ФГОУ СПО «ОМСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

140613 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования

Дипломный проект

Электроснабжение механического цеха села «Стахановка»

(тема дипломного проекта)



Содержание

Введение

1. Характеристика трансформаторной подстанции

1.1 Конструктивные особенности комплексной трансформаторной подстанции

1.2 Схема трансформаторной подстанции

2. Выбор трансформаторов

2.1 Общие сведения о трансформаторах

2.2 Расчет трансформатора

2.3 Расчет заземляющего устройства

3. Техническое обслуживание и контроль за состоянием трансформаторов

4. Ремонт трансформаторов

5. Испытания трансформатора после ремонта

5.1 Испытание трансформаторного масла

5.2 Испытания электрической прочности изоляции трансформаторов

6. Техника безопасности при обслуживании трансформаторов

7. Мероприятия по пожарной безопасности электроустановок

8. Экологическая безопасность

Список литературы



Введение

В настоящее время электроэнергетика является наиболее стабильно работающим комплексом экономики. Предприятиями отрасли обеспечено эффективное, надежное и устойчивое энергоснабжение потребителей республики без аварий и значительного экологического ущерба.

Высшим приоритетом энергетической политики нашего государства является повышение эффективности использования энергии как средства для снижения затрат общества на энергоснабжение, обеспечение устойчивого развития страны, повышения конкурентоспособности производительных сил и охраны окружающей среды. Поэтому электроэнергетическая отрасль постоянно находится в поле зрения президента нашего государства.

Цель:

- своевременно и качественно производить ремонт обслуживание и контроль трансформаторных подстанций, для обеспечения бесперебойной передачи электроэнергии.

Задачи:

- организация технического обслуживания и контроля за состоянием трансформаторов.

- организация ремонтов электрооборудования.

- соблюдение техники безопасности при обслуживании электрооборудования подстанций.

- расчет затрат на обслуживание и ремонт.



1. Характеристика трансформаторной подстанции

1.1 Конструктивные особенности комплексной трансформаторной подстанции

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) - это электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного тока. Она состоит из одного или двух трансформаторов, устройства высшего напряжения (УВН) с коммутационной аппаратурой, комплектного распределительного устройства (РУ) со стороны низшего напряжения (РУНН) и служит для распределения энергии между отдельными электроприемниками или группами электроприемников в цехе.

Условное обозначение комплектной трансформаторной подстанции КТП-Х/10//0,4-81-У1 расшифровывается так: К - комплектная, Т - трансформаторная, П - подстанция, Х - мощность силового трансформатора (25, 40, 63, 100, 160), кВА, 10 - класс напряжения в кВ, 0,4 - номинальное напряжение на стороне НН, 81 - год разработки, У1 - вид климатического исполнения; т. е.

- высота над уровнем моря не более 1000 м;

- температура окружающего воздуха от -40С до + 45С;

- окружающая среда невзрывоопасна, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях разрушающих металл и изоляцию, содержащих коррозийно-активных агентов соответствуют атмосфере II по ГОСТ 15150-69;

Силовые трансформаторы не предназначены для работы в условиях тряски, вибрации, ударов, взрывоопасной и химически активной среды.

Особенностью трансформаторов ТМФ является фланцевые вводы ВН и НН. Вводы расположены с торцевых сторон трансформатора на крышке бака. Вводы дополнительно защищены от попаданья пыли влаги с помощью защитных кожухов.

Рисунок 1- Общий вид силового трансформатора

1.2 Схема трансформаторной подстанции

На подстанции установлено следующее оборудование:

Линейный разъединитель РЛНД-10, разрядники РВО-10, предохранители ПК-10, трансформатор масляного типа ТМФ 400кВ*А, рубильник РБ-0,4 400А, трансформатор тока (ТТ-0,4), счетчик учета, шинный мост ШМ-0,4, автоматические выключатели (АВ)



Рисунок 2 - Схема электрическая принципиальная

Линейный разъединитель предназначен для отключения трансформаторной подстанции от сети 10кВ, защита от молнии осуществляется с помощью разрядников со стороны 10кВ. Предохранители защищают трансформатор от короткого замыкания. Со стороны 0,4кВ установлен главный рубильник отключающий шинный мост от трансформатора. Так же установлен счетчик учета для контроля за потреблением электроэнергии. Трансформатор тока предназначен для измерения. На шинном мосту устанавливаются автоматические выключатели.



2. Выбор трансформаторов

2.1 Общие сведения о трансформаторах

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на трансформаторных подстанциях является одним из основных вопросов рационального построения энергоснабжения.

Выбор мощности трансформатора производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов и их экономической загрузки.

Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка трансформатора зависит от категории электроприемников, от числа трансформаторов и способов резервирования.

Совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок определяет нагрузочную способность трансформаторов, в основу расчета которой положен тепловой износ изоляции трансформатора. Допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки не приводят к заметному старению изоляции и существенному сокращению нормальных сроков службы.

Трансформатором называется электромагнитное статическое устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции электрической энергии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения. Это устройство чаще всего состоит из двух (а иногда и большего числа) взаимно неподвижных электрически не связанных между собой обмоток, расположенных на ферромагнитном магнитопроводе. Обмотки имеют между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем. Ферромагнитный магнитопровод предназначен для усиления магнитной связи между обмотками.

Иногда в трансформаторах ферромагнитный сердечник может отсутствовать.

Такие трансформаторы называются воздушными. Они применяются в специальных случаях при преобразовании переменных токов высокой частоты.

Обмотка трансформатора, потребляющая энергию из сети, называется первичной обмоткой.

