Маслонаполненный ввод трансформатора 220кв

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВВОДОВ .

1.1. Высоковольтные вводы предназначены для вывода высокого напряжения из бака трансформатора (автотрансформатора), а также из бака масляных выключателей на напряжение 10, 110 и 220 кВ.

1.2. Высоковольтные маслонаполненные вводы представляют собой проходные изоляторы, являющиеся конструктивно самостоятельными изделиями, применяемыми в распределительных устройствах, трансформаторах, масляных выключателях, аппаратах и других видах оборудования высокого напряжения. У вводов для масляных выключателей центральный стержень (труба) является токоведущим элементом, у трансформаторных вводов токоведущим элементом является кабель, проходящий внутри трубы.

1.3. Вводы классифицируются:

— по классу напряжения и величине номинального тока;

— по типу внутренней изоляции (с бумажно-масляной изоляцией; с маслобарьерной изоляцией, с твердой изоляцией, с элегазовой изоляцией, );

— по конструктивному исполнению (герметичные, негерметичные);

— по назначению (для трансформаторов и реакторов; для масляных выключателей; для прохода через стены и перекрытия зданий);

— по способу контроля внутренней изоляции (вводы с измерительным конденсатором; вводы без измерительного конденсатора);

— по компенсации температурных изменений объема масла (с сильфонным компенсатором, с газовой подушкой);

— по допустимому углу наклона в рабочем положении;

— по условиям работы (в нормальных условиях; в условиях повышенного загрязнения атмосферы).

1.4.1. На оборудовании подстанций установлены и находятся в эксплуатации маслонаполненные высоковольтные вводы 110 кВ и выше:

— БМТУ / 0-15 — 110/1000; 1600; 2000-У1 (ХЛ1)

Расшифровка условного обозначения:

М (БМ) — с бумажно-масляной изоляцией;

МБ — маслобарьерная изоляция;

П — с устройством для подключения ПИНа;

Д — с удлиненной нижней частью ввода;

А — нормальная наружная изоляция;

Б — усиленная наружная изоляция;

У — усиленный (категория Б, ГОСТ 9920-75);

0; 30; 45; 90; 0-15; 0-45 — угол наклона к вертикали в градусах;

110; 220 — класс напряжения, кВ

315; 800; 1000; 2000 — номинальный ток, А

У1; Т1; ХЛ1- климатическое исполнение и категория

1.4.2. На напряжение 10 кВ включительно в качестве вводов на трансформаторах применяются фарфоровые полые изоляторы, сквозь которые пропускается токоведущая шпилька. Внутренняя полость такого изолятора обычно сообщается с баком трансформатора, автотрансформатора, реактора и соответственно заполняется содержащимся в нем маслом. На класс напряжения 10 кВ вводы типов:

Расшифровка условного обозначения:

У — усиленный, для загрязненных районов

1.5. По конструктивному исполнению

1.5.1. Негерметичные вводы (БМТ-110, БМВП-110, БМВ-110) – состоит из внутренней изоляции, пропитанной трансформаторным маслом изоляционной бумаги, разделенной на слои уравнительными обкладками. Внутренняя изоляция помещена в фарфоровые покрышки, которые заполнены изоляционным (трансформаторным) маслом. Компенсация температурных изменений уровня масла осуществляется за счет расширителя, установленного на оголовнике ввода и сообщающегося с атмосферой посредством масляного затвора с влагоосушителем. Негерметичные вводы снабжены указателями уровня масла.

1.5.2. Герметичные вводы (ГБМТ-110, ГБМТ-220, ГМВ-110, ГМВ-220) – высоковольтные 110-220 кВ маслонаполненные в герметичном исполнении, изготавливаются только с бумажно-масляной изоляцией. Внутренняя изоляция выполнена из намотанной на трубу кабельной бумаги, пропитанной изоляционным маслом и разделенной на слои уравнительными обкладками. Эта изоляция помещена в герметичную полость ввода, образуемой фарфоровыми покрышками, соединительными втулками и другими конструктивными элементами, и заполненной изоляционным маслом.

Вводы постоянно находятся под избыточным давлением. Давление во внутренней полости контролируется по манометру, присоединенному к вентилю бака давления и установленному на отдельностоящей специальной стойке или другом месте, не подвергающимся вибрации. Необходимо следить за тем, чтобы давление масла во вводе находилось в пределах 0,02-0,25 Мпа (0,2-2,5 кгс/см 2 ). На стекле шкалы манометра должны быть нанесены несмываемой красной краской отметки max и min значений давления масла во вводе с учетом фактического расстояния между манометром и верхней точкой ввода Р max , Р min . Зависимость давления от температуры окружающего воздуха представлена на графиках. Давление во вводе должно соответствовать графикам с разбросом +-10% без учета погрешности прибора.

