Меню Рубрики

Установка пленочной защиты на трансформатор

Пленочная защита трансформатора

Более совершенным методом защиты трансформатора, по сравнению с азотной, является пленочная. В этом случае эффект, который дает дегазация масла, полностью используется, что обеспечивает длительную стабильность свойств трансформаторного масла во время работы трансформатора. Кроме того, упрощается технология обработки масла, так как исключается процесс азотирования и облегчается работа эксплуатационного персонала во время работы трансформатора.

Конструктивно пленочная защита выполняется в виде эластичного компенсатора, способного изменять свой объем при всех температурных колебаниях объема масла в трансформаторе, или в виде эластичной мембраны, плавающей на поверхности масла и свободно изгибающейся при изменениях объема масла в расширителе. В обоих случаях в надмасляном пространстве трансформатора сохраняется нормальное атмосферное давление. Уровень масла в расширителе определяется по стрелочному указателю (специальной конструкции), рычаг которого опирается на поверхность пленки. Трансформатор с пленочной защитой заполняется дегазированным маслом. Необходим периодический контроль газосодержания масла.

Недостатки пленочной защиты

К недостаткам пленочной защиты относят сложность размещения и герметизации эластичных пленок внутри расширителя, а также невозможность повседневного визуального контроля за их исправностью. Герметичность пленки проверяется при ремонте трансформатора. Внеочередная проверка ее состояния должна проводиться в случае срабатывания газовой защиты трансформатора.

Принцип работы пленочной защиты трансформатора

Принцип действия пленочной защиты трансформатора заключается в следующем: из масла и твердой изоляции удаляется газ. Герметизация трансформатора осуществляется с помощью эластичной емкости, установленной в расширителе трансформатора. Таким образом, обеспечивается более надежная защита изоляции трансформатора, так как исключается не только возможность окисления и увлажнения масла, но в значительной мере уменьшается вероятность возникновения электрических разрядов, центрами развития которых, как правило, являются газовые включения.

На трансформаторах с пленочной защитой, так же, как и на трансформаторах без нее устанавливаются фильтры непрерывной регенерации.

Наружная поверхность эластичной емкости имеет те же размеры и форму, что и внутренняя поверхность расширителя. Воздух или азот поступает внутрь эластичной емкости через осушитель. Внутри расширителя эластичная емкость подвешивается на петлях.

При увеличении объема масла в расширителе газ из емкости вытесняется в атмосферу или в емкость с азотом, а при уменьшении объема масла, наоборот, засасывается в эластичную емкость.

Расширитель трансформатора с пленочной защитой имеет патрубки для соединения с трансформатором и для доливки масла, петли для крепления эластичной емкости, газосборочный коллектор и монтажные люки. Внутри эластичной емкости установлен рычаг стрелочного маслоуказателя для контроля за уровнем масла в расширителе.

Газосборочный коллектор служит для выпуска воздуха из пространства между эластичной емкостью и расширителем во время монтажа. Во время эксплуатации коллектор с помощью реле, реагирующего на появление газа в нем, служит для контроля герметичности расширителя и эластичной емкости. В верхней части расширителя установлено реле поплавкового типа, которое должно подавать сигнал в случае повреждения эластичной емкости. Для более надежной герметизации трансформатора с пленочной защитой вместо предохранительной трубы устанавливается предохранительный клапан.

Монтаж трансформаторов с пленочной защитой

Технология монтажа трансформаторов с пленочной защитой имеет отличительные особенности, связанные с монтажом и установкой расширителя с эластичной емкостью и выполнением вакуумной обработки изоляции и масла.

Монтаж расширителя производят на специально подготовленной для этого площадке до установки его на бак трансформатора. Перед закреплением в расширителе с наружной поверхности эластичной емкости снимают салфеткой пудру и проверяют герметичность емкости при помощи мыльного раствора. Для этого наполняют емкость воздухом до избыточного давления 3,0 кПа.

После удаления мыльного раствора с поверхности салфеткой или чистым сухим трансформаторным маслом, нагретым до температуры 40—50°С, выпускают воздух из оболочки и сворачивают ее в рулон по ширине, подворачивая боковые стороны так, чтобы петли для подвески оболочки оказались сверху. Связывают оболочку киперной лентой вблизи петель (рисунок 2,а—в), завязывают узлы ленты на бант, а к петлям подвязывают ленты стропы (отрезки киперной ленты или шнура длиной 8—10 м каждый).

