Виды трансформаторных вводов: описание и назначение

Назначение

Трансформаторные вводы — необходимый элемент конструкции. Они предназначены для изоляции выходных концов обмотки и последующего крепления устройства к различным дополнительным устройствам и элементам.

Типов выводов несколько десятков, при этом они различаются размером и формой, мощностью, напряжением, принципом установки, требуемыми техническими характеристиками и многим другим.

Высоковольтный ввод имеет довольно простую конструкцию. Изолятор из фарфоровой пластины прикреплен к качественному чугунному фланцу. Последний нужен для надежного и надежного соединения входного патрубка и крышки бака. Ток передается через медный стержень, именно он соединяет обмотку с элементами оборудования. Тип утеплителя имеет мелкие ребра жесткости или даже совершенно гладкую поверхность. Также существуют варианты с выступами на изоляторе в форме зонтика, благодаря которым можно избежать поверхностных разрядов.

Раньше вводы трансформатора имели конструкцию, не позволяющую их быстро снимать и заменять. Пришлось снимать крышку или открывать активную часть бачка, а уже потом снимать и ремонтировать. Новые трансформаторы оснащены съемными шлейфами. Благодаря отсутствию зажимов и фланцев их можно легко снять и при необходимости заменить на новые, не поднимая сердечник. Устройство просто открывается, нажимая на входное отверстие на крышке, после чего удаляется уплотнительное кольцо. Втулка снимается и заменяется.

Проблема с работой вводов в том, что появляется самый сильный магнитный поток. Это особенно актуально для оборудования, предназначенного для работы с большими токами. Магнитное поле вызывает сильный нагрев кожуха и фланцев. Чтобы избежать повреждений, связанных с этим фактором, фланцы из стали и чугуна заменяют на латунные. Кроме того, для уменьшения нагрева втулки размещают вместе с крышкой, при этом в отверстии, то есть диаметр отверстия для впуска расширяется, так что токовая планка находится дальше.

Система отвода тепла

В процессе преобразования электроэнергии часть потерь выделяется в виде тепла, поэтому система его отвода неизменно присутствует в любом ПТ. Для этого мощные устройства оснащены специальной двухконтурной системой, в которой масло охлаждается следующими способами:

• С помощью радиаторов (см. E на рис. 4), которые обеспечивают передачу тепла вторичной или внешней среде.
• Корпус цистерны с волнистой поверхностью (применяется в устройствах малой мощности).
• Монтаж вентиляционного оборудования. Такое решение позволяет увеличить производительность на четверть.
  Вентиляторы системы принудительного охлаждения CT
• Дополнительные системы водяного охлаждения. Это один из самых простых и эффективных способов отвода тепла.
• Использование специальных насосов, которые циркулируют масло в системе отвода тепла.

Устройства управления рабочим напряжением

В некоторых случаях возникает необходимость увеличить или уменьшить нагрузочное напряжение ТТ; для этого в большинстве конструкций предусмотрен специальный переключатель. По сути, он изменяет коэффициент трансформации, переключаясь на большее или меньшее количество витков в катушках.

Как правило, такие манипуляции проводятся при снятии нагрузки, но есть устройства, позволяющие менять ТТ без отключения потребителей.

Виды дополнительного оборудования

Для обеспечения стабильной работы и обслуживания трансформаторов тока в их конструкцию могут входить следующие устройства, называемые аксессуарами или дополнительным оборудованием:

• Реле давления газа — это система защиты. Если ТТ переходит в ненормальный режим работы из-за большого тепловыделения, масло разлагается. Этот процесс сопровождается выделением газа. При его быстром образовании срабатывает защита, отключая устройство от источника питания и нагрузки. Если процесс газовыделения идет медленно, срабатывает предупреждение.
• Тепловые индикаторы показывают нагрев масла в различных узлах системы отвода тепла.
  Указатель температуры масла
• Осушители. Они используются в масляных системах, которые протекают для отвода тепла, предотвращения образования конденсата.
• Системы сбора нефти.
• Датчики давления, если оно превышает определенный порог, автоматически активируется устройство сброса для нормализации.
• Датчик уровня масла в системе отвода тепла.

