Объем масла в баке трансформатора

Содержание

Расчет емкости маслоприемника для трансформатора
Расширительный бак трансформатора
Принцип работы расширительного бака трансформатора
Конструкция бака трансформатора
Уровень масла в расширительном баке трансформатора
Осушитель
Видео: Расширительный бак силового трансформатора. Устройство.
Инструкция о заливке, доливке и порядке смешения трансформаторного масла
Как стареет трансформаторное масло?
Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)
Регенерация и очищение от грязи на месте
Схема включения и запуска приборов
Инструкция
Видео: разобранный трансформатор и трансформаторное масло
Правила использования трансформаторов типа ТМ и ТМГ
Величина tg δ изоляции обмотки
Величина сопротивления изоляции R60’’

Расчет емкости маслоприемника для трансформатора

В данной статье будет рассматриваться расчет объема маслоприемника без отвода масла для проектируемого трансформатора типа ТДН-16000/110/10, который был установлен на ПС 110/10 «Строительная». Для данного трансформатора предусматривается система водяного пожаротушения.

Габаритный чертеж на трансформатор типа ТДН-16000/110 У1

1. Согласно габаритного чертежа на трансформатор, полный вес заливаемого в трансформатор масла – 15620 кг.

2. Объем заливаемого масла в трансформатор – Vтр=15,62/0,84=18,6 м³;

где: ρ = 0,84 т/м³ — плотность трансформаторного масла.

3. Объем воды, поступающей в маслоприемник от средств пожаротушения:

Vв=(Sтр.+Sм.пр.)*К*Е*80%=(58,15+77)*0,2*1800*80% = 39 м 3

Sтр. = (2*Д*В) + (2*Ш*В) = (2*6300*3035) + (2*3280*3035) = 58,15 м2- площадь боковых поверхностей трансформатора (В = 3035мм – высота, Ш = 3280мм – ширина, Д = 6300 – длина, согласно габаритного чертежа на трансформатор);

Sм.пр. = Д*Ш = 10000*7700 = 77 м 2 — площадь маслоприемника, принимается из типовой работы №407-03-591.90 «Установочные чертежи трансформаторов 110 кВ с учетом автокранового ремонта» Альбом 1 в соответствии с таблицей, параметры маслоприемника для трансформатора ТДН-16000/110 У1 равны: Д = 10000 мм – длина, Ш = 7700 мм – ширина.

К=0,2л/сек*м 2 — интенсивность пожаротушения (ПУЭ 7-издание п.4.2.69 п/п2);
Е = 1800сек. (30 минут) — расчетное время для запаса объема маслоприемника;
80% — объем воды от средств пожаротушения с учетом 30-минутного запаса (ПУЭ 7-издание п.4.2.69 п/п2).

4. Полный объем маслоприемника с учетом объема трансформаторного масла и воды, поступающей в маслоприемник от средств пожаротушения:

Источник

Расширительный бак трансформатора

Расширительный бак трансформатора представляет собой резервуар определённого объёма (около 10% объёма масла трансформатора), назначение которого для компенсации температурных изменений масла при работе трансформатора.

Расширительный бак обеспечивает постоянное заполнение бака трансформатора маслом при любых изменениях температуры окружающего воздуха и нагрузок.

При повышении температуры и увеличении объёма избыток масла поступает в расширитель по маслопроводу, соединяющему расширитель с баком. При понижении температуры и уменьшении объёма масло переходит из расширителя в бак.

Принцип работы расширительного бака трансформатора

Бак служит для установки в нем активной части трансформатора и заливки масла (некоторые баки специальных трансформаторов заполняют газом или кварцем); он состоит из обвязки 3, дна 4, рамы 2 и крышки 1 (рис. 1) с отверстиями для крепления болтами к раме.

Рис 1. Основные части бака трансформатора

Крышка закрывает бак и одновременно является основанием для установки расширителя, вводов, приводов переключающих устройств, баллона термосигнализатора, подъемных колец и других деталей (рис. 2).