Одновременно проверяют герметичность расширителя путем создания в нем избыточного давления воздуха 25 кПа и мест уплотнений, а также подозреваемых мест неплотностей прибором ТУЗ-5М либо галоидным течеискателем. При отсутствии этих приборов места неплотностей можно обнаружить при помощи мыльного раствора. Все обнаруженные неплотности устраняют. Снимают люки для установки и закрепления эластичной емкости и проверяют состояние внутренней поверхности расширителя. Внутренняя поверхность должна быть чистой и не иметь острых кромок, заусениц, могущих повредить эластичную емкость.

Подтягивая концы лент-строп, протянутых через патрубки, заводят эластичную емкость внутрь расширителя так, чтобы отверстие в ней под указатель уровня масла было направлено к люку, и подвешивают ее на петлях за металлические кольца, установленные в патрубках. После этого ленты-стропы и обвязочные ленты удаляют.

На съемный фланец со шпильками надевают резиновую прокладку и в таком состоянии его продевают через отверстие внутрь оболочки, после чего оболочку уплотняют в месте прохода указателя уровня масла (рисунок 2,б, в).

Рисунок 2 — Монтаж эластичной емкости б — уплотнение в месте установки маслоуказателя; в — заведение эластичной емкости в расширитель; 1 — эластичная емкость; 2 — палец; 3 — патрубок; 4 — пробка; 5 — петля; 6 — уплотняющий фланец; 7 — лента-строп

Читайте также:  Установка зимний комплект кондиционер

Если длина пленки больше длины расширителя, ее расправляют по длине и в торце складывают в конверт. При обращении с эластичной емкостью нужно соблюдать следующие предосторожности, чтобы обеспечить ее сохранность:

1. Перед монтажом оболочку следует хранить в развернутом виде на стеллажах, не допуская перегибов, защищать ее от воздействия прямых солнечных лучей, смазочных материалов, бензина, керосина, кислот, щелочей и других веществ и газов, разрушающих резину и ткань, и располагать на расстоянии не менее 1 м от теплоизлучающих аппаратов.

2. При хранении и монтаже следует учитывать изменение механических свойств емкости в зависимости от температуры. Поэтому хранить оболочку нужно при температуре окружающего воздуха от —25 до +25°С, не допускать ее деформаций при отрицательной температуре. Перед проведением операций, вызывающих деформацию оболочки, следует предварительно выдержать ее при температуре 15—25°С в течение 24 ч. Устанавливать оболочку в расширитель следует при положительной температуре. В случае необходимости проведения такой работы при отрицательной температуре (до —35°С) оболочку необходимо предварительно выдержать в трансформаторном масле с температурой более 0°С В течение не менее 10 сут. 3. После установки эластичной емкости во избежание повреждения нельзя проводить работы, связанные с местным нагревом расширителя (например, сварку). После закрепления и уплотнения оболочки расширитель устанавливают на подставки высотой не менее 300 мм, предварительно уплотняя верхние патрубки и открывая пробки в них для выпуска воздуха (рисунок 3).

Рисунок 3 — Схема вытеснения воздуха из расширителя 1 — стеклянный маслоуказатель; 2 — эластичная емкость; 3 — патрубок; 4 — манометр; 5 — кран; 6 — источник подачи сжатого воздуха; 7 — трансформаторное масло; 8 — отсечный клапан; 9 — маслопровод

До монтажа эластичную емкость надо хранить при температуре от — 20 до +25° С в развернутом виде в месте, защищенном от попадания прямых солнечных лучей. Внутренняя поверхность расширителя должна быть чистой, без острых краев и заусенцев. Эластичную емкость заводят в расширитель и подвешивают на петлях за металлические кольца, установленные в патрубках.

Заливаемое в трансформатор масло должно содержать влаги примерно 0,0008% и газа около 0,05% по объему.

Конструкция расширителя и эластичной емкости не рассчитана на вакуум, поэтому заливка расширителя маслом производится без вакуумирования расширителя дегазационной установкой, причем насос дегазационной установки должен обеспечить подачу дегазированного масла в расширитель, преодолев перепад давления между остаточным давлением в установке и атмосферой. Чтобы удалить воздух из расширителя, его заполняют маслом до тех пор, пока масло не покажется в пробке реле. Затем масло сливают. По мере уменьшения объема масла в расширителе эластичная емкость опускается, плотно облегая внутреннюю поверхность расширителя.