Переключатель ответвлений трансформатора

Все распределительные трансформаторы оснащены устройствами РПН (устройства РПН) или без возбуждения (устройства РПН). Устройства РПН для трансформаторов типоразмера I-II практически не используются. Выключатели холостого хода используются на стороне ВН для регулирования напряжения в диапазоне ± 5% от номинального значения. Устройство состоит из устройства РПН, расположенного внутри трансформатора, на ярме магнитопровода или под крышкой резервуара, и ручного управления, осуществляемого на крышке резервуара. Устройства РПН работают в трех или пяти ступенях регулирования: «номинальное» и два крайних положения или «номинальное» и ± 2X2,5%. На трансформаторах, произведенных в разное время на разных заводах, можно найти самые разные устройства РПН. Это как «нулевые», так и трехфазные трехфазные системы. На рисунках 11-13 показаны наиболее распространенные переключатели для трансформаторов типоразмеров I-II: язычковый «ноль», сегментный «ноль» и тройная рейка и шестерня.

1, 9, 18, 26 — шайбы; 2 — винт; 3 — втулка; 4 — сальниковая набивка; 5 — гайка сальника; 6 — гайка фланцевая; 7 — болт; 8 — капюшон; 10 — фланец; 11 и 12 — прокладки; 13, 21 — колпачки; 14 — корпусной переключатель; 15 — неподвижный контакт; 16 — шайба пружинная; 17 — орех грецкий; 19 — звезда; 20 — пружина; 22 — диск; 23 — контргайка; 24 — шплинт; 25 — дерево

Рис. 11 — Переключатель пластинчатого ответвления

а — внешний вид, б — схема контакта

1 — неподвижные контакты; 2 — цилиндр; 3 — коленчатый вал; 4 — подвижные контакты; 5 — коленчатый вал; 6 — фланец; 7 — капюшон; 8 — стопорный болт; 9 — стрелка; 10 — оси

Рис. 12 — Сегментный переключатель

1 — бумажная бакелитовая трубка; 2 — неподвижный контакт 3 — подвижный контакт; 4 — пружина; 5 — болт; 6 — рельс; 7 — винт; 8 — держатель; 9 — капюшон; 10-ти ступенчатый индикатор; 11 — стоп; 12 — зубчатое колесо; 13, 15 — деревья; 14 — бумажно-бакелитовая трубка; 16, 19 — втулки; 17 — сальниковая набивка; 18, 21 — гайки; 20, 22 — винты; 23 — кольцо

Рис.13 — Реечный переключатель

Бак с арматурой

Бак трансформатора выполняет множество функций. Это, в первую очередь, механическое основание, на нем внутри и снаружи закреплены все элементы трансформатора; это также охлаждающий элемент, который передает тепловые потери в окружающий воздух и масляный бак с достаточным сальником. Раньше выпускались гофрированные и трубчатые резервуары. Все резервуары теперь гладкие, овальные или прямоугольные. Бак состоит из корпуса 3, днища 4, рамы 2 и крышки 1 (см. Рис. 17) с отверстиями для крепления к раме.

Рис. 17 — Основные части корпуса трансформатора

Крышка закрывает резервуар и одновременно служит основанием для установки расширителя, вводов, исполнительных механизмов коммутационных аппаратов, подъемных колец и других устройств (см. Рис. 18). Место соединения крышки с резервуаром соединяется уплотнительной резиной, уложенной на каркас в выступе между выступающим концом корпуса и отверстиями в каркасе. Ролики установлены под днищем для перемещения трансформаторов; на стенках бака устанавливаются крюки для подъема трансформатора; для крепления радиаторов и фильтров — патрубки с фланцами; доступны клапаны для заправки трансформаторов маслом.