Обмотки трансформатора подключаются к сетям с разными напряжениями. Обмотка, предназначенная для присоединения к сети с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а подсоединяемая к сети с меньшим напряжением, - обмоткой низшего напряжения (НН). Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, а если больше - повышающим. В зависимости от включения тех или иных обмоток к сети каждый трансформатор может быть как повышающим, так и понижающим.

2.2 Расчет трансформатора

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:

Электроприемники 1 категории электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников 1 категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники 2 категории электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники 3 категории все остальные электроприемники, не подходящие под определения 1 и 2 категорий. Для электроприемников 3 категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сутки.

Выбор трансформатора выполняется по методике [5]

Для расчета был выбран участок Москаленского РЭС. Данный участок относится к 3 категории потребителей две улицы жилого сектора.

При выборе трансформаторов учитываем категорию надёжности электропотребителей.

Установленная норма потребления мощности на один дом составляет 10кВт.

Исходя из величины полной нагрузки ТП S_P=320 кВ•А, примем к рассмотрению трансформатор мощностью 400 кВ•А.

Выбираем: S_НТ=400 кВ•А;

Минимальное число трансформаторов определяется по формуле:

,

где S_р - расчетная полная нагрузка подстанции, кВт; К_З - коэффициент загрузки трансформаторов, принимается в зависимости от категории надежности потребителей электроэнергии; S_ном.т - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Коэффициент загрузки выбираем 0,9 с учетом категории надежности электропотребителей.

=0,97

принимаем к установке 1 трансформатор.

Определим фактический коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:

;

где Sp полная нагрузка трансформатора, Nт количество трансформаторов Sт мощность трансформатора

=0,8.

Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов при выборе их номинальной мощности зависят от продолжительности перегрузки в течение суток, от температуры окружающей среды и системы охлаждения трансформатора.

Рассчитываем основные данные для основной нагрузки трансформатора:

Активная мощность

Реактивная мощность



Рассчитываем мощность нагрузки трансформатора:

По исходящим данным нагрузки рассчитываем мощность трансформатора:

приравниваем к 400

Выбираем трансформатор марки ТМФ-400/10

2.3 Расчет заземляющего устройства

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение какой- либо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности. Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений заземления, прикосновения и шаговое.

Заземляющее устройство состоит из заземления заземляющих проводников. В качестве заземлений используются естественные заземлители: водопроводные трубы, стальная броня и свинцовые оболочки силовых кабелей, проложенных в земле, металлические конструкции зданий и сооружений. Если естественных недостаточно, применяют искусственные заземлители: заглубление в землю вертикальных электродов из труб, уголков или прутков стали и горизонтально проложенных в земле на глубину не менее 0,5м полосы.

В электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

Расчет заземлителей

1) Определяем расчетное сопротивление одного электрода

где с - удельное сопротивление грунта (для глины 40 Ом·м),

К_сез - коэффициент сезонности. К_сез -1,3

2) Предельное сопротивление совмещенного заземляющего устройства (ЗУ). На низкое напряжение

, принимаем R_ЗУ = 4 Ом.

3) Определяем количество вертикальных электродов

Принимаем N^/_в.р = 4.

С учетом экранирования

где з - коэффициент использования вертикальных электродов

4) Определяем длину полосы заземляющего устройства

L_п=(A+2)*2+(B+2) *2= (42+2) *2+(30+2) *2=152 м

Где А,В стороны контура.

5) Определяем уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов

где b - ширина полосы, для круглого горизонтального заземлителя b = 40м,

t - глубина заложения

6) Определяем фактическое сопротивление заземляющего устройства

3,02<3,9

Фактическое сопротивление заземляющего устройства (3,02Ом) меньше допустимого сопротивления, значит заземляющее устройство будет эффективным. 3,02<3,9



3. Техническое обслуживание и контроль за состоянием трансформаторов

Для поддержания трансформатора в работоспособном состоянии на протяжении всего периода эксплуатации необходимо регулярно осуществлять техническое обслуживание трансформатора.

Устанавливаются следующие виды планового технического обслуживания трансформатора:

- технический осмотр;

- профилактический контроль.

В процессе эксплуатации так же необходимо осуществлять

внеплановое техническое обслуживание, обусловленное появлением в межремонтный период неисправностей трансформатора.

Дополнительно необходимо проверить:

- отсутствие посторонних шумов, повышенных вибраций, которые приводят к повреждению или к неправильной работе составных частей, приборов и аппаратуры, установленных на трансформаторе;

- соответствие показаний счетчиков количества переключений приводов

Технический осмотр составных частей трансформатора необходимо выполнять в соответствии с инструкциями по эксплуатации этих частей.

Периодичность технических осмотров трансформаторов без его отключения устанавливается в соответствии с требованиями “Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей, картой - графиком работы оперативного персонала групп подстанций”: на подстанциях с постоянным дежурством персонала - один раз в сутки, без постоянного дежурства персонала - три раза в месяц. В зависимости от местных условий и состояния трансформаторов указанные сроки могут быть изменены техническим руководством предприятия.

При резком снижении температуры окружающего воздуха или при других резких изменениях погодных условий, при появлении сигналов о неисправности трансформатора необходимо осуществлять внеочередные осмотры.

Трансформаторные установки периодически (не реже одного раза в месяц) должны осматриваться специалистами соответствующих подразделений.

Результаты осмотров должны быть отражены в соответствующей документации: оперативном журнале и журнале дефектов и неполадок оборудования подстанции.

Во время профилактического контроля предусматривается выполнение работ по проверке трансформаторного масла, профилактических испытаний трансформатора, а также выполнения регламентных работ в межремонтный период по замене изношенных частей и материалов (резиновые уплотнения, силикагель фильтров и др.).

В процессе эксплуатации трансформаторного масла необходимо периодически контролировать состояние трансформаторного масла в баке трансформатора и баке контактора устройства переключателя, в негерметичных маслонаполненных вводах.