Рис.2. Крышка трансформатора ТМ-400/10 (вид сверху): 1 — фланец для соединения с расширителем, 2 — рым, 3 — ввод ВН, 4 — переключатель, 5 — кран, 6 — термометр, 7 — пробивной предохранитель, 8 — ввод нейтрали НН, 9 — линейный ввод НН, 10 — крышка, 11 — место установки расширителя

Место разъема крышки с баком уплотняют резиновой полосой, укладываемой на раму в уступ между выступающим торцом обечайки и отверстиями в раме.

Крышка баков трансформаторов мощностью 25 MB-А и выше приварена к обечайке. Бак имеет нижний разъем и состоит из верхней (высокой) съемной части и нижней, являющейся его основанием (днищем). Такое устройство облегчает разборку и сборку трансформаторов и не требует механизмов большой грузоподъемности, поскольку вместо активной части поднимают верхнюю часть бака.

Для перемещения трансформаторов (при монтаже, ремонте) массой до 20 т под днищем устанавливают тележки (по две на трансформатор), при большей массе — каретки; для подъема трансформатора стропами к стенкам бака приварены крюки; для крепления охладителей и термосифонных фильтров — патрубки с фланцами; для заполнения трансформатора маслом установлены вентили.

Баки трансформаторов III габарита и более мощных усиливают поперечными и продольными балками из стального проката (швеллер, тавр, уголок). Механическую прочность бака и непроницаемость сварных швов испытывают избыточным давлением 30—50 кПа.

Для трансформаторов I—V габаритов применяют баки овальной формы, больших габаритов — прямоугольные, с пространственным магнитопроводом—треугольные или круглые. Их изготовляют из листовой стали; стыки листов соединяют привариванием газо- или электросваркой.

Конструкция бака трансформатора

Расширитель обеспечивает сокращение площади соприкосновения поверхности масла с воздухом, в результате чего масло меньше окисляется, тем более что в расширителе температура масла ниже, чем в верхней части бака.

В ряде конструкций расширитель снабжён воздухоосушителем, заполненным силикагелем и имеющим гидрозатвор.

воздухоочиститель силового трансформатора

Воздух, засасываемый в расширитель, проходит через воздухоосушитель, освобождаясь от влаги и механических примесей.

Контроль состояния силикагеля производится визуально через смотровое окно в верхней части воздухоосушителя.

В этой зоне помещается патрон с индикаторным силикагелем, пропитанным хлористым кобальтом, придающим силикагелю характерную голубую окраску. Появление в индикаторном силикагеле зёрен розового цвета свидетельствует о насыщении силикагеля влагой (его срабатывании) и необходимости его замены. При замене силикагеля одновременно заменяется и масло в гидрозатворе.

В конструкции расширителя, имеющего воздухоосушитель, предусматривается грязевик, который предохраняет от попадания осадков в бак трансформатора (причина осадков — окисление масла при воздействии кислорода воздуха).

Контроль уровня масла в расширителе осуществляется с помощью маслоуказателя.

Для исключения прямого соприкосновения масла с атмосферным воздухом расширители (как правило, мощных трансформаторов) имеют плёночную или азотную защиту.

Плёночная защита обеспечивает полную герметизацию трансформатора благодаря установке внутри расширителя специальной эластичной оболочки — плёнки из маслостойкой прорезиненной ткани.

Внутренняя полость оболочки связана с окружающим воздухом через воздухоосушитель. При температурных колебаниях объёма масла одновременно изменяется объём оболочки, при этом через воздухоосушитель засасывается или вытесняется атмосферный воздух. Наличие воздухоосушителя исключает появление конденсата во внутренней полости оболочки.

Уровень масла в расширительном баке трансформатора

Уровень масла в расширительном баке трансформатора определяется по стрелочному маслоуказателю, рычаг которого опирается на внутреннюю поверхность оболочки, прилегающей к поверхности масла.

Азотная защита также обеспечивает полную герметизацию трансформатора от окружающего воздуха. Эта защита более трудоёмка в эксплуатации и в настоящее время во вновь изготовляемых трансформаторах не применяется, а в эксплуатируемых заменяется при модернизации трансформаторов на плёночную. При азотной защите надмасляное пространство расширителя соединяется газопроводом с эластичной выносной ёмкостью (одна-две оболочки) из прорезиненной ткани и заполняется сухим азотом.