1 — фланец для подключения к расширителю, 2 — проушина, 3 — ввод ВН, 4 — выключатель, 5 — кран, 6 — термометр, 7 — предохранитель, 8 — ввод нейтрали НН, 9 — ввод линии НН, 10 — крышка, 11 — место установки расширителя

Рис. 18 — крышка трансформатора (вид сверху)

Расширитель служит для локализации (компенсации) колебаний уровня масла в трансформаторе при изменении температуры (см. Рис. 19). Кроме того, он уменьшает площадь контакта воздуха с маслом и, таким образом, защищает масло от преждевременного окисления. Объем расширителя подбирается таким образом, чтобы для всех режимов работы трансформатора от отключенного состояния до номинальной нагрузки и при температуре окружающей среды от -45С до + 45С он содержал масло (обычно 8-10% объем масла в трансформаторе). На фиг.19 показано, что при нагревании масло из бака трансформатора перемещается в расширитель через трубку, соединяющую его с патрубком 7; когда температура падает, он возвращается в резервуар. На торцевой стенке корпуса расширителя 2 расположен индикатор масла 1, на котором нанесены 3 деления с контрольными цифрами: -45, +15, +45. Это означает, что когда трансформатор не работает, уровни масла, отмеченные градуировкой, должны соответствовать указанной температуре окружающей среды. Для сбора и удаления отложений и влаги со дна расширителя предусмотрен поддон 10 с отверстием, закрытым пробкой 9, который также служит для слива масла из расширителя. Изменение уровня масла в расширителе, а следовательно, и его объема компенсируется поступлением в расширитель атмосферного воздуха из окружающей среды через осушитель, подключенный к патрубку 6. Отверстие с пробкой 5 предназначено для заливки расширитель с маслом, кольца 3 — для подъема, патрубок 4 — для подключения к предохранительной трубе. Чтобы осадки не попадали в трансформатор снизу расширителя, конец патрубка 7 выступает внутрь расширителя на 50-60 мм. Расширитель устанавливается немного выше уровня крышки 8 бака трансформатора с помощью опорных пластин 12, которые приварены к кронштейнам 11, прикрученным к крышке.

Рис. 19 — Расширительное устройство

Термосифонный фильтр (рис.20) служит для непрерывной регенерации масла в процессе работы трансформатора и представляет собой металлический сосуд 4, заполненный силикагелем 3 и соединенный трубами 6 и 7 с верхним и нижним патрубками бака. Силикагель загружается в него через бункер 5, а отходы сливаются через бункер 1. Бункеры снабжены металлическими решетками с сетками для предотвращения попадания силикагеля в бак трансформатора. Циркуляция масла через фильтр основана на конвекции из-за разницы температур между верхним и нижним слоями масла. О увлажнении и необходимости замены абсорбента или его восстановления свидетельствует изменение цвета с синего на розовый индикаторный силикагель, налитый в прозрачный колпак сушилки. В современных трансформаторах в детандер встроен осушитель воздуха.

Рис. 20 — Термосифонный фильтр

Во время работы трансформаторов тепло, выделяемое магнитной системой, обмотками и другими частями, подверженными нагреву, передается маслу. За счет конвекции масло передает тепло стенкам резервуара и стенкам окружающего воздуха. Каждый квадратный метр поверхности резервуара с естественной циркуляцией масла способен поглотить 400-450 Вт. Если тепловая нагрузка на поверхность бака больше, температура активной части и трансформатора может превысить допустимое значение. В трансформаторах малой мощности (25-40 кВА) потери энергии относительно небольшие, для его снятия достаточно гладкой поверхности бака. В трансформаторах мощностью более 40 кВА используются радиаторы, смонтированные с овальными и круглыми трубками (см. Рисунок 21). Они прикручены к патрубкам бака и уплотнены резиновыми прокладками. Радиаторы могут быть разборными или сварными. Съемные радиаторы легче ремонтировать, но вибрация их уплотнений часто вызывает утечки масла.