Должен производиться хроматографический анализ газов, растворенных в масле трансформаторов. Отбор проб производится на работающем трансформаторе или сразу после его отключения.

Для проб масла, взятых с бака контактора устройства, необходимо определить пробивное напряжение и влагосодержание.

Профилактические испытания трансформатора необходимо проводить во время текущих и капитальных ремонтов для проверки состояния трансформатора, находящегося в эксплуатации, и одновременно качества ремонта.

При необходимости профилактические испытания допускается проводить в межремонтный период во время планового технического обслуживания с целью контроля состояния изоляции трансформатора, если есть признаки ее ухудшения, например, в результате снижения качества масла.

Испытания трансформатора также необходимо проводить после аварии, если она не сопровождалась пожаром.

В зависимости от вида работ объем проверок может быть ограничен проверкой контрольных параметров, которые наиболее четко выявляют дефект, что может быть допущен выполнении данного вида работ. Например, после замены ввода достаточно ограничиться проверкой сопротивления изоляции обмоток постоянному току и масла бака трансформатора, а также измерениям сопротивления изоляции его обмоток.

Результаты испытаний необходимо сравнивать с установленными параметрами. Если измеренная величина не нормируется, ее необходимо сравнивать с данными предыдущих испытаний или аналогичных испытаний на однотипном трансформаторе.

Результаты всех испытаний необходимо выполнять протоколами, в которых кроме результатов измерений и испытаний привести данные про приборы и схемы испытаний, температуры обмоток масла и другие, необходимые для сравнения результатов испытаний, выполненных в разное время.

Результаты испытаний не могут являться единым и достаточным критерием для оценки состояния трансформатора.

Для оценки состояния трансформатора необходимо применять системный подход, который учитывает результаты всех испытаний, в том числе и дополнительных перед ремонтом (например, измерение сопротивления короткого замыкания), ведомостей предыдущей эксплуатации трансформатора, данные осмотра и внутреннего ремонта.

Анализ состояния трансформатора включает:

- систематизацию и анализ режимов работы трансформатора, при этом особое внимание уделяется рассмотрению аварийных режимов, допустимых нагрузок и перегрузок;

- систематизацию и анализ отказов и неисправностей трансформаторного оборудования и составных частей (в том числе контрольно - измерительной аппаратуры);

- оценка результатов работы с текущей эксплуатации, выявление узлов, которые работают сверх нормативного ресурса;

- систематизацию и анализ результатов проверки трансформаторного масла и профилактических испытаний трансформатора с определением тенденции их изменений; при этом особое внимание следует уделять анализу растворенных в масле газов и характеристикам масла, которые свидетельствуют про уровень загрязнения и старения. При замене силикагеля особое внимание следует обращать на удаление воздуха из фильтров.



4. Ремонт трансформаторов

При текущем ремонте трансформаторов производят наружный осмотр трансформатора и всей арматуры: спуск грязи из расширителя; доливку масла (в случае необходимости); проверку маслоуказательных устройств, спускного крана и уплотнений, пробивных предохранителей у трансформаторов с незаземленным нулем с низкой стороны, рабочего и защитного заземления, сопротивление изоляции обмоток, испытание трансформаторного масла, проверку газовой защиты.

При капитальном ремонте трансформаторов производят вскрытие трансформатора; подъем сердечника и осмотр его; ремонт выемной части (стали, обмотки, переключателей, отводов); ремонт очистительных устройств; чистку и окраску кожуха; проверку контрольно-измерительных приборов, сигнальных и защитных устройств; очистку и замену масла; сушку изоляции; сборку трансформатора, проведение установленных измерений и испытаний.

Таблица 1 Характерные повреждения трансформаторов

Элементы трансформатора	Повреждение	Возможные причины
Обмотки	Межвитковое замыкание	Естественное старение и износ изоляции; систематические перегрузки трансформатора; динамические усилия при сквозных коротких замыканиях
	Замыкание на корпус (пробой); междуфазное замыкание	Старение изоляции, увлажнение масла и понижение его уровня; внутренние и внешние перенапряжения; деформация обмоток вследствие динамических нагрузок при коротких замыканиях
	Обрыв цепи	Отгорание отводов обмотки в результате низкого качества соединения или электродинамических нагрузок при коротких замыканиях
Переключатели напряжения	Отсутствие контакта	Нарушение регулировки переключающего устройства
	Оплавление контактной поверхности	Термическое воздействие сверхтоков на контакт
	Перекрытие на корпус	Трещины в изоляторах; понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изолятора
	Перекрытие между вводами отдельных фаз	Повреждение изоляции отводов к вводам или переключателю
Магнитопровод	Увеличение тока холостого хода	Ослабление шихтованного пакета магнитопровода
	«Пожар стали»	Нарушение изоляции между отдельными пластинами стали или изоляции стяжных болтов; слабая прессовка пластин; образование короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и магнитопроводом; образование короткозамкнутого контура при выполнении заземления магнитопровода со стороны вдов обмоток ВН и НН
Бак и арматура	Течь масла из сварных швов, кранов и фланцевых соединений	Нарушение сварного шва от механических или температурных воздействий; плохо притерта пробка крана; повреждена прокладка под фланцем