У герметичных вводов компенсацию температурных изменений объема масла выполняет сифонный компенсатор, размещенный во вводе или выносной бак давления с сифонным компенсатором, соединенный гибким трубопроводом с вводом. Газ, компенсирующий изменение объема масла находится в герметичных сильфонах и не имеет контакта с маслом.

От измерительной обкладки внутренней изоляции сделан изолированный вывод на соединительной втулке, который служит для измерения изоляционных характеристик ввода:

— тангенса угла диэлектрических потерь ( tg d );

— емкости (С) внутренней изоляции;

— сопротивления изоляции ( R изол);

— для подключения приборов контроля изоляции ввода (КИВ).В нижней части ввода имеются экраны с изоляционным покрытием толщиной 25 + 0.25 мм .

В верхней части ввода устанавливаются прутковые экраны (если предусмотрены заводом изготовителем).

1.5.3. Вводы с твердой изоляцией (ГТДТ-110, ГТТБ-110, ГТВ-110). Остов изготавливается намоткой на трубу кабельной крепированной бумаги и пропитывается эпоксидным компаундом. Верхняя часть изоляции закрыта фарфоровой покрышкой и залита трансформаторным маслом. В верхней части фарфоровой покрышки имеется незаполненный объем, предусмотренный для компенсации температурного расширения масла. Во вводе ГТВ-110 изоляция ввода изготавливается намоткой на центральную трубу лакированной бумаги, разделенной на слои уравнительными обкладками, с последующей запечкой. На изоляцию горячим способом посажена соединительная втулка, к которой через уплотнение прикреплен переходной опорный фланец. При периодических осмотрах следует обращать внимание на отсутствие течи масла и целостность фарфоровой покрышки.

Источник

Назначение и описание высоковольтных вводов для трансформаторов, проблемы эксплуатации

Вводы для силовых трансформаторов – необходимые конструктивные элементы оборудования, к которым предъявляются особые технические требования. Вводы бывают различных типов, они классифицируются по особенностям конструкции, наполненности маслом, типологии изоляции. Безусловно, есть определенные проблемы эксплуатации в зависимости от вида элемента, а также основные методики контроля технологического состояния в зависимости от вида.

Назначение

Вводы для трансформатора являются необходимым элементом конструкции. Они предназначаются для изоляции выводимых концов обмотки и последующего крепления устройства к различным дополнительным приборам и элементам.

Выводов существует несколько десятков видов, при этом они различаются в зависимости от размеров и форм, мощности, напряжения, принципа установки, необходимых технических особенностей и другого.

Высоковольтный ввод представляет собой довольно простую конструкцию. Изолятор из фарфоровой пластин соединяется с фланцем из качественного чугуна. Последний необходим для того, что соединить ввод и крышку бака надежно и прочно. Ток передается по медному стержню, именно он связывает обмотку с элементами оборудования. Изолятор по типу своей поверхности имеет мелкие ребра или даже полностью гладкий. Также бывают варианты с зонтообразными ребрами на изоляторе, благодаря чем удается избежать разрядов на поверхности.

Ранее вводы трансформатора обладали такой конструкцией, которая не позволяла убрать их и заменить быстро. Приходилось снимать крышку или открывать активную часть бака, а уже потом снимать их и ремонтировать. На новых трансформаторах устанавливаются вводы, которые имеют съемную конструкцию. Благодаря тому, что нет обойм и фланцев, их легко снимать и заменять на новые в случае необходимости, не поднимая сердечник. Просто открывается устройство, которое прижимает ввод к крышке, а потом снимается уплотнительное кольцо. Ввод вынимается и заменяется.

Проблема работы вводов состоит в том, что появляется сильнейший магнитный поток. Особенно это касается оборудования, которое предназначается для работы с большими токами. Магнитное поле приводит к сильному нагреву крышки и фланцев. Для избегания поломок, связанных с этим фактором, заменяют фланцы из стали и чугуна латунными. Также для уменьшения нагрева к крышке размещают вводы совместно, при этом в одно отверстие, или же делают диаметр дырки для ввода больше, чтоб токовый стержень находился дальше.

Классификация и особенности конструкции

Конструктивные особенности изменяются в зависимости от требуемых технических характеристик и особенностей эксплуатации. Обязательно учитывается этот пункт, в противном случае трансформатор даже если и будет работать, то на эффективность и безопасность рассчитывать не стоит.