Температурные колебания масла в расширителе вызывают изменение объёма эластичных оболочек. Эластичные оболочки в целях исключения повреждений помещены в шкафы (при необходимости — с подогревом).

Там же размещают осушитель, предназначенный для осушки надмасляного пространства расширителя.

Осушитель

Осушитель практически полностью удаляет влагу из воздуха, который проходит через него в расширитель, когда трансформатор охлаждается. Это явление дает положительный эффект, предотвращает снижение диэлектрической прочности изоляции из-за влаги воздуха и предотвращает образование конденсата в расширителе.

Осушитель, расположенный между расширителем и оболочками, способен поглощать влагу при движении азота как со стороны расширителя, так и со стороны оболочек (в случае их разгерметизации). При замене повреждённых оболочек допускается кратковременная работа трансформатора с осушителем. Этот вспомогательный осушитель не имеет масляного гидрозатвора. В процессе эксплуатации в системе азотной защиты поддерживается избыточное давление.

Видео: Расширительный бак силового трансформатора. Устройство.

Источник

Инструкция о заливке, доливке и порядке смешения трансформаторного масла

Расширительный бак обеспечивает постоянное заполнение бака трансформатора маслом при любых изменениях температуры окружающего воздуха и нагрузок.

Как стареет трансформаторное масло?

Старение напрямую связано с окислительными процессами в масле. Как только в масло проникает кислород и вода, то оно начинает окисляться вне зависимости от внешних условий.

Кроме того, на изоляционное масло воздействуют появляющиеся загрязнения от твердых материалов трансформатора. Высокая температура + влажность и начинающееся окисление крайне отрицательно действуют по отношению к твердой изоляции.

Пару слов о рабочей температуре.

Трансформаторное масло лучше растворяет воду при высокой, чем при низкой температуре. Если смесь масла с водой охладить, вода уйдет в осадок. Отторгнутая вода будет впитываться в изоляцию, или ее притягивают продукты распада в масле (вода, смешанная с маслом).

Влажность будет распределяться между бумагой и маслом, но непропорционально. Изоляционная бумага поглощает воду из масла и удерживает ее внутри, в местах самого высокого напряжения.

Одним из основных положений в обслуживании трансформатора является ежегодная проверка масла. Анализ масла позволяет судить о состоянии изоляционной системы трансформатора.

Загрязнение формируется в процессе износа трансформатора. Грязь появляется быстрее при сильно загруженном, горячем и при неправильно эксплуатируемом трансформаторе. Грязь увеличивает вязкость масла, и тем самым уменьшает его охлаждающую способность, что ведет к сокращению службы трансформатора.

Трансформаторное масло можно полностью восстановить. Срок использования изоляционного масла при хорошем обслуживании можно продлить неограниченно. Возможность регенерации наихудшего окисленного масла должна рассматриваться относительно высокой стоимости нового масла.

Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)

Эту процедуру лучше сделать на месте. Трансформатор осушивается от масла. Внутренняя часть промывается горячим нафтеновым или отрегенерированным маслом, чтобы удалить скопление грязи и затем заполнить восстановленным маслом. Загрязненное масло снова регенерируется.

Если промывка загрязненного трансформатора производится только через смотровое отверстие, то очистится приблизительно 10 % от внутренней поверхности. В таких случаях пленка загрязненного масла останется на большой части поверхности обмотки и внутренней поверхности бака трансформатора.

Не забывайте, что до 10 % объема масла в трансформаторе впитается в целлюлозную изоляцию. Оставшееся масло в изоляции и трансформаторе содержит полярные структуры и может разрушить большое количество нового или отрегенерированного масла.

Если верх покрытия убран, приблизительно 60 % поверхности может быть очищено.

Простая замена масла не удаляет всю осадочную грязь, например, как в системе охлаждения и между обмотками. Эти осадочные грязи будут растворяться в новом масле и способствовать процессу окисления.