Таблица 2 Ремонт обмоток силовых трансформаторов

Операция	Ремонтные работы	Пояснение
Устранение: Поверхностных повреждений небольших участков витковой изоляции	Поврежденную витковую изоляцию восстанавливают путем наложения на оголенный провод витка слоя маслостойкой лакоткани.	Эти дефекты устраняют без демонтажа обмоток
Ослабления прессовки обмоток	Обмотки, не имеющие прессующих колец, подпрессовывают	По всей окружности обмотки между уравнительной и ярмовой изоляциями забивают дополнительные прокладки из прессованного электрокартона
Незначительной деформации отдельных секций
Повреждение изоляции отвода	Изоляцию отвода восстанавливают путем наложения на поврежденный участок двух слоев лакоткани шириной 25-30 мм
Ремонт изоляции обмоток с использованием провода поврежденной катушки	Поврежденную изоляцию удаляют, обжигом в печи при температуре 450-500 ?С. Витки изолируют кабельной бумагой или тафтяной лентой в два слоя с перекрытием	Изолированной придают нужный размер путем подпрессовки. Изготовленную катушку высушивают, пропитывают лаком ГФ-95 и запекают при температуре 100 ?С в течение 8-12 ч.
Изготовление новой обмотки в зависимости от ее типа	Для этой операции применяют обмоточные станции с ручным или моторным приводом. Катушку наматывают на шаблоне	На шаблон перед намоткой повода накладывают слой электротехнического картона толщиной 0.5 мм, предохраняющего витки первого слоя от сдвига при снятии катушки
Изготовление цилиндрической обмотки НН на провода прямоугольного профиля	При намотке однослойной катушки витки закрепляют с помощью бандажа из киперной ленты. При намотке многослойных катушек бандажирование не делают	При переходе из одного слоя в другой в местах перхода прокладывают полоску персшпана на 4-5 мм больше ширины витка для предохранения изоляции крайних витков
Изготовление многослойной обмотки НН из круглого провода	Каждый слой обматывают кабельной бумагой, которой покрывают все витки и пояски, уложенные в торцах шаблона	Поясок изготавливают в виде полоски из электротехнического картона толщиной, равной диаметру провода. Сам поясок схватывают бумагой шириной 25мм и укладывают в торце шаблона
Соединение обмоток	Провода сечением до 40 мм2 соединяют пайкой паяльником, большого сечения - специальными клещами. Припой фосфористая бронза диаметром 3-4 мм или серебряный припои ПСр-45, ПСр-70	При пайке проводов применяют флюс-канифоль или флюспорошкообразную буру
Пропитка и сушка обмоток	Обмотки опускают в глифталевый лак и выдерживают до полного выхода пузырьков воздуха, затем поднимают, дают стечь излишкам лака (15-20 мин) и помещают в печь для запекания	Сушка считается законченной, когда лак образует твердую блестящую и эластичную пленку



Таблица 3 Ремонт магнитопровода силового трансформатора.

Операция	Ремонтные работы	Пояснение
Разборка магнитопровода	Отвертывают верхние гайки вертикальных шпилек и гайки горизонтальных прессующих шпилек. Снимают ярмовые балки. Расшихтовывают верхнее ярмо со стороны ВН и НН одновременно. Эскизируют взаимное расположение пластин двух последних слоев активной стали магнитопровода. Связывают верхние концы пластин, продевая кусок проволоки в отверстие для стержня. Демонтируют обмотки.	Извлекают шпильки из ярма. Маркируют балку надписью «сторона ВН» или «сторона НН». Расшихтовывают, вынимая по 2-3 пластины, не перемешивая, связывают в пакет. Укладка пластин после ремонта должна соответствовать заводской.
Замена изоляции стяжных шпилек	Бумажно-бакелитовую трубку изготавливают из кабельной бумаги толщиной 0,12 мм и при намотке на шпильку пропитывают бакелитовым лаком, затем запекают. Изолирующие шайбы и прокладки изготавливают из электрокартона ЭМ толщиной не менее 2 мм. Проверяют изоляцию стяжных шпилек, накладок и ярмовых балок, мегаомметром 1000 и 2500 В.	Толщина стенок изоляционных трубок, мм для диаметров шпилек, мм: 12-25. . . . .2-3 25-50. . . . .3-4 Более 50. . . . .5-6 Диаметр изолирующей шайбы должен быть на 3-5 мм больше диаметра нажимной. Сопротивление изоляции стяжных шпилек должно быть не ниже 10 МОм.
Удаление старой изоляции листов стали	Удаляют старую изоляцию стальными щетками или кипячением листов в воде, если они покрыты бумажной изоляцией	Можно применять обжиг листов с равномерным нагревом при температуре 250-300 ?С в течение 3 минут
Изолирование листов	Допускают изолирование пластин через одну. Новый слой лака наносят пульвелизатором. Сушат 6-8 часов при температуре 20-30 ?С.	Используют смесь из 90 % лака 202 и 10 % чистого керосина или глифталевого лака 1154 и растворителей (бензина и бензола). Можно применять зеленую эмаль МТЗ.
При ремонтах после «пожара стали» изготавливают новые листы стали	Листы раскраивают так, чтобы длинная сторона была обязательно вдоль проката. Отверстие для стяжных шпилек делают только штампом.	Сверление не допускается
Измерение сопротивления изоляции	Сопротивление межлистовой изоляции измеряют методом амперметра-вольтметра	Сопротивление не должно отличаться от заводских данных более, чем в 2 раза.

