1. Эксплуатация силовых трансформаторов

2.Экплуатация трансформаторного масла.
О состоянии и качестве трансформаторного масла судят по его химическим, механическим и электротехническим свойствам: кислотности, содержанию воды, механических примесей и взвешенного угля, вязкости, температуре вспышки и пробивному напряжению. Большое влияние на качество масла оказывает его окисление кислородом из атмосферного воздуха, с которым масло находится в постоянном контакте. Этому процессу способствуют солнечный свет, высокая температура окружающей среды и некоторые другие факторы. Повышение кислотности масла отрицательно сказывается на изоляции обмоток трансформатора, приводя к ее химическому разрушению; понижает его электрическую прочность, являющуюся одной из важнейших характеристик трансформаторного масла.
Показателями, характеризующими степень окисления масла, являются кислотное число, и реакция водной вытяжки.
Кислотное число определяет количество едкого калия в миллиграммах, которое требуется для нейтрализации всех свободных кислот в масле.
Реакция водной вытяжки характеризует наличие в масле низкомолекулярных (нерастворимых) кислот. В годном для эксплуатации масле реакция водной вытяжки должна быть нейтральной.
Важное значение для нормальной работы изоляционного масла имеет его вязкость и температура вспышки, т.е. температура, при которой пары масла, нагреваемого в закрытом сосуде, образуют смесь, вспыхивающую при поднесении пламени к ней. Для того чтобы изоляционное масло лучше отводило теплоту от нагретых элементов, оно должно хорошо циркулировать, т.е. обладать небольшой вязкостью.
Температура вспышки масла не должна быть ниже установленных значений во избежание воспламенения масла при повышении температуры, вызванном перегрузкой трансформатора или масляного выключателя.
Содержание в масле механических примесей также определяет его качество. Примеси могут появиться при эксплуатации масла в результате растворения красок, лаков и изоляции; в виде угля, который образуется при электрической дуге, а также в виде осадка (шлама), представляющего собой продукты распада масла. Механические примеси в масле оказывают неблагоприятное влияние на работу трансформаторов и масляных выключателей, вызывая перекрытие изолированных друг от друга элементов и понижая электрическую прочность масла. Необходимо отметить, что загрязнение и старение масла в процессе его эксплуатации ведет к повышению диэлектрических потерь в масле.
В процессе эксплуатации масло темнеет и приобретает темно-коричневую окраску. Изменение цвета масла происходит под влиянием его нагрева и загрязнения смолами и осадками. Вследствие того что характеристика масла в процессе эксплуатации ухудшается, его качество приходится периодически проверять. Такие проверки осуществляют 1 раз в 3 года, выполняя анализ масла.
Масло, годное для эксплуатации, должно удовлетворять следующим требованиям: кислотное число — не более 0,05 мг КОН на 1 кг масла; реакция водной вытяжки — нейтральная; механические примеси — визуальное отсутствие; падение температуры вспышки — не более 5 °С от первоначальной; взвешенный уголь в масле из трансформатора — отсутствие, а из выключателей — незначительное количество; электрическая прочность для аппаратов напряжением до 10 кВ включительно — не ниже 20 кВ/мм; плотность при 20 °С — 0,84—0,89 г/см3; удельное объемное сопротивление равно 1014—1015 Ом-см при 20 °С; tg5 при 20 °С — не более 2 %, при 70 °С — не более 7 %; зольность — не более 0,005 %.
Масло многообъемных масляных выключателей дополнительно проверяют на содержание взвешенного угля после отключения КЗ (если токи КЗ превышают половину паспортного значения). Срок периодических испытаний сокращают при неблагоприятных для изоляционного масла условиях эксплуатации. К таким условиям относят, например, высокую рабочую температуру, влажный климат. Изоляционное масло, которое не удовлетворяет указанным требованиям, восстанавливают.
При эксплуатации уровень масла в трансформаторах и выключателях постепенно понижается вследствие его испарения и периодических отборов для испытаний. Поэтому периодически масло доливают. В отдельных случаях смешение масел приводит к ухудшению их качества. В связи с этим смешивать масла можно лишь при наличии подтверждения лабораторными испытаниями.
В условиях низкой температуры особое значение приобретает температура застывания масла. При низкой температуре окружающей среды повышается вязкость масла, это приводит к понижению скорости движения траверсы выключателя и ухудшает циркуляцию масла в маслонаполненных аппаратах. По нормам температура застывания масла для масляных выключателей, находящихся в неотапливаемых помещениях или на открытых РУ и ПС, в районах, где температура воздуха не бывает ниже -20 °С, должна быть не выше -35 °С для масляных выключателей и -45 °С для трансформаторов. Температура застывания масла для остальных районов должна быть не выше -45 °С.
Пробы масла из аппаратуры открытых ПС берут только в сухую погоду, с тем чтобы в масло не мог попасть сырой воздух. Во избежание возможных изменений пробы масла должны доставляться в лабораторию для анализа не позднее чем через 7 дней после отбора и снабжаться ярлыками с указанием места и времени взятия пробы. Если не принимать профилактических мер, трансформаторное масло сравнительно быстро ухудшает свои качества. При этом его приходится часто проверять, подвергать очистке и смене. Все это в значительной мере удорожает расходы по его эксплуатации. В настоящее время принимаются меры, направленные на замедление процессов старения изоляционного масла. Например, широко применяется способ циркуляции масла через термосифонный фильтр с силикагелем, поглощающим продукты старения масла. Благодаря этому качество масла непрерывно восстанавливается. Термосифонная регенерация масла производится без отключения трансформаторов, что особенно важно при работе трансформаторов, не имеющих резерва трансформаторной мощности.