1 — патрубок с фланцем, 2 — коробка (коллектор), 3 — труба овальная, A — расстояние между центрами патрубков (основные установочные размеры радиаторов)

Рис. 21 — Радиатор двухрядный прямолинейный

Магнитопровод

В трехфазных трансформаторах I-II типоразмера чаще всего используются асимметричные магнитопроводы трехстержневого типа. Магнитопровод собирается из отдельных тонких пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга пленкой специального термостойкого покрытия или краской КФ-965. Лигатура — сборка пластин в лигатуре (рис. 4), полученная чередованием слоев: пластины стержней входят в коромысла, а пластины коромысел — в стержни. Сечение стержней многоступенчатое, приближается по форме круга для лучшего использования пространства внутри обмоток (рис. 5). Сечение ярма может быть использовано по-разному: многоступенчатое (повторяющее форму стержней), прямоугольное (рисунок 6, а), Т-образное (рисунок 6, б) и крестообразное (рисунок 6, в).

Рис. 4 — Сборка пластин магнитопровода в обвязке и Рис. 5 — Форма сечения стержней магнитопровода, где D0 — диаметр описанной окружности стержня

Рис. 6 — Поперечные сечения ярм магнитопровода

И верхняя, и нижняя пластины ярма скреплены балками ярма, стянутыми вместе тремя горизонтальными нажимными штифтами. Шпильки изолированы из стали ярма бумажно-бакелитовыми трубками и изоляционными шайбами. Активная сталь магнитопровода заземлена луженой медной лентой 2 (рисунок 7), вставленной с одной стороны между пластинами первого корпуса, а с другой — между прокладкой электрического ящика и ярмом стороны низкого напряжения. (LV).

Рис. 7 — Установка заземления магнитопровода

Ремонт и защита силового трансформатора тока

отремонтировать силовой трансформатор довольно сложно. Этот процесс не только трудоемкий, но и дорогостоящий. Этот процесс должен выполняться только опытным специалистом. Если в его конструкции есть неправильные соединения, это может поставить под угрозу вашу жизнь. Есть несколько заводов, которые могут это исправить. Вот основные компании, которые могут взять на себя эту работу:

• Сименс.
• РАСКРЫТЬ.
• ABB.

В силовом трансформаторе должна быть предусмотрена дифференциальная защита. Считается более эффективной, чем релейная защита. Чтобы надежно защитить современные силовые трансформаторы, вы можете использовать специальную программу Transformer Designer.

Дифференциальное реле должно сравнивать мощность первичного и вторичного тока. Если в трансформаторе возникает дисбаланс, реле активирует и защищает балласты. Вторичная обмотка должна быть подключена к токовой катушке реле. Защита трансформатора должна быть пропорциональна смещению и / или отклонению дифференциального коэффициента тока.

Самостоятельно намотать трансформатор. Обмотка должна содержать ровный слой обмотки. Провод нужно вывести обратно через розетку. Между слоями обмотки необходимо установить ватные полоски, которые будут использоваться от перегрева. Также можно следить за повышением температуры с помощью специальной жидкости, которая пропитает слой утеплителя. Монтаж силового трансформатора должны производить только опытные электрики. Многие производители трансформаторов опасаются, что смогут самостоятельно определить причину выхода из строя. Неисправность можно определить с помощью релейной защиты.

Классификация и особенности конструкции

Характеристики проекта различаются по требуемым техническим характеристикам и эксплуатационным характеристикам. Этот момент необходимо учитывать, иначе трансформатор, даже если он работает, не должен рассчитывать на эффективность и безопасность.

Составные

Комбинированные вводы используются исключительно для трансформаторов напряжением до 1000 В. Они также состоят из двух или трех фарфоровых изоляторов. При этом, в отличие от заполненных маслом, внутри полости отсутствует масляный состав. Их использование в устройствах с высоким номинальным напряжением недопустимо.

Съемные

Конструкция съемных втулок подразумевает, как следует из названия, что они могут быть быстро извлечены и снова вставлены при необходимости. Фиксированные параметры подходят только для токов, которым в настоящее время не присвоены значения. Диаметр шпилек у более старых экземпляров намного меньше. При этом съемные варианты отличаются большим диаметром штырей, что позволяет увеличить продолжительность рабочего тока.

