Осмотр маслонаполненных трансформаторов

Опубликовано: 31 Декабрь 2011

 маслонаполненный трансформатор

1.1 Внешний вид

Визуальный осмотр внешнего вида трансформатора может дать важную информацию о его состоянии. Например, неправильное расположение клапанов, подключение радиаторов, заклинившие индикаторы температуры и датчики уровней, шум масляных насосов или вентиляторов охлаждения. Утечки масла могут отражать возможность загрязнения маслом, потерю изоляции или проблемы окружающей среды. Внешний осмотр требует наличия персонала с опытом работы в этой области.

1.2 Датчики температуры подсоединенного к сети трансформатора

 датчики температуры

Проверьте все датчики температуры, когда трансформатор находится в сети. Температура датчика обмотки не должна более чем на 15 градусов превышать максимальную температуру масла. В обратном случае или один или оба датчиков неисправны. Проверьте максимальную температуру масла по датчику, следующему за гильзой индикатора масла с инфракрасной камерой. Сопоставьте данные с индикатором масла. Обнулите все значения температуры на датчиках, после того как запишите старые данные по максимальным температурам.
Высокая температура может быть вызвана перегрузками, проблемами охлаждения, а также неполадками с сердечником, обмотками или соединениями.

 1.3 Датчики температуры и отсоединенный от сети трансформатор

Когда трансформатор отсоединен от сети и охладился до температуры окружающей среды, проверьте показания датчиков температуры масла и обмотки. Они должны выдавать одинаковые значения. В обратном случае один или оба датчика – неисправны. Проведите калибровку согласно предписанной процедуре. Также сравните показания с температурой на контрольном датчике масла, все три показания должны совпадать.

1.4  Расширительный бак

указатель уровеня масла в расширительном баке

Проверьте уровень масла в расширительном баке (см. рисунок 1 справа). Этот манометр показывает уровень масла, путем отображения его температуры. Сравните указанную температуру в расширительном баке с верхним пределом температуры масла. Они должны быть примерно одинаковыми.
Настройте либо замените индикатор уровня масла в расширительном баке (если это не обходимо), но только после проведения проверки показаний верхней предельной температуры масла, по схеме, которая была приведена в предыдущем разделе (ссылка на него IEEE 62-1995™ [11], раздел 6.6.2). Если уровень атмосферных газов (азот, кислород, углекислый газ) либо, возможно, влажности, неожиданно возрастут в анализе растворенных газов, то в  диафрагме либо камере   Предварительно отключив трансформатор и выбрав безопасное расстояние, откройте контрольное отверстие в верхней части расширительного бака и посмотрите вовнутрь, подсвечивая себе фонариком. Если есть утечка, масло будет видно в верхней части диафрагмы, либо же внутри камеры. Закройте расширительный бак и проведите замену камеры либо диафрагмы при первой же возможности, предварительно запланировав перерыв в работе трансформатора. Если внутри реле Бухгольца нет газа, то трансформатор может быть повторно включен в работу после выпуска воздуха из камеры.
Анализ растворенных газов должен быть выполнен немедленно для проведения проверки уровня содержания кислорода, азота и влаги. Тем не менее, трансформатор может спокойно функционировать до установки новой камеры, при этом, оператор должен «закрыть глаза» на анализ растворенных газов. Рекомендуется проведение анализа растворенных газов каждые 3 месяца, вплоть до установки новой камеры расширительного бака. После установки новой камеры, масло необходимо дегазировать, если уровень кислорода превышает показание 10 тыс. частиц/миллион. Кроме того, внимательно проверьте уровень влажности в анализе растворенных газов. Это необходимо для того, чтобы обеспечить уровень влажности ниже рекомендованного уровня для каждого конкретного напряжения трансформатора. Проверьте также осушитель в воздушном клапане; никогда не позволяйте ему обесцветиться более, чем на 2/3 перед заменой осушителя. Все усилия должны быть направлены на то, чтобы поддерживать уровень кислорода ниже, чем 2000 частиц/миллион, и обеспечивать как можно более низкую влажность.              

1.5. Воздухоочистительный фильтр трансформатора.

Воздухоочистительный фильтр трансформатора

Проверяйте воздухоочистительный фильтр, необходимый для поступления воздуха, вследствие изменений уровней масла в маслонаполненном трансформаторе. Проверяйте окраску силикагеля и заменяйте последний при снижении его уровня до одной трети рабочего цвета. На фото №2 представлен вышеупомянутый воздухоочистительный фильтр. Обратите внимание на розовый силикагель на дне под массой синего. Его розовая окраска указывает на то, что эта часть насыщена водой. Заметьте также, что в самом основании  видно масло, высотой в один дюйм.
Часто, если масло чистое, то его уровень будет абсолютно невидим. Как правило, на стекло, вокруг абсорбирующего фильтра, наносится тонкая линия, показывающая, какой должен быть уровень масла.
Сравнивайте уровень масла с индикаторной линией уровня и доливайте, при необходимости, ещё масло в фильтр. Обратите внимание на 1  1/4 дюймовую дыхательную трубку, идущую от воздухоочистительного фильтра к расширителю. Меньшая труба (1/2  дюйма или около того) не имела бы нужной пропускной способности для того, чтобы по ней достаточно быстро проходил воздух, в случае обесточения трансформатора  в зимний период. Трансформатор может охладиться настолько быстро, что от сжатия масла может образоваться перепад давлений достаточно большой для того, чтобы повредить баллон. Когда это происходит, и баллон разрушается, воздух втягивается в расширитель, образуя большой пузырь.

