Облегченная изоляция трансформатора это

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний

Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы и заземляющие дугогасящие реакторы (дугогасящие катушки)

1.8.16. Маслонаполненные трансформаторы мощностью до 1,6 МВ·А испытываются по п. 1, 2, 4, 8, 9, 11-14.

Маслонаполненные трансформаторы мощностью более 1,6 МВ·А, а также ответственные трансформаторы собственных нужд электростанций независимо от мощности испытываются в полном объеме, предусмотренном настоящим параграфом.

Сухие и заполненные совтолом трансформаторы всех мощностей испытываются по п. 1-8, 12, 14.

1. Определение условий включения трансформаторов. Следует производить в соответствии с инструкцией «Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию» (РД 16.363-87).

2. Измерение характеристик изоляции. Допустимые значения сопротивления изоляции R₆₀, коэффициент абсорбции R₆₀/R₁₅, тангенс угла диэлектрических потерь и отношения C₂/C₅₀ и ΔC/C регламентируются инструкцией по п. 1.

3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты:

а) изоляции обмоток вместе с вводами. Испытательные напряжения приведены в табл. 1.8.11. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмоток маслонаполненных трансформаторов при вводе в эксплуатацию не обязательно.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмоток сухих трансформаторов обязательно и производится по нормам табл. 1.8.11 для аппаратов с облегченной изоляцией.

Импортные трансформаторы разрешается испытывать напряжениями, указанными в табл. 1.8.11, лишь в тех случаях, если они не превышают напряжения, которым данный трансформатор был испытан на заводе.

Таблица 1.8.11. Испытательное напряжение промышленной частоты внутренней изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов и реакторов с нормальной изоляцией и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных).

Класс напряжения обмотки, кВ

Испытательное напряжение по отношению к корпусу и другим обмоткам, кВ, для изоляции

Изоляция импортных трансформаторов, которую поставщик испытал напряжением ниже указанного в ГОСТ 18472-88, испытывается напряжением, значение которого устанавливается в каждом случае особо.

Испытательное напряжение заземляющих реакторов на напряжение до 35 кВ аналогично приведенным для трансформаторов соответствующего класса.

Изоляция линейного вывода обмотки трансформаторов классов напряжения 110 кВ и выше, имеющих неполную изоляцию нейтрали (испытательное напряжение 85 и 100 кВ), испытывается только индуктированным напряжением, а изоляция нейтрали — приложенным напряжением;

б) изоляции доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок. Испытание следует производить в случае осмотра активной части. Испытательное напряжение 1-2 кВ. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Производится на всех ответвлениях, если для этого не потребуется выемки сердечника. Сопротивление должно отличаться не более чем на 2% от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.

5. Проверка коэффициента трансформации. Производится на всех ступенях переключения. Коэффициент трансформации должен отличаться не более чем на 2% от значений, полученных на том же ответвлении на других фазах, или от данных завода-изготовителя. Для трансформаторов с РПН разница между коэффициентами трансформации не должна превышать значения ступени регулирования.

6. Проверка группы соединения трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов. Производится при монтаже, если отсутствуют паспортные данные или есть сомнения в достоверности этих данных. Группа соединений должна соответствовать паспортным данным и обозначениям на щитке.

7. Измерение тока и потерь холостого хода. Производится одно из измерений, указанных ниже:

а) при номинальном напряжении. Измеряется ток холостого хода. Значение тока не нормируется;

б) при малом напряжении. Измерение производится с приведением потерь к номинальному напряжению или без приведения (метод сравнения).

8. Проверка работы переключающего устройства и снятие круговой диаграммы. Снятие круговой диаграммы следует производить на всех положениях переключателя. Круговая диаграмма не должна отличаться от снятой на заводе-изготовителе. Проверку срабатывания переключающего устройства и давления контактов следует производить согласно заводским инструкциям.

9. Испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением. Производится гидравлическим давлением столба масла, высота которого над уровнем заполненного расширителя принимается: для трубчатых и гладких баков 0,6 м; для баков волнистых, радиаторных или с охладителями 0,3 м.

Продолжительность испытания 3 ч при температуре масла не ниже +10 °С. При испытании не должно наблюдаться течи масла.

10. Проверка системы охлаждения. Режим пуска и работы охлаждающих устройств должен соответствовать инструкции завода-изготовителя.

11. Проверка состояния силикагеля. Индикаторный силикагель должен иметь равномерную голубую окраску зерен. Изменение цвета свидетельствует об увлажнении силикагеля.

12. Фазировка трансформаторов. Должно иметь место совпадение по фазам.

13. Испытание трансформаторного масла. Свежее масло перед заливкой вновь вводимых трансформаторов, прибывающих без масла, должно быть испытано по показателям п. 1, 2, 4-12 табл. 1.8.38.

Из трансформаторов, транспортируемых без масла, до начала монтажа следует произвести отбор пробы остатков масла (со дна).

Электрическая прочность остатков масла в трансформаторах напряжением 110-220 кВ должна быть не ниже 35 кВ и в трансформаторах напряжением 330-500 кВ — не ниже 45 кВ.