Маслонаполненные

Трансформаторный ввод состоит из двух или трех фарфоровых изоляторов с маслом внутри полости. Что касается конфигураций вводов с напряжением 110 кВ и более, есть две фарфоровые крыши. Они сочетаются между собой и застегиваются на рукав. Внутренняя часть в масле, его расход необходимо контролировать.

Маслоподпорные

Выходы опоры масла особенно узкие, но особенность в том, что масло подается по специальной трубке, которая находится непосредственно у самого входа. Жидкая изоляция является общей, то есть имеет тот же химический состав, что и трансформатор. Применяется исключительно для устройств с напряжением 110 кВ.

С твердой изоляцией

Устройства с твердой изоляцией также герметичны и используются для оборудования с высокой номинальной мощностью. По конструктивным особенностям они аналогичны масляным вариантам, но не имеют фарфоровой нижней крышки.

Функционирование системы

Принцип работы силового трансформатора основан на электродвижущей силе, движущейся по обмоткам. Эти устройства работают только на переменном токе. Если подключить его к обмотке, будет создан магнитный поток. Он замыкается на магнитном приводе. В это время во второй обмотке появляется электродвижущая сила. Все катушки в системе магнитно связаны. Показатель ЭДС будет пропорционален количеству витков в обмотке.

Принцип работы понижающего или повышающего силового трансформатора включает несколько режимов. У каждого из них есть свои особенности.

В рабочем режиме напряжение подается на первичную обмотку, а нагрузка — на вторичную. В таком положении установка способна подавать подключенную к ней электроэнергию в течение длительного времени. Рабочий режим может быть выполнен с испытанием холостого хода и короткого замыкания.

Холостой ход возникает при разомкнутой вторичной обмотке. В этот период исключается протекание через нее тока. Этот режим позволяет определить КПД устройства, потери на намагничивание сердечника и коэффициент трансформации.

Короткое замыкание возникает при замыкании клемм вторичной обмотки. В этом случае следует занижать силу тока на входе на входе. На этом уровне вторичный ток генерируется без превышения. Представленная методика используется для определения уровня потерь в меди.

Аварийный режим определяется в случае неисправности системы. Рабочие параметры отклоняются от допустимых значений. Наиболее опасное состояние — короткое замыкание внутри обмоток. В этом случае может возникнуть пожар, что приведет к серьезному повреждению топливной системы. Для предотвращения возникновения аварии используются различные системы автоматической защиты, сигнализации и отключения оборудования.

Расшифровка маркировки

Расшифровка маркировки, чтобы увеличить схему кликните по ней
Чтобы увеличить таблицу, нажмите на нее

По числу и схеме соединения обмотки

ТТ состоят из 2 или более обмоток. Они индуктивно связаны внутри устройства. Силовые обмотки, передающие электрическую энергию потребителям, называются вторичными обмотками. Электростанция многофазного типа соединена обмотками в звезду от множества лучей. Трехфазные трансформаторы соединены трехлучевым соединением звезда-треугольник.

Устройство и принцип действия

Чтобы понять, как работает такое устройство, необходимо изучить его комплектацию. Устройство силового трансформатора включает в себя как основные части, так и дополнительные части.

Устройство трансформатора

Первые:

• Магнитная цепь;
• 2 или 3 обмотки;
• Расширитель;
• Рамка;
• Входы;
• Изоляционные элементы.

Магнитопровод выглядит как электромеханическая стальная система. Эта часть устройства силового трансформатора служит основой для крепления различных деталей. Обмотки являются частью электрической цепи. Они сделаны из проволоки и изоляции. Кабель может быть медным или алюминиевым. Конструктивно обмотки представляют собой последовательные катушки. Их фазы можно соединить двумя способами:

• в виде треугольника;
• звезда.

Магнитопровод с обмотками находится в резервуаре минерального масла. Эта конструкция называется силовым трансформатором. Может комплектоваться радиатором для отвода тепла. Некоторые модели таких устройств также имеют в своей конструкции системы защиты. Оборудование этого класса обычно устанавливается на открытом воздухе.