Заливка масла

Заливка масла в трансформатор производится под вакуумом через промежуточную емкость. Заливка прекращается, когда масло появится в промежуточной емкости. Трансформатор соединяют с расширителем только после отключения вакуумного насоса. Во время эксплуатации необходимо следить за состоянием расширителя, эластичной емкости (не произошло ли нарушения герметичности) и за остаточным содержанием газа в трансформаторном масле.

Причем если будет определяться не только количество газа, но и его состав, то это позволит определить повреждения, развивающиеся в изоляции значительно раньше, чем сработает газовое реле.

ис. 2 Кривые изменения концентрации влаги в масле и растворенного в нем воздуха в зависимости от времени эксплуатации трансформатора 417 МВХА, 500 кВ, оборудованного пленочной защитой: I — содержание влаги, % по массе; 2- содержание воздуха, % по объем

На рис. 2 показаны кривые изменения концентрации влаги и газа в трансформаторах с пленочной защитой. Результаты анализа масла из трансформаторов с пленочной защитой приведены в табл. 1.

№ транс- Время эксплуатации. Цвет Отвальда Кислотное
Тон/Г
Реакции водной вытяжки Пробивное напряжение, кВ
1 20 6 0,1 Слабокислая 42
2 10 6 0.08 Нейтральная 30
3 20 6 0,09 36
4 10 6 0,06 48
5 10 2 0,03 48
6 10 5 0,07 31

Из приведенных данных видно, что часть трансформаторов была недостаточно герметична. Значительное потемнение масла (2 — 6) и увеличение кислотного числа (0,03 — 0,1) указывают на окисление масла.

Пленочная защита будет эффективна только при достаточно надежной герметизации трансформатора и возможно полном удалении воздуха из масла и твердой изоляции.

Последнее условие необходимо, так как если воздух и не будет поступать в трансформатор из атмосферы, процесс окисления масла может идти за счет растворенного в нем воздуха. Пленочная защита так же, как и азотная защищает трансформатор от проникновения в него атмосферных осадков, но не исключает образования влаги внутри трансформатора в процессе его работы.

источник

Пленочная защита силового трансформатора

Более совершенным методом защиты трансформатора, по сравнению с азотной, является пленочная. В этом случае эффект, который дает дегазация масла, полностью используется, что обеспечивает длительную стабильность свойств трансформаторного масла во время работы трансформатора. Кроме того, упрощается технология обработки масла, так как исключается процесс азотирования и облегчается работа эксплуатационного персонала во время работы трансформатора.
Принцип работы пленочной защиты заключается в следующем: из масла и твердой изоляции удаляется газ. Герметизация трансформатора осуществляется с помощью эластичной емкости, установленной в расширителе трансформатора. Таким образом, обеспечивается более надежная защита изоляции трансформатора, так как исключается не только возможность окисления и увлажнения масла, но в значительной мере уменьшается вероятность возникновения электрических разрядов, центрами развития которых, как правило, являются газовые включения. На трансформаторах с пленочной защитой, так же, как и на трансформаторах без нее устанавливаются фильтры непрерывной регенерации. На рис. 1 показана схема пленочной защиты трансформатора. Наружная поверхность эластичной емкости имеет те же размеры и форму, что и внутренняя поверхность расширителя. Воздух или азот поступает внутрь эластичной емкости через осушитель. Внутри расширителя эластичная емкость подвешивается на петлях. При увеличении объема масла в расширителе газ из емкости вытесняется в атмосферу или в емкость с азотом, а при уменьшении объема масла, наоборот, засасывается в эластичную емкость. Расширитель трансформатора с пленочной защитой имеет патрубки для соединения с трансформатором и для доливки масла, петли для крепления эластичной емкости, газосборочный коллектор и монтажные люки. Внутри эластичной емкости установлен рычаг стрелочного маслоуказателя для контроля за уровнем масла в расширителе. Газосборочный коллектор служит для выпуска воздуха из пространства между эластичной емкостью и расширителем во время монтажа. Во время эксплуатации коллектор с помощью реле, реагирующего на появление газа в нем, служит для контроля герметичности расширителя и эластичной емкости. В верхней части расширителя установлено реле поплавкового типа, которое должно подавать сигнал в случае повреждения эластичной емкости. Для более надежной герметизации трансформатора с пленочной защитой вместо предохранительной трубы устанавливается предохранительный клапан.