 1.6. Азот

 Если трансформатор имеет азотную подушку, то необходимо проверять манометр для поддержания в нём необходимого давления. Обратите внимание на фиксируемые показатели давления  датчика. Если они не меняются, возможно, датчик неисправен. Проверяйте сосуд с азотом, чтобы убедиться в хорошем его качестве.  Проверяйте, не фиксируются ли слишком высокие показатели подкачки азота, это признак утечки. Трансформаторы меньшего размера, такие, как станционные или повышающие в цепи генератора, могут не иметь баллона с азотом для восстановления предусмотренного его уровня.  Будьте особенно внимательны как к показателям манометра, так и к зафиксированным данным датчика.

 Манометр может быть несправен годами, и никто не заметит этого. Датчик будет выдавать похожие показатели, независимо от того зима это или лето, ночь или день. Тем временем, утечка азота (N2) может продолжаться до полной его потери. В таком случае, из-за появления воздушных масс, насыщенных кислородом и влагой, ухудшаются эксплуатационные качества масла и изоляции. Следите, не увеличивается ли уровень кислорода или влаги на манометре. Для обнаружения утечек азота (N2) используется специальное ультразвуковое оборудование по обнаружению утечки (Р-2000).

1.7 Утечки трансформаторного масла

Утечки трансформаторного масла

Проверьте весь трансформатор на утечки трансформаторного масла. Неплотные соединения возникают из-за износа прокладок, ультрафиолетового облучения,   из-за тепловой усадки прокладок и фланцев. Большинство  неплотных соединений могут быть восстановлены, применяя эпоксидную смолу или другой материал.

Фланцевые неплотные соединения могут быть восстановлены с этим способом, используя прорезиненную эпоксидную смолу, введенную во фланец под давлением. Очень маленькие неплотные соединения в сварных соединениях и баках могут быть устранены, правкой молотком с со специальным шаровым бойком, зачисткой с соответствующим растворителем, и применением "заплаток"  специальной эпоксидной смолы.

Некоторые неплотные соединения, вероятно, придется сварить. Сварка может быть произведена с трансформаторным маслом в трансформаторе, если доступен  квалифицированный, и хорошо осведомленный сварщик. Если выбрана сварка с трансформаторным маслом в баке, образцы масла должны быть взяты для анализа растворенных газов до  и после сварки. Сварка может привести к появлению газов  при анализе растворенных газов, и   должно быть определено, какие газы относятся сварке и какие к работе трансформатора.

1.8  Устройство сброса давления

Проверьте устройство сброса давления трансформатора, чтобы убедиться, что оно исправно. Если оно в работе, то флажок находится в вертикальном положении, и сигнализация с реле отключения находятся под напряжением.

Устройство сброса давления

Рисунок 3. – Устройство сброса давления

 

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ:
Не подавайте повторно питание на трансформатор после того, как сработало это устройство, и реле обесточило трансформатор, пока не проведены испытания и анализы, для выяснения причины отключения и она не устранена.

1.9. Масляные насосы.

Трансформатор может иметь масляные насосы, снабжённые индикаторами скорости циркуляции масла, а также клапанами изолирующими насос, которые нужны для того, чтобы можно было убедиться, что циркуляция масла происходит в заданном режиме. Мотор насоса может крутиться и в обратном направлении, в таком режиме индикаторы также показывают скорость циркуляции. Для того, чтобы убедиться, что мотор крутится в нужном направлении, используется амперметр, с помощью которого определяется сила тока в моторе. Затем показания сравниваются с максимально возможной силой тока, указанной на табличке с характеристиками мотора. В случае если мотор вращается в обратном направлении, сила тока будет гораздо меньше, чем указанная на табличке величина. Еще при техническом осмотре насосов используются анализаторы вибрации, которые применяют, если при работе насоса возникает необычный шум.
Также производится лабораторный анализ масла, на предмет наличия в нём частичек металла, которые могут попадать в масло, отрываясь от металлических частей насоса, в частности от подшипников. Такой анализ производится, когда есть подозрение на неисправность подшипников. Анализ должен быть произведён сразу же, как только возникает подозрение на неисправность подшипников, потому что попадание определённого количества металлических частиц в масло, может повредить изоляцию трансформатора, что в свою очередь может привести к возгоранию масла в баке и взрыву трансформатора.

1.10 Вентиляторы и радиаторы.