Таблица 4 Ремонт переключателя

Операция	Ремонтные работы	Пояснение
Проверка и ремонт переключателя для регулирования напряжения	Поворачивают несколько раз переключатель по часовой стрелке в положения I, II и III, что с ответствует фазам A, B, C. Проверяют плотность прилегания контактных колец к контактным стержням. Убеждаются в надежности паек отводов и переключателей и плотности затяжек контрогайки наконечника стойки.	Наличие четкого щелчка при переключении свидетельствует об исправности механизма переключения. В переключенном положении фиксирующие шпильки должны входить в свои гнезда. Перепайку отводов при необходимости производят припоем ПОС-40.
Установка переключателя после ремонта	Протирают место установки ветошью, смоченной в бензине. Старые уплотнение заменяют новыми.	Поверхности контактирующих деталей зачищают
Ремонт сальникового уплотнения	Шпильки вывинчивают, колпак снимают, сальниковую пробку тоже вывинчивают, сальниковые уплотнения заменяют; сальниковую пробку затягивают, ручку устанавливают на место и забивают шпильку.	Все операции производят после установки переключателя.
Очистка от грязи и ржавчины наружной поверхности	Очищают расширитель металлической щеткой и протирают насухо чистой ветошью.	Окончательную чистку производят тряпкой, смоченной в бензине.
Очистка внутренней поверхности	Вырезают заднюю стенку расширителя, очищают поверхности от грязи и ржавчины. Окрашивают маслостойкой эмалью или нитроэмалью. Вырезают из листовой стали новую стенку и приваривают к корпусу расширителя.	Стенку вырезают, оставляя выступ-кольцо, к которому после очистки приваривают ново дно. Приваривают стенку, не допуская пережога металла, ровным, плотным швом без трещин.
Ремонт скобы маслоуказателя или патрубка	Очищают поверхность, подлежащую приварке, скобу, штуцер маслоуказателя; патрубок приваривают к корпусу расширителя.	Сварку производят ацетилено-кислородным пламенем. Патрубок, соединяющий расширитель с кожухом трансформатора, выступает над низшей линией поверхности расширителя на 25-30 мм.
Ремонт масломерного стекла	Вывертывают внутреннюю пробку маслоуказателя, вынимают масломерное стекло, чистят его или заменяют новым.	Протирают тряпкой. Смоченной сухим трансформаторным маслом
Восстановление контрольных отметок маслоуказателя	Наносят новые отметки на расширители маслоуказательного стекла.	Отметки уровня масла при температуре +35; +15 ?С наносят цинковыми белилами на высоте 0,55; 0,45 и 0,1Н диаметра расширителя.

При осмотре отводов обращают внимание на изоляцию их соединений между собой и с обмотками. Признаком плохого контакта отводов, работающих в масле, является потемнение изоляции, а также отложение на их поверхности черной спекшейся массы. Обнаруженные дефектные соединения перепаивают и изолируют, накладывая до требуемой толщины бумажную ленту или ленту из лакоткани, а затем закрепляют одним слоем ленты.

Вводы же демонтируют с крышки, тщательно осматривают и проверяют состояние фарфоровых изоляторов, уплотняющих прокладок, исправность резьбы, на токопроводящем стержне и гайках. Поврежденные фарфоровые изоляторы заменяют, токопроводящие части и крепеж при обнаружении дефектов восстанавливают.

После чистки и промывки ввод собирают, резиновые уплотнения, как правило, заменяют новыми.

В настоящее время в эксплуатации еще находится - большое количество трансформаторов с вводами армированной конструкции. Их часто приходится" ремонтировать, так как замена их съемными вводами связана с реконструкцией крышки и изготовлением ряда деталей крепления.

Если при осмотре ввода обнаруживают течь масла через армировочную замазку, его заменяют либо переармировывают.

Радиаторы при ремонте опрессовывают гидравлическим прессом. При обнаружении течей внутреннюю поверхность радиатора отпаривают, промывают горячей, водой, заваривают трещины электросваркой и вторично опрессовывают. Если течи нет, радиатор омывают горячим маслом и закрывают патрубки глухими фланцами на резиновых прокладках; в таком виде они хранятся до момента установки на бак. Если при первой опрессовке течь в радиаторах не обнаруживают, их ставят на козлы в наклонное положение и с помощью фильтр-пресса тщательно промывают горячим трансформаторным маслом. Установка уплотняющей резиновой прокладки на фланце радиатора.

На каждый патрубок радиатора устанавливают по две прокладки одну между фланцем радиатора и радиаторным краном; другую между краном и фланцем патрубка бака. Прокладку вырезают по размерам крана из листовой, маслостойкой резины толщиной 8--10 мм. Отверстия в прокладке пробивают специальной просечкой.

Если при ремонте производилась сварка, радиаторы и термосифонные фильтры испытывают избыточным давлением масла на герметичность. Как правило, в термосифонном фильтре и осушителе воздуха заменяют силикагель.



5. Испытания трансформатора после ремонта

5.1 Испытание трансформаторного масла

Целью испытаний, проводимых в период ремонта, является проверка состояния трансформатора и качества ремонта. При капитальном ремонте без смены обмоток в объем испытаний входят:

- химический анализ масла из бака трансформатора и вводов;

- измерение сопротивления обмоток постоянному току при всех положениях переключателя ответвлений. Значение сопротивлений обмоток разных фаз не должны отличаться друг от друга более чем на 2 %;

- измерение коэффициента трансформации на всех ответвлениях. Для трансформаторов с РПН разница коэффициентов трансформации не должна превышать значения ступени регулирования;

- измерение сопротивления изоляции доступных стяжных шпилек, ярмовых балок и прессующих колец. Измерение выполняется мегомметром. Значение сопротивления изоляции не нормируется, рекомендуемое значение не менее 6МОм.

Характеристики изоляции при капитальном ремонте измеряются дважды: до начала ремонта и после окончания всех ремонтных работ. После капитального ремонта, проводимого без смены обмоток и изоляции, измеряется сопротивление изоляции обмоток трансформатора.

При помощи моста переменного тока измеряется tg обмоток трансформатора. Для трансформаторов с номинальным напряжением 110--150 кВ при температуре 20°С значение tg должно быть менее 2,5 %.