Читайте также:  Установка балансировочного клапана danfoss

Рис. 1. Пленочная защита:
а — расположение эластичной емкости в расширителе; б — принципиальная схема работы трансформатора с пленочной защитой; I воздухоосушитель; 2 — стрелочный маслоуказатель; 3 — эластичная емкость; 4 — подсоединительный патрубок; 5 — монтажный люк; 6 — расширитель; 7 — сборный коллектор; 8 — рычаг маслоуказателя; 9 — реле поплавкового типа; 10 — кран для доливки масла; 11 — реле газовое; 12 — отсечный клапан

До монтажа эластичную емкость надо хранить при температуре от — 20 до +25° С в развернутом виде в месте, защищенном от попадания прямых солнечных лучей. Внутренняя поверхность расширителя должна быть чистой, без острых краев и заусенцев. Эластичную емкость заводят в расширитель и подвешивают на петлях за металлические кольца, установленные в патрубках. Заливаемое в трансформатор масло должно содержать влаги примерно 0,0008% и газа около 0,05% по объему. Конструкция расширителя и эластичной емкости не рассчитана на вакуум, поэтому заливка расширителя маслом производится без вакуумирования расширителя дегазационной установкой, причем насос дегазационной установки должен обеспечить подачу дегазированного масла в расширитель, преодолев перепад давления между остаточным давлением в установке и атмосферой. Чтобы удалить воздух из расширителя, его заполняют маслом до тех пор, пока масло не покажется в пробке реле. Затем масло сливают. По мере уменьшения объема масла в расширителе эластичная емкость опускается, плотно облегая внутреннюю поверхность расширителя.


Рис. 2 Кривые изменения концентрации влаги в масле и растворенного в нем воздуха в зависимости от времени эксплуатации трансформатора 417 МВХА, 500 кВ, оборудованного пленочной защитой:
I — содержание влаги, % по массе; 2- содержание воздуха, % по объему

Заливка масла в трансформатор производится под вакуумом через промежуточную емкость. Заливка прекращается, когда масло появится в промежуточной емкости. Трансформатор соединяют с расширителем только после отключения вакуумного насоса. Во время эксплуатации необходимо следить за состоянием расширителя, эластичной емкости (не произошло ли нарушения герметичности) и за остаточным содержанием газа в трансформаторном масле. Причем если будет определяться не только количество газа, но и его состав, то это позволит определить повреждения, развивающиеся в изоляции значительно раньше, чем сработает газовое реле. На рис. 2 показаны кривые изменения концентрации влаги и газа в трансформаторах с пленочной защитой. Результаты анализа масла из трансформаторов с пленочной защитой приведены в табл. 1.
Таблица 1

источник

Защита трансформаторного масла

3. Защита трансформаторного масла

Одним из самых капризных элементов масляного трансформатора является само масло. Оно должно удовлетворять ряду жестких требований.

Диэлектрическая прочность должна быть для аппаратов:

  • до 15 кВ включительно — 30 кВ,
  • от 15 до 35 кВ — 35 кВ,
  • от 60 до 220 КБ — 45 кВ,
  • от 330 до 500 кВ — 55 кВ,
  • 750 кВ — 60 кВ.

Испытания проводятся в стандартном сосуде, содержащем полусферические электроды с расстоянием 2 мм.

Кислотное число: в 1 г масла не должно быть больше 0,03 мг КОН.

Температура вспышки не должна быть ниже 135°С.
Вязкость кинематическая, сСт, при 20°С — не более 30, при 50°С — не более 9.
Температура застывания не выше -50°С.

Читайте также:  Установка blow off на субару

Тангенс угла диэлектрических потерь в % не более: при 20°С — 0,2%, при 70°С — 2,0%.

Здесь приведены только некоторые требования к маслу согласно ТУ 38-101-281-72. Для различных типов масел, масел разных заводов из нефти разного происхождения существуют различные нормы. Поставка свежего масла с завода обычно сопровождается соответствующим сертификатом на него. Масло неизвестного происхождения без документов использовать ни в коем случае нельзя: во-первых, его параметры и состав могут не подходить к данным условиям; во-вторых, смешение двух различных масел, по отдельности даже очень хороших, может привести к полной потере качества смеси масел.

Основным врагом масла является влага, опасен маслу и кислород воздуха. Поэтому масло в трансформаторах отделяют от воздуха различными затворами и обезвоживают перед заливкой в трансформатор, посла заливки, а также во все время работы трансформатора.