Принцип работы силового трансформатора основан на физическом законе электромагнитной индукции. Это так. При подключении обмотки устройства к сети создается магнитный поток. Он наводит электромагнитное поле в другой обмотке устройства. Такой принцип работы объясняется наличием в устройстве магнитной муфты.

Выбор группы и схемы соединения обмоток силового трансформатора

Указанные параметры выбраны таким образом, чтобы исключить возникновение высших гармоник и уравнять нагрузку на стороне ВН с нерегулярной нагрузкой на стороне НН. Конкретная схема и группа определяются исходя из параметров электросети и подключаемой нагрузки. Группу и схему подключения необходимо учитывать при параллельном подключении силовых трансформаторов, так как их совпадение является обязательным условием для параллельной работы.

Проблемы эксплуатации

Проблемы со свинцом обязательно повлияют на трансформатор. Но специалистам необходимо выявить причину и постараться максимально обезопасить устройства от нее при последующем использовании.

Более 60 процентов всех причин отказов силовых трансформаторов связаны с проблемами с вводами. Большинство из них — это высоковольтное оборудование 110 кВ. Тип и характеристики повреждения зависят от структурных деталей механизма и данных о напряжении. Несъемные варианты показывают меньший процент отказов, но их ремонт невозможен. Устройства с большой мощностью меняют чаще менее 100 кВ.

Внутренние дефекты конструкции широко варьируются из-за внутренней изоляции. Типично для:

• покрытые маслом — механические повреждения и потери из-за природных факторов;
• твердая изоляция с размазыванием масла, старением состава, повреждением фарфоровой крышки;
• изоляция масляного барьера — течи фарфора, естественный износ и снижение показателей внутренней изоляции, неисправность прокладок и цилиндров;
• изоляторы из негерметичной вощеной бумаги — перекрытие, приводящее к поломкам, сокращению соединений на вводах, механической проводимости, нарушению объема циркуляции масла, увлажнению или окислению агрегатов в местах утечек масла;
• герметичные изоляторы из вощеной бумаги — естественное старение состава и осадки, препятствующие работе, появление в составе алюминия и наблюдение вибраций, появление разрядов в области возле крышки, снижение показателей давления.

В зависимости от технических характеристик шлейфа при плановом осмотре трансформатора специалист проверяет, не появились ли дефекты из приведенного выше списка. Есть и другие причины, которые приводят к снижению чувствительности изоляционных материалов оборудования. Для удобства они объединены в четыре большие группы.

Электрическое старение

Электрическое старение — естественный фактор, приводящий к ухудшению изоляции автомобиля. Этот фактор представляет собой комбинацию, включающую постоянную влажность, окислительные процессы, проявление импульсов частичного электрического тока на поверхности и постоянное воздействие тепла.

Частые коммутации

Электроприводы, используемые в производстве, влияют на напряжение питания. Появление гармоник и изменение напряжения приводят к особому изменению частоты переключения. Выключатели для электрических ламп, которые часто используются в комбинации на предприятиях, также приводят к перенапряжениям.

Тяжелые режимы работы

В тяжелых условиях проводники могут перегреваться. В результате происходит износ изоляции и так называемый естественный температурный износ. В тяжелых условиях эксплуатации оборудование используется с четко ограниченным полом во время работы и в состоянии покоя.

Принцип работы

Работа СТ выполняется по законам электротехники. ТТ ничем не отличаются от обычного трансформатора. Ток, протекающий в первичной обмотке, изменяется во временном интервале от гармоник. Создайте мощный поток магнитных полей в магнитных цепях. Индукция проникает через витки вторичной обмотки, создается электродвижущая сила.

Принцип работы трансформатора

Нагрузки снимаются с вводов вторичной обмотки на крыше трансформатора. Параметры тока вторичной обмотки выдерживаются не выше расчетного значения. В таком состоянии растения работают месяцами, долгое время. 1 низкоамплитудный потенциал (6-10 кВ) электричества преобразуется в высокоамплитудный класс (35, 110, 220, 500, 1100 кВ).