Составные

Составные вводы используются исключительно для трансформаторов с напряжением до 1000 В. Они состоят и двух или трех изоляторов из фарфора. При этом в отличии от маслонаполненных внутри полости тут нет масляного состава. Их применение в устройствах с большими показателями напряжения недопустимо.

Съемные

Конституция съемных вводов подразумевает, что понятно из названия, что их можно быстро вынимать и ставить обратно при необходимости. Несъемные варианты подходят только для токов, которые сейчас не соотнесены значениям. Диаметр шпилек у старых образцов значительно меньше. В тоже время съемные вариации отличаются большим диаметром шпилек, что позволяет увеличить показатели длительности рабочего тока.

Маслонаполненные

Трансформаторный ввод представляет собой два или три фарфоровых изолятора, внутри полости которых находится масло. Если речь идет о конфигурациях вводах с напряжением 110 кв или больше, то присутствует две крыши из фарфора. Они сочетаются между собой и крепятся втулкой. Часть внутри в масле, обязательно контролируется его расход.

Маслоподпорные

Маслоподпорные выводы отличаются особой герметичностью, но особенность состоит в том, что масло поступает при помощи специальной трубки, которая располагается непосредственно у самого ввода. Изоляция жидкого типа общая, то есть она с такими же химическим составом, что и трансформаторная. Используется исключительно для устройств с напряжением от 110 кВ.

С твердой изоляцией

Приборы с твердой изоляцией также герметичны и применяются для оборудования с большими мощностными показателями. По своим конструктивным особенностям схожи с вариантами масляными, однако у них нет нижней фарфоровой покрышки.

Проблемы эксплуатации

Проблемы с выводами безусловно коснуться трансформатора. Но специалистам требуется выявить причину и максимально постараться ограждать от нее устройства при последующем использовании.

Более 60 процентов от всех причин поломки силовых трансформаторов относятся к проблемам со вводами. Наибольшая часть — это оборудование высоковольтное от 110 кВ. Типология, особенности повреждений зависят от конструктивных деталей внутри механизма и данных о напряжении. Показывают меньший процент поломок несъемные варианты, но их ремонт невозможен. Чаще меняются приборы с большой мощностью нежели менее 100 кВ.

Присущие дефекты конструкции во многом различаются благодаря внутренней изоляции. Характерны для:

покрытой крышки маслом — механические повреждения и протекания из-за естественных факторов;
твердой изоляции с маслом — растекание, старение состава, повреждение фарфоровой крышки;
маслобарьерной изоляции — протекания в фарфоре, естественный износ и уменьшение внутренних показателей изоляции, нарушение работы прокладок и цилиндров;
бумажно-масляных изоляторов не герметичных — перекрытие, приводящее к пробою, уменьшение соединений на вводах, механические проведение, нарушение объема циркуляции масла, увлажнение или окисление узлов в местах течи масла;
бумажно-масляных изоляторов герметичных — естественное старение состава и выпадание осадка, затрудняющего работу, появление в составе алюминия и наблюдение вибрации, появление разрядов в зоне около крышки, уменьшение показателей давления.

В зависимости от технических характеристик ввода при плановом осмотре трансформатора специалист сверяется, не появились ли дефекты из вышеизложенного списка. Выделяют и другие причины приводящие к снижению чувствительности изоляционных материалов оборудования. Их объединили в четыре большие группы для удобства.

Электрическое старение

Электрическое старение относится к естественным природным факторам, приводящим к износу изоляции тс. Этот фактор представляет собой совокупность, в число которой входят и постоянное увлажнение, окислительные процессы, проявление частичных электрических токовых импульсов на поверхности, перманентное воздействие тепла.

Частые коммутации

Электроприводы, используемые в производстве, подразумевают воздействие на напряжение питающей сети. Появление гармоник и смена напряжения влечет за особой смену частотных коммутаций. К перенапряжение приводят и электроламповые выключатели, применяющиеся часто в совокупности на предприятиях.

Тяжелые режимы работы

Тяжелые режимы работы вызывают перегрев проводников. Как следствие, возникает износ изоляции и так называемый природный температурный износ. При тяжелых режимах работы оборудование применяется с четко ограниченным планом, когда оно функционирует, а когда отдыхает.

Особенности конструкции

Конструктивные нюансы, в особенности увлажнение, являются также частой проблемой вводов трансформаторов. Увлажнение характерно для тс, которые не относятся к герметичному типу. А вот в герметизированных установках превосходящая часть повреждений обусловлена снижением качества состава, а также появление частых электрических разрядов.

Любая проблема на начальном этапе не вызывает беспокойства и не приводит к резкому снижению эффективности устройства или выходу его из строя. На ранних стадиях проблемы наблюдается изменение состава масла, например добавление в него частиц алюминия. В итоге происходит разложение продуктов изоляции, которые приводят к пробою поверхности.

