряжение к первичной об­мотке повышающего трансформатора подводят от генератора пе­ременного тока с регулируемым возбуждением или от регулиро­вочного автотрансформатора. Испытательное напряжение подни­мают плавно и выдерживают в течение 1 мин. Возрастание силы тока и снижение напряжения, фиксируемое приборами, обычно указывают на наличие дефекта в изоляции испытательного транс­форматора. Повреждение в трансформаторе также проявляется в виде потрескивания и разрядов.

Трансформатор считают выдержавшим испытания, если в про­цессе испытания не наблюдалось полного разряда (по звуку), раз­ряда на защитном шаровом промежутке, выделения газа и дыма или изменения показания приборов. Если при испытании отмече­ны разряды в баке, сопровождающиеся изменением режима в испытательной установке или появлением дыма, активная часть подлежит осмотру, а при необходимости — разборке для выясне­ния и устранения причины разрядов или пробоя.

Продольная изоляция обмотки (изоляция между витками, ка­тушками, слоями, фазами) испытывается повышенным напря­жением, индуктированным в самом трансформаторе. Испытания проводят путем приложения к одной из обмоток двойного номи­нального напряжения этой обмотки при повышенной частоте (но не более 400 Гц). Повышение частоты необходимо во избежание чрезмерного увеличения индукции и намагничивающего тока. Испытания проводят по схеме опыта холостого хода напряжением частоты не менее 2 f _ном и продолжительностью 1 мин (при бо­лее высоких частотах продолжительность испытания уменьшает­ся, но не должна быть менее 15 с).

Основным дефектом, который выявляется при таком испытании, является замыкание между витками или слоями обмотки, а также между отводами. Если имеются признаки дефекта, то важно до разборки трансформатора измерениями токов и напряжений по фазам установить дефектную фазу. Затем эта фаза подвергается тщательному осмотру. Дефектное место обмотки можно опреде­лить индукционным методом или измерением электрического со­противления.

Индукционный метод нахождения короткозамкнутого витка ос­нован на наличии электромагнитного поля вокруг короткозамк­нутого витка, созданного в нем индуктированным током корот­кого замыкания. Поле вокруг остальных витков отсутствует. Нали­чие и положение короткозамкнутого витка обнаруживают особой катушкой, называемой искателем, к которой подключен чувстви­тельный прибор. Измерительный аппарат состоит из искателя и указателя. Искатель представляет собой многовитковую катуш­ку, насаженную на магнитопровод, состоящий из нескольких пластин электротехнической стали, и присоединенного к ней указательного. Напряжение в проверяемой обмотке индуктируется «питате­лем», который выполняется ана­логично представленному на рис. 2 искателю, или представ­ляет собой длинный стержень с намотанными по всей длине витками. Обмотка питателя подключается к сети напряжением 36, 127 или 220 В. Если проверяемая обмотка насажена на стержень магнитной системы, возбуждение осуществляется обычным путем (при подаче небольшого напряжения безопасного для персонала). Перемещая искатель сначала вдоль обмотки, а затем в радиальном направлении, устанавлива­ют место замыкания по наибольшему показанию прибора.

Оценка состояния изоляции производится на основании указанного комплекса испытаний.

Измерение сопротивления изоляции обмоток производится при температуре не ниже 10°С мегомметром класса 1000 В в трансфор­маторах класса напряжения до 35 кВ и мощностью до 16 мВ∙А и класса 2500 В с пределами измерения 0...10000 МОм — во всех остальных случаях. При этом за температуру изоляции в масляных трансформаторах принимают температуру масла в верхних слоях, в сухих — температуру окружающего воздуха.

Рассмотрим, как выполняют основные операции контрольных испытаний.

Группу соединения обмоток (0 или 11), определяют фазометром или с помощью двух вольтметров.

Испытания изоляции обмоток на электрическую прочность проводят при полностью собранных и залитых маслом трансформаторах. Значения напряжений при испытании трансформаторов на заводе-изготовителе следующие:

После капитального ремонта испытательные напряжения снижают до 90% от приведенных выше для отечественных трансформаторов и до 85% для импортных; после ремонта без смены об­моток это напряжение уменьшают до 75% для трансформаторов всех типов. Схема для испытаний электрической прочности изоляции показана на рисунке.

Изоляцию обмоток испытывают на установках АИИ-70, АИИМ-72 и других в течение 1 мин. Повышенное переменное напряжение (частота 50 Гц с отклонением не более ±5%) подают «толчком», если перед этим напряжение на обмотках не выше 25% испытательного. Затем напряжение снижают до первоначального значения и отключают.

Установка АИИ-70 (Более подробно покажу после карантина)

Мощность установки должна составлять не менее 0,5... 1% мощности трансформатора. Результаты испытаний считают положительными, если не произошло пробоя изоляции, перекрытий и скользящих разрядов, зарегистрированных приборами.

Опыт холостого хода проводят, чтобы определить ток и по­тери мощности в режиме холостого хода. Среднее арифметическое значение фазного тока холостого хода не должно отличаться от данных заводских испытаний более чем на 30%, а потери мощности – на 15%.

Если получены большие отклонения, то это свидетельствует о несоответствии числа витков обмотки расчетному значению, некачественной шихтовке магнитопровода, замыкании листов магнитопровода между собой или межвитковом.

Испытания витковой изоляции па электрическую прочность выполняют после опыта холостого хода по той же схеме, но при напряжении, равном 1,3 номинального в течение 5 мин. Трансформатор должен быть залит маслом. Если он исправен, то не должно быть разрядов в баке и резкого увеличения силы тока.

Опыт короткого замыкания проводят для того, чтобы определить, соответствуют ли напряжения и потери мощности к. з. заводским данным или расчетным значениям Напряжение к. з. нормируется (нанесено на паспортном щитке). Допускается отклонение напряжения и потерь мощности к. з. не более чем на 10%. При существенном расхождении опытных и расчетных (заводских) данных возможны несоответствие площади сечения обмотки или ее габаритных размеров расчетным, плохие контакты в соединениях обмоток.

Силу тока определяют как среднее арифметическое значений токов трех фаз трансформаторов.

Испытание бака трансформатора на герметичность проводят избыточным давлением, создаваемым установленной на баке трубкой с воронкой, заполненной чистым маслом Трансформатор должен быть полностью собран, а бак герметизирован. Высота масляного столба 1,5...1,6 м; длительность испытания 2 ч. Считается, что бак герметичен, если не подтекает масло в его (и расширителя) сварных швах, местах уплотнений, спускном кране и отверстиях для болтов и изоляторов. Устранять неисправность во время испытания не разрешается. Это можно делать, полностью слив масло и вынув из бака активную часть трансформатора.

После проверки бака под давлением открывают нижний кран трансформатора и спускают масло до нормального уровня. В объем контрольных испытаний входит также испытание трансформаторного масла