Регенерация и очищение от грязи на месте

Процесс регенерации масла и очищения от грязи происходит на месте (возможно в баке трансформатора). Масло откачивается с нижней части бака, нагревается, фильтруется, дегазируется и обезвоживается перед тем, как она вернется на верх трансформатора через расширительный бак.

Процесс продолжается до тех пор, пока масло не будет соответствовать стандарту или другим спецификациям. Методика восстановления масла использует метод нагрева, адсорбции и вакуумирования (выделение воды и дегазация). Все обнаруженные утечки должны быть устранены перед обработкой масла.

Разница между регенерацией и очисткой заключается в том, что очистка не может удалять такие вещества как: кислоты, альдегиды, кетоны и т.д., растворенные в масле. Таким образом, очистка не может менять цвет масла от янтарного до желтого. В то время, как регенерация включает в себя также очистку, фильтрацию, и обезвоживание.

Произведенная регенерация и очистка трансформаторного масла на месте дает следующие результаты:

Влагосодержание в масле понизилось меньше, чем на 10 ppm
Кислотность понизилась меньше, чем на 0,02 мгм КОН/гр масла
Пробивное напряжение увеличилось больше, чем на 70 кВт
Межфазное напряжение увеличилось до 40 дн
Tgd масла стало равно или меньше, чем 0,003
Грязи растворились или стали как суспензия в масле, также как и осадочные грязи, и удалены в процессе регенерации
Стабильность окисления масла восстановилась
Цвет масла восстановился и стал светло желтым
Пробивное напряжение твердой изоляции улучшилось
Несмотря на то, что нормальная регенерация будет удалять грязь, которая растворилась или стала суспензией в масле, она не будет удалять осадочную грязь.

Процесс очистки – это очистка трансформатора горячим маслом, вследствие чего удаляются грязные осадки. Очищение от грязи или вымывание горячим маслом необходимо, когда анализ масла выявляет больше, чем 0,15 мгм КОН/гр и межфазное напряжение меньше чем 24 дн./см.

Очищение от грязи производится с помощью установки для регенерации масла, процесс требует нагревать масло до тех пор пока оно не достигнет точки растворимости грязи в трансформаторе и, в частности в целлюлозной изоляции. Масло тогда играет роль как растворитель для собственных продуктов распада.

Схема включения и запуска приборов

Подключить тс разрешается только после ознакомления с инструкцией. Запрещено:

заниматься работами, если оборудование функционирует хотя бы с одного узла;
применять варианты с трещинами и колами на вводах;
включать тс, который не плотно зафиксирован на поверхности;
исключать заземление;
игнорировать долитое масло, использовать прибор с минимальным показателем, хранить без масла или с минимальным содержанием.

Порядок включения не предусматривает осмотр внутренней части механизма. После поступления устройства на производство проводится только его внешний осмотр — вводы, контакты. Включение и пуска прибора проводится по такой схеме:

осмотр на отсутствие внешних дефектов;
протирание от сухой смазки;
обработка изолятором тряпкой, смоченной в бензине;
проверка необходимых пломб;

проверка соответствия уровня масла — в случае недостатка доливка;
очистка от окиси — включение переключателя минимум 15 раз;
проверка прочности электрической, сопротивления обмоток изоляционных.

Инструкция

Действие инструкции распространяется на случаи применения выше указанных масел на местах монтажа трансформаторов у потребителей, а так же при доливке масел в трансформаторы при ревизиях и осмотрах.

Не бывшими в эксплуатации следует считать масла, поступающие потребителям непосредственно от предприятий-изготовителей или баз хранения масла, а также масла, залитые в трансформаторы на предприятиях-изготовителях, но не бывшие в работе.

Заливку масла в трансформаторы проводят:

для трансформаторов типа ТМ через верхнюю пробку расширителя. б) для трансформаторов типа ТМЗ через выхлопную трубу расположенную на крышке трансформатора на стороне НН. Доливку трансформатора маслом произвести в такой последовательности:
через верхнюю пробку расширителя долить в трансформатор масло до уровня, соответствующего температуре масла во время заливки по шкале маслоуказателя. Для доливки можно использовать масло, подвергнутое полному химическому анализу. Перед доливкой масло должно быть проверено пробой;
ослабить пробку термосифонного фильтра и гайки вводов для выхода воздуха; в) после появления масла в отверстиях пробок последние завернуть до уплотнения. Настоящая инструкция распространяется на случаи смешивания товарных трансформаторных масел, не бывших в эксплуатации, показатели которых соответствуют требованиям по ГОСТ 10121 или равноценное. Пробивное напряжение заливаемого в трансформатор масла должно быть не менее 35 кВ при его определении по ГОСТ 6581.