вентиляторы охлаждения трансформатора

Необходимо осмотреть верхние и нижние клапаны радиаторов, чтобы убедиться, что они открыты. Затем нужно убедиться, что вентиляторы и радиаторы ничем не загрязнены, и удостовериться, что вентиляторы вращаются без каких-либо отклонений. Проверить лопасти вентиляторов на наличие поломок или налипшей грязи и убедиться, что радиаторы не заблокированы полностью или частично. Эффективность вентиляторов гораздо выше, если их лопасти очищены и вращаются в прохладном воздухе. Обычно вентиляторы гонят воздух сквозь радиаторы, а не напрямую. Проверить, не изменено ли направление вращения вентилятора, с помощью электрического реверсирования (то есть воздух, проходит в обратном направлении – сквозь радиатор на лопасти вентилятора). Это обозначает, что вентиляторы будут вращаться в тёплом воздухе, который сначала проходит сквозь радиаторы, из-за чего становятся менее эффективными. Приблизьте руку к радиатору, напротив вентилятора: вы должны почувствовать движение воздуха сквозь радиатор в сторону руки.
Также направление вращения лопастей вентилятора можно определить визуально, наблюдая за ними в момент пуска или остановки, когда скорость вращения невысока и исправить направление, если это необходимо.

1.11 Реле Бухгольца

 газовое реле

Проверьте клапанный затвор в реле Бухгольца (газовом реле), чтобы убедиться, что он открыт. Пока трансформатор выключен, проверьте реле Бухгольца, поднимая смотровое стекло (в середине рис. 4, справа) и загляните внутрь. Если внутри есть газ, то масло будет вытесняться, и газ окажется сверху. Если имеется достаточно газа для смещения верхнего слоя масла, то должна быть активирована сигнализация. Маленький клапан в левом верхнем углу должен выпускать газ, что приводит реле в исходное состояние. Если в реле нового трансформатора найдено небольшое количество газа  (несколько месяцев после запуска), это, скорее всего, воздух, который остался внутри трансформатора и выходит. В этом случае нет причин для беспокойства.

 Если трансформатор находится в работе уже некоторое время (несколько лет), и газ найден в реле Бухгольца, то образцы масла должны быть отправлены в лабораторию для анализа растворенных газов и тщательного тестирования. Проконсультируйтесь с производителем и другими экспертами по трансформаторам. Очевидная причина пузырьков газа  должна быть определена и устранена до повторной подачи напряжения на трансформатор.

 1.12 Реле при внезапном повышении давления

 Реле при внезапном повышении давления

Пример реле показан на фото. Цель этого реле заключается в подаче сигнала при внезапном повышении давления внутри бака. Это реле очень чувствительно и срабатывает при малейшем повышении давления. Если происходит небольшое повышение давления из-за небольшого замыкания внутри бака, то это реле подаст сигнал. В отличие от этого, устройство для сброса давления (показано наверху на рисунке 5) функционирует при большом повышении давления внутри бака, вызванным сильным нагревом, приводящим к закипанию масла и появлению пузырьков. Проверьте клапанный затвор, чтобы убедиться в том, что он открыт.

 Пока трансформатор выключен, проверьте функциональность реле внезапного давления, медленно закрывая клапанный затвор. Оставьте его закрытым несколько секунд и снова резко откройте. Это должно активировать сигнализацию. Если сигнализация не срабатывает, то проверьте реле. В случае не функционирования, его следует заменить на новое.

1.13 Реле отказа диафрагмы

Реле отказа диафрагмы

На новых трансформаторах реле отказа диафрагмы находится на или рядом с верхней частью расширительного бака на масляной стороне диафрагмы. Это реле находится рядом с самой высокой точкой трансформатора. Оно служит для сигнализации отказа диафрагмы и попадания воздуха в масло.
Реле может также служить дублером реле Бухгольца. Если реле Бухгольца переполнено газом и не может активировать сигнализацию или отключение, газ будет байпассировать реле Бухгольца и поступать вверх в расширительный бак и, в конечном итоге, к реле отказа диафрагмы (см. рисунок 6). Конечно, эти газы также обнаружатся при анализе растворенных газов (АРГ). Однако АРГ обычно берутся только раз в год, и проблема может быть не обнаружена до срабатывания этой сигнализации.
Если включилась сигнализация отказа диафрагмы, то необходимо обесточить трансформатор и проверить реле Бухгольца на наличие газа, как описано в разделе 1.10. Открыть смотровое окно расширительного бака и с помощью ручного фонарика осмотреть и проверить наличие масла внутри диафрагмы. Удалить воздух/газ из расширительного бака, использую клапан отбора воздуха на верху расширительного бака. Если трансформатор новый и находится в работе только несколько месяцев то проблема, скорее всего, заключается в утечке воздуха из структурных частей трансформатора, как упоминалось в разделе 1.11.
Во время очистки трансформатора откройте смотровое окно в верхней части расширительного бака, посмотрите внутрь диафрагмы, используя ручной фонарик. Если внутри диафрагмы обнаружится масло, то это означает наличие течи. В этом случае должна быть заказана и установлена новая диафрагма.

 Источники: Диагностика трансформаторов, Инструкция по эксплуатации, Стандарты и Методики.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: , ,

Оставить отзыв