В процессе работы трансформатор нагревается, при отключении охлаждается. Это сопровождается изменением объема масла в трансформаторе. При расширении масло вытесняется в маслорасширитель (рис.3), который соединен о верхней крышкой бака трансформатора. Объем расширителя должен быть достаточным, чтобы принять нагретое масло. Необходимый объем расширителя вычисляется по следующей формуле:
,
где (м3) — объем масла в трансформаторе;
=0,0007 — температурный коэффициент расширения масла;
(°С)=65-70°С — температура горячего масла;
(°С)= -35 — -40°С — минимальная температура воздуха зимой.

Рис.3. Расширитель трансформатора: а — продольный разрез по расширителю, б — вид сбоку. 1 — трубка маслоуказателя; 2 — дыхательный конец трубки маслоуказателя; 3 — дыхательная трубка расширителя; 4 — патрубок для присоединения к трансформатору; 5 — пробка заливочного отверстия; 6 — отстойник масла для сбора осадка; 7 — выхлопная труба; 8 — предохранительная диафрагма (рвется или ломается при повышении давления); 9 — трубка, соединяющая выхлопную трубу и расширитель; 10 — сливной краник; II — газовое реле; 12 — бак трансформатора

Если принять перепад температур в 100-110°С, то полезный объем расширителя должен быть 7-8%, а полный объем — 8-9% объема масла в трансформаторе.

На расширителе есть маслоуказателъ в виде стеклянной трубки или прибора с круглой шкалой, кинематически связанный с поплавком внутри расширителя.

В любом случае на маслоуказателе нанесены три черты, соответствующие уровням масла при температурах -35°; +15°; +35°С.

Азотная защита трансформаторного масла

Трансформатор герметизирован полностью. Воздух заменен сухим азотом. Избыточный азот при расширении масла вытесняется в эластичную емкость (рис.4).

Объем емкости для расширения азота выбирается из расчета

(м3),

где (т) — масса масла в трансформаторе.

Рис.4. Азотная защита трансформатора: А — азот, 1-бак трансформатора, 2 — газовое реле, 3 — расширитель, 4 — термосифонный осушитель, 5- запорный вентиль, 6 — емкость для эластичного мешка с азотом

Со временем масло насыщается азотом. Это не безвредно для изоляции трансформатора: при нагревании выделяются пузырьки азота, которые могут сильно ухудшить диэлектрическую прочность изоляции.

Пленочная защита трансформаторного масла

Наиболее совершенной является пленочная защита масла трансформатора. Расширитель изготавливается разъемным. Он наполняется маслом точно до разъема и накрывается маслостойкой пластиковой пленкой. Пленка собрана в складки., .При расширении масла пленка надувается пузырем, но с каким-либо газом масло в соприкосновение не приходит, и его качество (дегазованность) сохраняется полностью (рис.5).

Рис.5. Пленочная зашита трансформаторного масла: Кр. Тр-ра — крышка трансформатора; ГР -газовое реле; Р -расширитель; М — масло; В — воздух; П — пленка, разделяющая масло и воздух

Рис.5. Термосифоны для сушки масла трансформатора: а — установка термосифона, б-г — конструкции термосифонов на 10 — 200 кг адсорбента силикагеля. I — бак трансформатора; 2 — расширитель; 3 — газовое реле; 4 — термосифонный фильтр; 5 — воздухоосушителъ на. дыхательной трубке

Защита масла от увлажнения выполняется посредством термосифонных фильтров ТСФ (рис.5). ТСФ — это сосуд, наполненный адсорбентом — обычно силикагелем или алюмогелем — веществом, впитывающим в свои поры влагу, но не вступающим с ним в химическую реакцию. Когда силикагель насытится водой, его заменяют на свежий, а влажный сушат при 400-500°С.

В адсорбент добавляется 3% хлористого кобальта. Его нормальный цвет — голубой. При насыщении силикагеля влагой индикатор становится розовым. За цветом индикатора можно наблюдать через окно ТСФ.
Количество адсорбента — около 1% масла в трансформаторе. Для мощных трансформаторов — 0,75%.

Масло циркулирует через ТСФ естественным путем: горячее масло поступает сверху ТСФ и, остывая, опускается вниз, отдавая по пути влагу силикагелю.

6. Защита трансформаторного масла от окисления

Одним из врагов масла является кислород. Он разлагает масло и окисляет его. Продукты окисления ухудшают диэлектрические свойства масла.

Для защиты масла применяются антиокислителъные присадки. Применяется присадка 2,6-дитретичный бутилпаракрезол (ДБПК). Хорошие результаты даст пирамидон в количестве 0,32% массы масла. Срок службы масла увеличивается до 4-5 лет.

источник