Видео: разобранный трансформатор и трансформаторное масло

Правила использования трансформаторов типа ТМ и ТМГ

Трансформаторы ТМ и ТМГ относятся к наиболее популярному типу — масляным. Оборудование обладает массой преимуществ, среди которых возможность монтажа внутри помещения или в условиях улицы, невосприимчивость к перепаду температур и высоким, низким показателям (от минус 60 до плюс 40 градусов). Приборы герметичные, следовательно, масло никак не контактирует с окружающей средой. Использующему персоналу не требуется контролировать вытечку, анализировать состояние воздуха на производстве.

Руководство пользователя содержит информацию о правилах использования. Устройства подключаются с сеть с указанной частотой тока, предназначаются для распределения электрической энергии по сопутствующим приборам. Используется в помещении без вибраций, тряски. Хоть масло не контактирует со средой, применять в средах, которые содержат химически взрывоопасные элементы, нельзя.

Использование трансформаторов масляного типа разрешено не более чем с 1000 метрах над уровнем моря. Варианты для теплого климата применяют при температурах от -45 до +60 градусов, для холодного — от -60 до +45 градусов. Размещение конструкции — по первому типу ГОСТа 15150-69 на производстве. Но вероятны ситуации размещения по второму и третьему типу — требуется предварительная разметка помещения.

Величина tg δ изоляции обмотки

Величина tg δ изоляции обмотки трансформаторов не должна превышать значений, указанных в таблице 4.

Обмотка ВН

tg δ при tобм, °С

U ≤ 35 кВ, P, кВ×А:

промывка основных деталей, при необходимости плановая чистка с неиспользованием специальных средств;
ремонтные работы устройства переключения в случае необходимости;
замена некоторых конструктивных узлов — проводится сразу, если нет в наличии деталей, то тс снова собирается, недопустимо нахождение в открытом состоянии;
замер обмоток оборудования;
если обмотки влажные, то проводят их сушку подачей воздуха комнатной температуры;
проверка работоспособности активной внутренней части трансформатора;
протяжка основных соединений и просмотр их активности;
проверка показателей заземлении и при необходимости проведение плановых ремонтных работ;
проверка работоспособности навесных приборов;
окончательная проверка работы всех узлов и конструктивных деталей (меняется, если тс 35 или 250 кВа);
установка на место компонентов;
замена уплотнений резинового типа;
смена силикагеля, если используется он;
проверка масла и доливка, если это требуется (новое или старое);
изготовление и наклейка надписей (время проведения, данные сотрудника и другая информация).

Величина сопротивления изоляции R60’’

Величина сопротивления изоляции R60’’, для трансформаторов, залитых маслом, удовлетворяющим ГОСТ, не должна быть меньше значений, указанных в таблице 2.

Обмотка ВН	Наименьшие допустимые значения R60’’, МОм, при температуре обмотки, °С
Обмотка ВН	10	20	30	40	50	60	70
U ≤ 35 кВ, P кВ×А:

Ревизия проводится при плановом предупредительном ремонте — это обязательно. Но есть и другие случаи, когда она необходима. В частности, проводится при:

наличии даже небольшой течи масла;
уменьшении технологических параметров масла;
появлении шумов любой мощности;
повышении температуры, если это не обусловлено другими факторами, например, повышением нагрузки на трансформатор.

Ревизия — обязательная процедура. С ее помощью выявляются дефекты работы на начальном уровне. Это в свою очередь позволяет устранить проблемы до того момента, как они приведут к выходу тс из строя и необходимости качественного ремонта. Также регулярная ревизия при плановом осмотре является вехой техники безопасности.

Источник