В рабочем режиме ПТ подключается шиной RU от ЛЭП к нагрузке потребителей энергии. Без коробки отбора мощности частота электрического тока увеличивается. ПТ, работающие в группе, разряжены, режимы близки к минимальным. При отборе мощности от потребителей частота электрического тока снижается, трансформатор заряжается на 100 — 140% мощности. При стабилизации частоты на уровне 50+ (0,5-1%) электростанции переводятся в стабильный номинальный режим работы. Во время пробного периода он ненадолго включается в режиме короткого замыкания. Проверено 99,99% электрических характеристик агрегата и регулируются его режимы работы.

Читайте также: Трехфазный трансформатор в масле — TMF
Режим короткого замыкания

Есть повышающие и понижающие трансформаторы, для его определения нужно узнать коэффициент трансформации, с его помощью можно узнать, какой трансформатор. Если коэффициент меньше 1, трансформатор является повышающимся (это также можно определить по значениям, если во вторичной обмотке больше, чем в первичной, то такое увеличение) и наоборот, если K> 1, затем понижающий (если в первичной обмотке меньше витков, чем во вторичной).

Формула для расчета коэффициента трансформации

где это находится:

• U1 и U2 — напряжение ВН и НН,
• N1 и N2: количество витков в первичной и вторичной обмотках,
• I1 и I2 — ток в первичной и вторичной обмотках.

Особенности конструкции

Нюансы конструкции, особенно увлажнение, также являются частой проблемой в трансформаторных шлейфах. Увлажнение характерно для автомобилей, не относящихся к герметичному типу. Но в герметичных установках верхняя часть повреждения происходит из-за снижения качества состава, а также появления частых электрических разрядов.

Любые проблемы на начальном этапе не вызывают беспокойства и не приводят к резкому снижению КПД устройства или его выходу из строя. На ранних стадиях проблемы происходит изменение состава масла, например, добавление в него частиц алюминия. В результате изоляционные продукты разлагаются, что приводит к разрушению поверхности.

Это связано с провисаниями и образованиями, а также с необходимостью замены не только самих вводов, но и частиц прилегающих к ним деталей, чтобы проверить составные части трансформатора.

Как выбрать силовой трансформатор

Трансформатор является сердцем понижающих и распределительных подстанций. Выбор силового трансформатора связан с рядом нюансов и характеристик, рассмотренных в этой статье. Основные принимаемые во внимание параметры:

1. Первичное напряжение (ВН) — высокий уровень напряжения электросети. Например, 6, 10 или 20 кВ.
2. Вторичное напряжение (LV) — низкий уровень напряжения, необходимый для питания потребителей электроэнергии. Например, 0,38 кВ или 0,23 кВ.
3. Количество фаз и частота (Гц).
4. Нагрузка в кВА с учетом потенциального роста мощности в будущем.
5. Место установки силового трансформатора: внешнее / внутреннее.
6. Диаграмма нагрузки.
7. Категория надежности электроснабжения потребителей.
8. Перегрузочная способность трансформатора.

При выборе номинальной мощности руководствуйтесь графиком суточной нагрузки, на котором отображается среднесуточная и максимальная активная нагрузка (кВт), а также расчетной активной нагрузкой (при отсутствии суточных графиков) скорость увеличения нагрузки и стоимость электроэнергии. Выделяют следующие типы силовых трансформаторов, представленные в таблице:

Основные показатели мощности силовых трансформаторов.

Если взять за критерии определения другие показатели и характеристики, то можно выделить следующие типы силовых трансформаторов:

• количество фаз — одна или три. Трехфазный силовой трансформатор — это наиболее распространенное электрическое устройство, используемое на подстанциях;
• количество обмоток: три или две обмотки;
• в зависимости от назначения трансформаторы могут быть повышающими или понижающими;
• если взять за критерий место установки, то различают внешние и внутренние устройства;
• по типу охлаждения устройства делятся на две категории: силовые трансформаторы сухие (с воздушным охлаждением) и масляные силовые трансформаторы.