Это влечет за собой выход и строя и необходимость не только смены самих вводов, но и частиц деталей, прилегающих к ним, проверки конститутивных узлов трансформатора.

Основные методы контроля технологического состояния

Методик контроля несколько, к их числу относятся интегральные и дифференциальные. Эти типы различные по своему принципу действия, и они оценивает разные характеристики изоляции. Например, интегральные направлены прежде всего на проверку в общем состояния ввода, а не на то, чтоб обнаружить и искоренить определенный дефект. Используя их, вы будете уверены, что поломка найдется, но не конкретная область, а именно факт того, что она присутствует.

Тогда можно экстренно заменить ввод и не беспокоится о сохранности прибора. А вот дифференциальные направлены на то, чтоб устанавливать конкретное место поломки. В зависимости от характеристик проводимого исследования изменяются первичные установки, в том числе требуется или нет отключать оборудование из сети.

Интегральные

Интегральные методики позволяют проверить состояние устройства в целом. Они не направлены на то, чтоб определять поконкретнее местоположение поломки. Но они сигнализируют о том, что потребуется или полная замена ввода, если это возможно, или проверка дифференциальным методом дополнительно.

Измерение сопротивления изоляции

При помощи методики измерения сопротивления изоляции специалисты выявляют такие дефекты как увлажнение твердой изоляции и наличие загрязнений, в том числе пыли, грязи на поверхности, которые могут служить причиной уменьшения энергоемкости. Этот способ имеет ряд преимуществ, в то числе и то, что можно оценивать не только внешнее состояние и показатели изолятора, но и абсорбционные процессы, которые происходят внутри обмотки.

К недостаткам методики относят то, что трансформатор обязательно отключается при выполнении исследования.

Измерение диэлектрических потерь и емкости изоляции

Различают несколько видов измерения. Распространенное — это измерение тангенса и емкости по зонам устройства. Позволяют выявить то, есть ли частичные разряды в обмотке, насколько увлажнена твердая оболочка и не состарились ли масло. Особенности этой методики:

выявление общего и местного состояния;
невозможность выявить природу дефекта.

Также определяют зависимость тангенса и емкости от напряжения для выявления наличия разрядов. Методика довольно эффективная, но придется отключать приборы от сети. А вот если проводится полное измерение, то при его помощи выявляются не только все вышеизложенные показатели, но и наличие пробоя теплового или ионизирующего характера. Хорошая доля вероятности, но это не распространяется на выявление дефектов в масляном канале.

Кроме того, выявить можно и зависимости от температурных показателей. Методика позволяет определить состарилось ли масло и вероятность появления пробоя теплового характера. Единственным недостатком этой методики является то, что исследование должно проводится при различных температурных вариациях.

Анализ масла

Анализ состава масла выявляет разные характеристик и дефекты. При помощи физико-химического исследования определяется уровень увлажнения, перегрева, загрязнения и старения. Анализ газовой составляющей поможет выявить дефекты строения молекул, а производных фурана — износ изоляции твердого типа. Способ эффективный, но нельзя исключать возможность загрязнения при взятии анализа. Вводы должны быть тщательно очищены перед внедрением специального стеклянного шприца.

Измерение давления

Просмотр сведений о давлении выявляет в каком состоянии находится герметичность и наличие или отсутствие частичных разрядов в масляном составе. Измерение давления относится к простейшим процедурам, так как контроль не требуется. Но минус существенный — разряды выявляются только на их последней стадии.

Дифференциальные

Дифференциальные способы в отличии от интегральных направлены на выявление конкретной проблематики. Ими пользуются, когда интегральные методики дали положительный ответ.

Тепловизионное обследование

Данный вид исследования выявляет массу нарушений состояния проводников. К ним относят:

чрезмерный нагрев в местах подсоединения;
наличие контора короткозамкнутых типов;
уменьшение масляной составляющей во вводах;
влажность части остова и другое.

Методика действенная и популярная по причине того, что не нужно выключать оборудование в сети и проводить специального рода манипуляции перед анализом. Контролировать сдачу не нужно, так как все происходит в автоматическом режиме. Информация наглядна и понятна даже не специалисту. Единственная проблема данного вида дифференциального контроля заключается в том, что можно проследить лишь верхнюю и среднюю часть ввода. Для обследования нижней способ не годится.

Регистрация (локализация) частичных разрядов

Локализация определяет характеристики состава, изменилось ли напряжение и наличие дефектов определенной части ввода. При помощи способа выявляются дефекты любой части. Минус в том, что понять типологию сигнала не всегда просто из-за возникающих помех.

Источник