Время замены трансформатора

Время замены трансформатора

Печально, но оборудование электрических распределительных сетей России в своем большинстве было установлено ранее 1990 года. Большая база находящихся в работе силовых трансформаторов стареет и изнашивается. Продлить срок их службы или произвести замену оборудования — ключевая составляющая стратегии каждой электросетевой компании, направленной на сохранение стабильного состояния системы.

Современные масляные трансформаторы – не самый эффективный элемент в энергетической цепочки между производителями электроэнергии и конечными потребителями. Как известно, все детали в трансформаторах статичны, а их к.п.д. преобразования напряжения стремится к 100%. Следовательно, срок их службы в теории может измеряться десятками лет.

Однако внезапное повреждение трансформатора может повлечь за собой серьезные затраты на его ремонт или замену, особенно если аппарат повреждается неожиданно, и не представляется возможным провести плановое отключение.

Как можно избежать подобных ситуаций? Как можно распознать предаварийное состояние трансформатора? Как выявить процессы, послужившие его причиной, чтобы пресечь их и больше не допускать? Сперва ответим на третий вопрос.

В современных масляных трансформаторах в качестве изоляции проводников применяется термостойкая промасленная целлюлоза. Также она используется для изоляции между слоями, обмотками, различными элементами под током и земли в пределах магнитного кругооборота. Целлюлоза без воды и газа, находящаяся в масляной среде — лучший изолятор из всех известных на данный момент.

Но в то же время это самое слабое место в изоляционной системе. Этот факт люди знают уже давно. Еще в апреле далекого 1920 года «The Electric Journal» писал: «влажность и высокая температура — заклятые враги надежной изоляции».

Химики наибольшей угрозой считают влажность. Инженеры-электрики же полагают, что опаснее всего повышенная температура. И то, и другое справедливо. Влага в сочетании с излишним теплом разрушительно действуют на изоляцию. Контроль за влажностью и теплом — главное, что поможет удлинить срок действия трансформатора.

Влажность в надежной изоляции возникает из-за трех вещей: 1) плохо сделанная, неэффективная просушка при изготовлении трансформатора; 2) выделение влаги при распаде целлюлозы; 3) наличие скрытой воды в масле.

Перегрев изоляции же возникает от режимов нагрузки трансформатора, и, таким образом, принадлежит к внешним факторам. Также он возникает из-за падения эффективности нормально протекающего конвективного процесса охлаждения в результате уменьшения масляного потока. Оно, в свою очередь, вызвано забитыми путями охлаждающей системы и снижением способности радиатора к охлаждению, а также утечка масла и критический спад его уровня.

Для надлежащего функционирование Вашего трансформатора нужно проводить следующие меры:

— регулярное плановое обслуживание, включающее визуальный поиск утечек масла,

— регистрация изменений температурных режимов и значения наивысшей температуры, возникшей из-за перегрузок, согласно показаниям термометра.

Так как в 90% случаев целлюлоза распадается в результате перегрева, время от времени требуется проводить инвентаризацию подключенной нагрузки, чтобы избежать новых подключений, а значит, и роста нагрузки, превышающей номинальную мощность (нагрузочную способность) трансформатора. Известно, что нагревание от перегрузок больше 140 °С вызывает образование газовых пузырьков, отрицательно влияющих на изолирующие свойства материала. Из-за этого может возникнуть короткое замыкание и силовой трансформатор раньше времени выйдет из строя.

Если же Вы боретесь с нагревом трансформатора при помощи вентиляторов охлаждения или масляных насосов, удостоверьтесь, что они смогут остановить рост температуры и предотвратить перегрев.

Работа по понижению влажности трансформатора начинается еще с проектирования и изготовления прибора. Инженеры и производители должны разработать такую конструкцию, чтобы в наружной оболочке агрегата вокруг прокладок не могла собираться влага.

Нужно вести тщательную борьбу с утечками масла, ведь они вызовут не только его вытекание и попадание в окружающую среду, но и приведут к попаданию влаги в трансформатор и накоплению ее внутри. То же можно сказать и про повреждение диафрагмы вспомогательного устройства сброса давления, или нарушения в закрытии его клапана. Но последнее случается достаточно редко.

При производстве трансформаторов следует комбинировать высокотемпературную просушку с вакуумной в целях минимизации остаточной влажности изоляции во время сборки. При сборке изоляция, подвергаясь влиянию окружающей среды (роса, конденсат, дождь, снег и т.д), и не просушиваясь после этого, может увеличивать свой вес на 10% из-за влажности. В то время как всего 1% влажности бумажного изоляционного материала, в 10 раз ускоряет износ и старение изоляции. Исследователи единогласно уверены, что значения влажности изоляции нового трансформатора допустимые пределы влажности изоляции, никогда не должны занимать больше 1% от ее веса. Поэтому для достижения влажности изоляции перед пропиткой маслом до 1% нужна сухая горячая атмосфера (примерно 100 °С) и вакуум уровня приблизительно 1 — 3 торр.

Когда требуется менять трансформатор?

В первую очередь, если, согласно Вашей информации, трансформатор часто перегружается, нужно вместо него поставить более мощный. Использование же того прибора, который есть, может быть чревато его перегревом и поломкой. И не исключено, что это произойдет неожиданно и в самый неподходящий момент.

Если в Ваш регламент техобслуживания не включены отборы и анализ масла, Вам следует исправить этот недочет и начать отбор образцов масла и проводить анализ на наличие влаги в нем. Тогда Вы будете обладать надежными данными об уровне ее влажности наряду с измерениями сопротивления или коэффициента прочности (стойкости). Если трансформатор старый, то его коэффициент прочности изоляции вряд ли превысит 4% от изначального. И это, скорее всего, происходит в результате влажности изоляции.

Кроме того, Вам необходимо проводить детальный анализ образцов масла на наличие газа (DGA). Если на целлюлозу, опущенную в масло, воздействует высокая температура, ее свойства ухудшаются, приводя к формированию воды, кислот, углекислого газа и угарного газа. Благодаря анализу можно выявить присутствие нескольких газов, которые могут быть индикаторами и других имеющихся проблем, и на которые тоже следует обратить внимание. Однако наличие СО2 и / или СО свидетельствует о перегреве, а значит, и опасности для нормального функционирования трансформатора.

Продление полезного использования трансформатора — главнейшая и ключевая стратегия повышения надежности инфраструктуры энергопоставляющих компаний. Ведь предполагается, что силовые трансформаторы должны работать долго и качественно.

Достигая 20-30-летного «возраста», трансформаторы зачастую еще находятся в рабочем состоянии. Но если управление им осуществлялось неверно и он подвергался неблагоприятным факторам, перегрузкам, нарушалась герметичность емкости с маслом он будет «жить» гораздо меньше.

Понятно, что замена трансформатора обычно стоит недешево. Но Вы затратите больше денег, если поломка произойдет неожиданно, и менять его придется во время незапланированного и дорогостоящего отключения электроэнергии.

Выполнение же вышеперечисленных несложных советов может обеспечить Вам долгую и надежную работу трансформатора на протяжении многих лет.

Рубрики1

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*