Независимо от типа, характеристик мощности или размеров, принцип действия силового трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Когда в устройство подается ток с определенными характеристиками, он проходит через замкнутую магнитную цепь и попадает в первичную и вторичную обмотки.

В зависимости от количества витков в обмотках определяется коэффициент напряжения. Если количество витков в первичной обмотке меньше — это повышающий трансформатор, если наоборот, речь идет о понижающем трансформаторе.

На практике номинальное значение мощности выбирается на основе кривой нагрузки и начального коэффициента нагрузки. Номинальная полная мощность трансформатора должна быть больше номинальной полной мощности. Также необходимо учитывать температуру, при которой эксплуатируется трансформатор.

Основные методы контроля технологического состояния

Существует несколько методов управления, в том числе интегральный и дифференциальный. Эти типы различаются по принципу действия и имеют разные изоляционные характеристики. Например, интегралы в первую очередь нацелены на проверку общего состояния входа, а не на обнаружение и устранение конкретного дефекта. Используя их, вы будете уверены, что неисправность будет обнаружена, но не в конкретной области, а именно в том, что она присутствует.

Так вы сможете срочно заменить подъезд и не переживать за сохранность устройства. Но дифференциальные нацелены на определение конкретного места неисправности. В зависимости от характеристик выполняемого исследования меняются основные настройки, включая необходимость отключения оборудования от сети.

Интегральные

Интегральные методики позволяют проверить состояние устройства в целом. Они не предназначены для более точного определения места неисправности. Но они сигнализируют о том, что требуется полная замена ввода, если это возможно, или дополнительное управление дифференциальным методом.

Измерение сопротивления изоляции

Используя метод измерения сопротивления изоляции, специалисты выявляют такие дефекты, как влага в твердой изоляции и наличие загрязнений, в том числе пыли, грязи на поверхности, которые могут вызвать снижение энергопотребления. Этот метод имеет несколько преимуществ, в том числе то, что можно оценить не только внешнее состояние и характеристики изолятора, но и процессы поглощения, происходящие внутри обмотки.

К недостаткам методики можно отнести то, что трансформатор необходимо отключать при проведении исследования.

Измерение диэлектрических потерь и емкости изоляции

Есть несколько видов измерения. Обычным является измерение касательной и емкости в зонах устройства. Они позволяют определить, есть ли частичные разряды в обмотке, насколько мокрая твердая оболочка и не состарилось ли масло. Особенности этой техники:

• выявление общего и местного состояния;
• невозможность определить характер дефекта.

Также определяется зависимость тангенса и емкости от напряжения для обнаружения наличия разрядов. Методика достаточно эффективна, но вам придется отключить устройства от сети. Но если проводится комплексное измерение, то с его помощью выявляются все вышеперечисленные показатели, а также наличие пробоя термического или ионизирующего характера. Вероятность неплохая, но это не касается обнаружения дефектов масляного канала.

Кроме того, есть возможность выявить зависимости от температурных показателей. Методика позволяет определить, состарилось ли масло и вероятность термического отказа. Единственный недостаток этой методики состоит в том, что исследование необходимо проводить при разных вариациях температуры.

Анализ масла

Анализ состава масла выявляет различные характеристики и дефекты. С помощью физико-химического исследования определяется уровень влажности, перегрева, загрязнения и старения. Анализ газовой составляющей поможет выявить структурные дефекты в молекулах и производных фурана — износ твердой изоляции. Метод эффективен, но нельзя исключать возможность загрязнения при анализе. Входные отверстия необходимо тщательно очистить перед тем, как вставить специальный стеклянный шприц.

Измерение давления

Отображение информации о давлении показывает состояние уплотнения и наличие частичных разрядов в составе масла. Измерение артериального давления — одна из самых простых процедур, так как мониторинг не требуется. Но минус существенный: разряды обнаруживаются только на последней их стадии.

Дифференциальные

Дифференциальные методы, в отличие от интегральных, направлены на выявление конкретных проблем. Они используются, когда интегральные методы дали положительный ответ.