Характеристики изоляции за время капитального ремонта трансформатора могут изменяться по сравнению с характеристиками, измеренными до ремонта. При капитальных ремонтах трансформаторов испытываются и их вводы: сопротивление изоляции измерительной и последней обкладок вводов с бумажно-масляной изоляцией относительно соединительной втулки; проводится анализ масла, залитого в маслонаполненные вводы; проверяется качество их уплотнений путем создания избыточного давления масла.

Очищенное и находящееся в эксплуатации масло подвергается лабораторным испытаниям. Различают два вида испытаний эксплуатационного масла: на пробой и сокращенный анализ.

В объем испытания на пробой входит определение электрической прочности, наличие механических примесей, содержание взвешенного угля, воды. В объем сокращенного анализа дополнительно входит определение температуры вспышки, содержание органических кислот, наличие водорастворимых кислот и щелочей.

В соответствие с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей изоляционное масло должно подвергаться лабораторным испытаниям в следующие сроки: не реже 1 раза в 5 лет для трансформаторов мощностью свыше 630 кВ*А, работающих с термосифонными фильтрами; не реже 1 раза в 2 года для трансформаторов, работающих без термосифонных фильтров, после капитальных ремонтов трансформаторов и аппаратов. Перед включением трансформатора в работу проверяют действие газовой защиты, реле уровня масла, манометрических термометров, встроенных трансформаторов тока.

5.2 Испытания электрической прочности изоляции трансформаторов

При испытаниях изоляции необходимо обеспечить измерение испытательного напряжения, для чего следует использовать делители высокого напряжения. В некоторых случаях для измерений напряжения 50

Гц применяются трансформаторы напряжения и шаровые разрядники. При использовании шаровых разрядников с их помощью строятся градуировочные кривые для вольтметров, включенных на стороне низкого напряжения источников испытательного напряжения. Градуировка проводится при подключенном объекте испытания при напряжениях от 50 % до 80 % нормированного испытательного напряжения; для 100 % испытательного напряжения показания вольтметров определяются экстраполяцией градуировочных кривых. Применение делителей напряжения позволяет непосредственно измерять испытательное напряжение вольтметрами, подключенными к плечу низкого напряжения делителя. При испытаниях импульсными напряжениями применение делителя обязательно. К делителю подключают осциллограф для регистрации формы импульсов, который может также использоваться для измерения амплитуды напряжения, или же для этого параллельно осциллографу подключается импульсный вольтметр.

Для исключения из измерений падения напряжения в питающих проводах делитель напряжения следует подключить непосредственно к вводу испытываемого трансформатора. Это требование является обязательным при испытаниях срезанными импульсами. Напряжение на междуфазной изоляции определяют путем измерения напряжения на одном из зажимов ВН относительно земли и умножения его на коэффициент, зависящий от схемы испытания (при трехфазном возбуждении -- на v3 ).

Трансформатор считается выдержавшим испытание, если не наблюдалось ни одного признака повреждения изоляции.

При испытаниях переменным напряжением к признакам повреждения относятся:

* изменение режима испытания (напряжения, тока);

* видимый разряд в воздухе (при испытаниях сухих трансформаторов и внешней изоляции масляных трансформаторов);

* звук разряда в баке масляного трансформатора, в том числе щелчок, потрескивание и т. п.;

* выброс масла через выхлопную трубу, срабатывание реле давления;

* дым (при испытаниях сухих трансформаторов).

Для контроля отсутствия потрескиваний в баке могут использоваться различные технические средства, в том числе акустические датчики.

При испытаниях длительным напряжением оценка состояния изоляции производится по результатам измерений частичных разрядов (ЧР). Измерения проводятся специальными устройствами, регистрирующими токи высокой частоты, вызванные импульсами ЧР и протекающие через измерительное сопротивление, включенное в схему испытаний трансформатора. Измерительное устройство присоединяют к линейным зажимам обмотки ВН через соединительные конденсаторы, в качестве которых обычно используют вводы, имеющие измерительную обкладку. Между измерительной обкладкой и землей включают измерительное сопротивление, к которому и присоединяется устройство. В необходимых случаях можно присоединять устройство и к другим зажимам всех обмоток, в том числе заземленным, которые в этом случае следует заземлять через измерительное сопротивление. В заземление нейтрали необходимо включить индуктивность входное сопротивление измерительного устройства. Для измерений рекомендуется использовать широкую полосу частот с верхним пределом не выше 400 кГц, но можно в этой полосе выделять узкую полосу от 8 до 10 кГц. В последнем случае необходимо проверить затухание импульса ЧР в обмотке трансформатора, которое должно быть не более 10 дБ.

В качестве регистрирующего прибора необходимо использовать осциллограф, позволяющий отличать ЧР от помех, в том числе от разрядов в воздухе. Дополнительно можно использовать амплитудные вольтметры.

При измерениях ЧР необходимо определять наибольшее значение кажущегося заряда ЧР на вводе ВН. Дополнительно можно измерять средний ток ЧР, а также интенсивность в микровольтах. Перед измерениями проводят градуировку измерительной установки, для чего градуировочные импульсы через разделительный градуировочный конденсатор подаются от генератора прямоугольных импульсов на ввод ВН, через который присоединено измерительное устройство, и определяются показания этого устройства. Емкость конденсатора должна быть не больше 100 пФ.

Измерения выполняют в течение всего времени испытания, а также при подъеме и снижении напряжения при его значениях, равных наибольшему рабочему напряжению.

Для уменьшения помех при измерениях ЧР необходимо устранить корону в воздухе, для чего на вводы устанавливают электростатические экраны. В необходимых случаях принимают также меры по экранированию заземленных металлических деталей и конструкций, находящихся в электрическом поле и могущих быть источниками короны.

К вводам желательно не присоединять никаких соединительных токоведущих проводов (шин), а в случае необходимости применять некоронирующие шины большого диаметра. Для снижения помех, возникающих в питающей сети, применяют фильтры нижних частот.

