Початок arrow Практика arrow Испытания трансформаторов после капитального ремонта

Испытания трансформаторов после капитального ремонта

Объем и нормы испытаний.

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, в том числе: определение условий включения; измерение сопротивления изоляции; измерение тангенса угла диэлектрических потерь; определение емкостных характеристик; испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты; измерение сопротивления обмоток постоянному току; проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток; измерение тока и потерь холостого хода; проверка работы переключающего устройства; проверка работы устройства переключения ответвлений; испытания бака на прочность; проверка устройств охлаждения и состояния индикаторного силикагеля; испытание трансформаторного масла из трансформатора; испытание включением толчком на номинальное напряжение; 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 tg δ 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 изоляции обмотки ВН
Испытание изоляции обмотки ВН приложенным напряжением:
1 — регулировочный трансформатор, 2 — вольтметр; 3 — амперметр; 4 — испытательный трансформатор

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 к В 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. Испытания проводят по схеме, показанной на рис. 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 Uном и продолжительностью I мин (при более высоких частотах продолжительность испытания уменьшается, но не должна быть менее 15 с).

Устройство для обнаружения короткозамкнутого витка
Устройство для обнаружения короткозамкнутого витка:
а — общий вид; 6 — принципиальная схема: I — указательный прибор; 2 — защитный кожух; 3 — катушка; 4 — сердечник

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.
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Измерение сопротивления изоляции обмоток:
1 — мегомметр; 2 — вводы ВН; 3 вводы HH; 4 — бак трансформатора

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 прибора.
Напряжение в проверяемой обмотке индуктируется «питателем», который выполняется аналогично представленному на рис.   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. Допустимые значения изоляционных характеристик для трансформаторов классов напряжения до 35 кВ и номинальной мощностью до 10 МВ-А.
Измерение сопротивления изоляции обмоток производится при температуре не ниже 10 С мегомметром класса 1 000 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.
Измерения характеристик изоляции для двухобмоточных трансформаторов проводят по следующей схеме: первое измерение между обмоткой НН и баком при заземленной обмотке ВН (сокращенная запись схемы измерения НН-бак, ВН); второе — ВН-бак, НН; третье - ВН+НН-бак).

Рассмотренные вопросы

  1. Какая ремонтная документация должна вестись при ремонте трансформатора?
  2. По каким критериям производится оценка состояния изоляции обмоток и отводов?
  3. Какова последовательность работ при демонтаже активной части трансформатора?
  4. Какие основные работы выполняют в процессе ремонта обмоток?
  5. Как оценивается состояние магнитной системы?
  6. Какие операции включает полный ремонт магнитной системы?
  7. Какие параметры контролируются в процессе испытаний, выполняемых после ремонта трансформатора?
 
< Испытания силовых трансформаторов при ремонте   Кабельные трансформаторы >