Применение трансформаторных масел с присадкой антиокислителей ВТИ-1 повышает их стабильность, так как задерживает процесс его окисления. При азотном способе защиты окисления соприкосновению масла с воздухом препятствуют создаваемые в баке трансформатора азотные подушки.
В этом случае, если масло не удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям, принимают меры к восстановлению его свойств. Метод восстановления масла, находившегося в эксплуатации, выбирают в зависимости от характера ухудшения его качества. Если ухудшение качества масла связано не с изменением его химических свойств, а с наличием в нем нерастворимых механических примесей, частиц угля и воды, восстановить масло можно путем отстоя, фильтрования и очистки в центрифугах. При фильтровании масло продавливается через фильтровальный картон, поглощающий воду из масла. При очистке масла центрифугированием применяют два способа: кларификацию и пурификацию (различаются сборкой тарелок барабана). При кларификации масло очищается главным образом от механических примесей, шлама и угля, оседающих в грязевике барабана. После такой очистки масло осветляется. В этом случае, если масло содержит воду в значительном количестве, применяют способ пурификации, при котором вода непрерывно отводится из центрифуги.
11.1. Трансформаторы напряжением 110 кВ необходимо заливать маслом под вакуумом согласно с РД 16.363 – 87.
Трансформаторы напряжением ниже 110кВ можно заливать маслом без вакуума.
Трансформаторы напряжением до 150кВ можно заливать маслом с температурой не ниже 10 °С.
11.2. После включения под напряжение трансформаторов после монтажа или ремонта масло, залитое в них, должно подвергаться сокращенному анализу.
В трансформаторах напряжением 110кВ и выше, кроме того, измеряют tgd при двух температурах.
11.3. Трансформаторное масло, находящееся в эксплуатации, должно подвергаться сокращенному анализу и измерению tgd согласно ГКД 34.20.302-2002 в сроки, указанные в них, а также после текущего ремонта трансформаторов. Порядок отбора проб масла указан в Приложении №3 настоящей инструкции.
11.4. Масло из контакторов устройств РПН проверяется на наличие влаги и пробивное напряжение. При снижении пробивного напряжения масла ниже нормированных значений или при обнаружении воды согласно с ГОСТ 1547-84 или ГОСТ 7822-75 масло необходимо заменить. Кроме того, масло необходимо менять после достижения количества переключений, указанных в заводской инструкции на данный тип переключателя.
11.5. Масло с трансформаторов мощностью 630 кВ?А и менее не отбирается.
Внеочередной отбор пробы масла для сокращенного анализа необходимо производить при уменьшении сопротивления изоляции, при появлениях признаков внутреннего повреждения трансформатора (выделение газа, посторонние шумы внутри трансформатора и др.).
Из герметизированных трансформаторов без расширителя пробы масла отбираются по согласованию с заводом-изготовителем.
11.6. Трансформаторное масло следует испытывать согласно требований ГКД 34.20.302-20025. Если характеристики изоляции трансформатора и вводов ухудшились в сравнении с нормами, необходимо определить зависимость характеристик изоляции от масла и температуры.
11.7. Масло, впервые залитое в трансформатор, а также находящееся в эксплуатации, по всем показателям должно соответствовать требования ГКД 34.20.302-2002.
11.8. Производить очистку, доливку и регенерацию масла допускается как на отключенном, так и на работающем трансформаторе. Работы выполняются согласно Приложения №3 настоящей инструкции.
При необходимости доливки масла в трансформатор следует иметь в виду, что масла разных марок , которые имеют антиокислительные присадки, как и различные масла, не имеющие присадок, могут беспрепятственно смешиваться в любых количествах.
Смешивать масло без присадки с маслом с присадкой не допускается. Это может привести к ухудшению стабильности смеси.
Смешивать масла необходимо согласно ГКД 34.43.101-97.
11.9. Для поддержания необходимого качества изоляционного масла в эксплуатации и замедления его старения масло в трансформаторах с массой масла более 1000 кг и более должно подвергаться непрерывной регенерации в термосифонных или адсорбционных фильтрах.
Если в трансформатор залито масло, не имеющее антиокислительной присадки, рекомендуется вводить в масло стабилизирующие присадки.
Трансформаторы напряжением 110 кВ и выше должны иметь воздухоосушительные фильтры для замедления процесса увлажнения масла. Периодичность замены сорбента в фильтрах указана в Приложении №3 настоящей инструкции.
11.10. Масло в негерметичных маслонаполненных вводах должно быть защищено от увлажнения и старения при помощи воздухоосушительных фильтров с масляными затворами или других устройств.
Масло в масляных затворах вводов на напряжение 110кВ, не имеющие вохдухоосушителей, необходимо менять один раз в год, а вводов, имеющих воздухоосушители - один раз в 4 года.
Сорбент в воздухоосушителях необходимо менять по мере его увлажнения, но не реже одного раза в год.
11.11. При ненормальном повышении уровня масла в расширителе, определяемом по маслоуказателю, необходимо выяснить причины его повышения.
При этом запрещается открывать пробки, краны, прочищать отверстия дыхательной трубки без отключения оперативного тока газовой защиты.