В связи с тем, что не всегда измеренные характеристики ЧР, превосходящие допустимые уровни, могут быть отождествлены с ЧР, опасными для изоляции, регламентируется процедура дополнительных испытаний и измерений, которые проводятся после проведения следующих мероприятий:

* выявление и устранение источников помех, в том числе замена технологических вводов;

* дополнительная технологическая обработка с целью устранения воздушных включений из масла (перезаливка, нагрев, вакуумирование, отстой и т.п.). Если, несмотря на принятые меры, уровень ЧР остается выше допустимого, но ниже браковочного, то проводят дополнительные испытания, цель которых -- подтверждение безопасности имеющих место ЧР для изоляции. Наконец, в случае браковки трансформатора по уровню ЧР могут быть сделаны измерения ЧР в разных точках (зажимах) трансформатора с целью определения места возникновения ЧР.

При импульсных испытаниях основным методом контроля отсутствия повреждений изоляции является дефектографирование -- запись осциллограмм напряжений на измерительных сопротивлениях, включенных в цепи заземления нейтрали испытываемой обмотки или линейных зажимов не испытываемых фаз, других обмоток, баков (рис. 3). Форма осциллограмм, снятых при испытательных напряжениях, должна быть такой же, как при пониженных напряжениях (0,5ч-0,75 испытательного). Искажения формы могут указывать на повреждения. Как правило, при повреждении изоляции должно наблюдаться искажение, по крайней мере, двух осциллограмм, снятых в разных точках трансформатора. Очень слабые высокочастотные изменения формы могут быть вызваны помехами (например, искрением в системе заземления, изменением предразрядного времени срезанного импульса и т. п.). В этом случае следует выявить источник помех и повторить испытание.

Рисунок - 3 Схема дефектографирования

Кроме искажения дефектограмм, признаками повреждения могут быть изменение формы импульса, несрабатывание срезающего разрядника при испытании срезанным импульсом, а также звук разряда в баке, искажение сигнала, записанного акустическим датчиком. При испытаниях коммутационными импульсами можно также контролировать амплитуду ЧР методами, аналогичными применяемым при переменном напряжении.

Измерительные сопротивления в схемах дефектографирования должны быть, как правило, активными. Чувствительность схем дефектографирования проверяется при импульсном обмере, который проводится на активной части трансформатора во время сборки при воздействии низкого импульсного напряжения (обычно от генератора повторяющихся импульсов). Повреждение изоляции имитируется коротким замыканием соответствующих участков обмотки или при помощи специального имитатора, подключаемого параллельно участкам обмотки и воспроизводящего разряд на этих участках. Для повышения чувствительности к повреждениям активные сопротивления в некоторых случаях могут заменяться резонансными контурами из параллельных индуктивности и емкости (например, при испытании переплетенных обмоток), или параллельно сопротивлениям могут включаться емкости (например, при большом начальном пике на осциллограмме, вызванном фронтом импульса).

По результатам измерений перенапряжений в обмотках при импульсном обмере выбирается положение переключающего устройства при испытании, обеспечивающее наиболее жесткие условия испытания.

При испытаниях изоляции в некоторых случаях бывают необходимы меры защиты от опасных перенапряжений. Так, при испытаниях переменным напряжением, индуктированным в испытываемом трансформаторе, на обмотках НН может возникнуть опасное перенапряжение вследствие электростатической связи между обмотками ВН и НН. Для устранения этого перенапряжения следует заземлить один из зажимов НН. Далее, параллельно обмотке НН рекомендуется присоединить шаровой разрядник с пробивным напряжением, соответствующим 115-120 % испытательного этой обмотки, для защиты от случайного повышения напряжения. Иногда такой разрядник включают параллельно обмотке ВН.

При импульсных испытаниях также можно включать защитный шаровой разрядник параллельно испытываемой обмотке.

Если в схеме трансформатора предусмотрена защита каких-либо обмоток (например, регулировочных) от импульсных перенапряжений в условиях эксплуатации вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжений, то при испытаниях они не устанавливаются. В этом случае схемы импульсных испытаний должны быть выбраны таким образом, чтобы ни на одной из обмоток напряжение не было выше испытательного, соответствующего защитному уровню разрядника. Это может быть достигнуто путем выбора соответствующего положения переключающего устройства. В некоторых случаях с этой целью необходимо включить параллельно обмотке резистор или конденсатор, подобранные так, чтобы напряжение на защищаемой обмотке было равно испытательному.

При испытаниях коммутационными импульсами длительность импульсов при повышении напряжения, а также при одном и том же напряжении может снижаться вследствие насыщения магнитной системы. Для устранения или ослабления этого явления перед подачей каждого из испытательных импульсов следует давать импульсы противоположной полярности с амплитудой 50-75 % испытательного. Необходимо также учитывать это явление при сравнении осциллограмм, снятых при разных импульсах, в том числе при испытательных и сниженных напряжениях.



6. Техника безопасности при обслуживании трансформаторов

Работы по обслуживанию масляных трансформаторов проводятся по распоряжению или в порядке текущей эксплуатации не менее чем двумя работниками, один из которых имеет группу по электробезопасности не ниже IV, другой - не ниже III.

К работам по эксплуатации масляных трансформаторов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж и обучение на рабочем месте, проверку знаний правил по охране труда в соответствии с Положением о порядке обучения и проверки знаний по охране труда руководителей, специалистов и рабочих предприятий, учреждений и организаций связи.

Каждый работник должен быть обеспечен специальной одеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты, приведенными в приложении.

При обслуживании масляных трансформаторов возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных факторов:

- опасного напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

- опасности возникновения пожара;

Работники, обслуживающие масляные трансформаторы, обязаны:

- выполнять правила внутреннего трудового распорядка;

- соблюдать инструкцию о мерах пожарной безопасности;

Выполнять работы только в том объеме и в той технологической последовательности, которая предусмотрена инструкцией по технической эксплуатации для данного типа трансформаторов.

Уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях.

В случае травмирования или недомогания известить своего непосредственного руководителя.

О каждом несчастном случае пострадавший или очевидец немедленно извещает непосредственного руководителя.

За невыполнение данной инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно правилам внутреннего трудового распорядка или взысканию, определенным Кодексом законов о труде Российской Федерации.

Требования безопасности перед началом работ

Подготовить необходимый для выполнения данной работы инструмент, приспособления и средства защиты, проверить внешним осмотром и убедиться в их исправности.

Надеть спецодежду и средства индивидуальной защиты.

При выполнении работы по распоряжению - получить целевой инструктаж.

На распределительном силовом щите (РСЩ) отключить рубильник блока профилактируемой камеры. На рукоятке рубильника повесить плакат «Не включать! Работают люди».

Произвести разряд конденсаторов выпрямителей; открыть дверь трансформаторной камеры и индикатором низкого напряжения убедиться в отсутствии напряжения на блок-контактах контактора выхода.

При осмотре трансформатора необходимо проверить:

а) состояние кожухов трансформаторов и отсутствие течи масла;

б) соответствие уровня масла в расширителе температурной отметке;

в) состояние маслосборных устройств и изоляторов;

г) состояние ошиновки и кабелей;

д) состояние сети заземления;

е) состояние трансформаторного помещения.

Требования безопасности во время работы

Запрещается:

- производить работы и переключения на трансформаторе, включенном в сеть хотя бы с одной стороны;

- оставлять переключатель в промежуточном положении без фиксации;

- эксплуатировать трансформатор с поврежденными вводами (трещины);

- эксплуатировать трансформатор без масла или при понижении уровня масла в расширителе ниже температурной отметки;

- эксплуатировать трансформатор при несоответствии отобранного масла нормам качества по результатам физико-химического анализа;

- включать трансформатор без заземления блока.

Во время работы разрешается пользоваться переносной лампой напряжением не выше 12 В.

Доливка масла производится с помощью широкой воронки и специальным сосудом, емкостью до 3-х литров.

При пользовании гаечными ключами их следует подбирать по размерам гаек. Отвертывать гайки ключами большого размера с прокладкой металлических пластинок между гранями гайки и ключа, удлинять гаечные ключи вторым ключом или трубой запрещается.

При обслуживании масляных трансформаторов запрещается применение металлических лестниц и стремянок.

Прежде, чем приступить к работе на лестнице, необходимо обеспечить ее устойчивость.

Запрещается эксплуатация трансформаторов при обнаружении:

- сильного неравномерного шума и потрескивания трансформатора.

- ненормального и постоянного возрастающего нагрева трансформатора при нормальных нагрузках и охлаждении.

- выброса масла из расширителя.

- течи масла с понижением его уровня ниже уровня масломерного стекла.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

В случае возникновения пожара в трансформаторной камере:

- выключить всю аппаратуру;

- вызвать пожарную команду;

- приступить к тушению пожара углекислотными огнетушителями (в крайнем случае - песком). В ситуациях, описанных в инструкции, оперативный персонал обязан отключить всю аппаратуру.

Требования безопасности по окончании работы

По окончанию работ требуется:

- убрать из трансформаторной камеры ветошь, инструмент, переносной электроинструмент.

- внешним осмотром убедиться в отсутствии подтеков масла.

- закрыть на замок дверь трансформаторной камеры.

- включить рубильник на РСЩ.

- снять запрещающий плакат.

- включить аппаратуру, проверить режимы работы.

- убрать спецодежду в специально отведенное место.

- вымыть руки теплой водой с мылом.

Обо всех недостатках по охране труда, обнаруженных во время работы, необходимо известить непосредственного руководителя.



7. Мероприятия по пожарной безопасности электроустановок

Противопожарная защита обеспечивается применением средств пожаротушения и пожарной техники, автоматических установок и пожаротушения; воздействием строительных конструкций объектов с регламентированными пределами огнестойкости; использованием устройств, ограничивающих распространение пожара; организацией своевременной эвакуации людей и т.п.

Эвакуационные пути должны обеспечивать безопасный вывод всех находящихся в помещениях здания через эвакуационные выходы. Необходимо, чтобы число таких выходов из здания, с каждого этажа и из помещений было не менее двух. Они располагаются рассредоточенно. Двери на путях эвакуации открываются по направлению выхода из помещения или здания. Минимальная ширина дверей равна 0,8 м. Минимальная ширина участков путей эвакуации устанавливается в зависимости от назначения здания, однако она должна составлять не менее 1 м.

Для тушения пожаров применяют химические и воздушно-механические пены, инертные газы, водяной пар, галогенсодержащие углеводороды, порошки и т.д.

Твердые порошкообразные огнетушащие вещества используют для тушения небольших загораний и в тех случаях, когда другие огнетушащие средства неприменимы. К твердым огнетушащим веществам относятся песок, поташ, квасцы, сухая земля, двууглекислая сода и специальные составы. Огнетушащее действие порошков состоит в изоляции зоны горения. Специальные порошковые составы вбрасывают в очаг пожара, как правило, сжатым азотом или воздухом.

Первичные средства тушения пожаров - это внутренние пожарные краны, огнетушители, песок, одеяла, кошмы, лопаты, совки, багры, топоры и т.д. Широко применяют ручные огнетушители следующих типов: химические пенные (ОХП-10), углекислотные (ОУ-2,ОУ-5 и ОУ-8), порошковые (ОП-1, ОПС-10 и др.).