Масло из трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, транспортируемых с маслом, до начала монтажа испытывается по показателям п. 1-6 и 12 табл. 1.8.38.

Испытание масла из трансформаторов с массой масла более 1 т, прибывающих с маслом, при отсутствии заводского протокола испытания масла перед включением в работу производится по показателям п. 1-11 табл. 1.8.38, а масла из трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, кроме того, по п. 12 табл. 1.8.38.

Испытание масла, залитого в трансформатор, перед включением его под напряжение после монтажа производится по показателям п. 1-6 табл. 1.8.38.

При испытании масла из трансформаторов напряжением 110 кВ и выше по показателям п. 1-6 табл. 1.8.38 следует производить и измерение тангенса угла диэлектрических потерь масла. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь масла следует производить также у трансформаторов, имеющих повышенное значение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции.

Масло из трансформаторов I и II габаритов, прибывающих на монтаж заполненными маслом, при наличии удовлетворяющих нормам показателей заводского испытания, проведенного не более чем за 6 мес до включения трансформатора в работу, разрешается испытывать только по показателям п. 1 и 2 табл. 1.8.38.

14. Испытание включением толчком на номинальное напряжение. В процессе 3-5-кратного включения трансформатора на номинальное напряжение не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное состояние трансформатора.

Трансформаторы, смонтированные по схеме блока с генератором, рекомендуется включать в сеть подъемом напряжения с нуля.

15. Испытание вводов. Следует производить в соответствии с 1.8.31.

16. Испытание встроенных трансформаторов тока. Следует производить в соответствии с 1.8.17.

Источник

Как проверить изоляцию трансформатора

Изоляция трансформаторов – совокупность изоляционных деталей и заполняющей трансформатор изоляционной среды, исключающая замыкание металлических частей трансформатора, находящихся во время его работы под напряжением, с заземленными частями, а также частей, находящихся под разными потенциалами.

Для чего нужна

Конструкция любого трансформатора состоит из трёх основных систем:

• элементов, на которые подается напряжение;
• заземляющих устройств;
• изоляции.

Изоляционная система предназначена для предотвращения контактов как между частями под напряжением с заземляющими элементами, так и для предотвращения взаимодействия отдельных проводников.

Классификация

В зависимости от специфики и выполняемых функций, изоляцию трансформаторов делят на следующие разновидности:

• главную – для разделения обмоток на входе и выходе, защиты сердечника; геометрическая форма обмоток магнитопровода влияет на равномерное распределение импульсного сигнала при подаче напряжения; поэтому конструкция катушки предполагает устройство электростатических экранов на клеммах, предназначенных для предотвращения чрезмерной величины напряжения на выходе;
• продольную – используют, чтобы увеличить диэлектрическую прочность и последовательную емкость катушек, путем чередования витков или установки плавающих металлических экранов;
• уравнительную – для исключения нежелательного воздействия резких перепадов напряжения.

Уравнительная изоляция бывает трех классов:

• первого – устанавливают на главных распределительных схемах, чтобы исключить повреждение оборудования при прямом попадании заряда молнии;
• второго – исключает нежелательное влияние перенапряжения;
• третьего – дополнительная система к уравнительной изоляции второго класса, используемая в наиболее ответственных местах.

Уравнительная изоляция отводит превышающее значение нагрузки при переходных режимах, сохраняя оптимальную величину разницы потенциалов между линиями.

Материал для изоляции

В качестве изолирующих материалов применяют жидкость (либо газ), в комплексе с твердыми компонентами. Для жидких элементов требуется высокая температура возгорания. Возможно использование силиконов, некоторых видов углеводородных составов, хлорированных бензолов.

Из газовых сред, предусмотрено применение азота, воздуха и фтора. В некоторых случаях используют фреон, улучшающий процессы теплопередачи за счет двухфазного охлаждения.

Наиболее распространенный внешний изоляционный материал – трансформаторное масло. Для внутренней изоляции возможно использование следующих твердых компонентов:

• электроизоляционного картона;
• изоляционной бумаги;
• лакотканей;
• хлопчатобумажной или стеклянной бандажной ленты;
• электротехнического листового гетинакса или текстолита;
• некоторых деревянных материалов.

Перечисленные материалы улучшают теплоотвод, обеспечивают изолирующую функцию.

Требования

Требования к изоляции трансформаторов устанавливает ГОСТ 8865-93, регламентирующий условия, в зависимости от напряжения агрегата.

Менее 35 кВ

В таких агрегатах зазор между изолирующими элементами обычно не более 6мм. При этом минимальное расстояние от катушки до стенки масляного резервуара должно быть от 65 мм.

Значение изоляционного промежутка между токоведущими и заземляющими частями, с учетом их конфигурации, устанавливают не менее 40 мм в каждом направлении.

110 кВ

По мере увеличения номинального напряжения, ужесточаются требования к изоляции. Масляный канал возрастает до 10 мм, зазор между обмоткой и стенками бака – от 90 мм.

150 кВ

Зазор между токоведущими элементами и заземляющими деталями – 840 мм. Эту величину необходимо выдерживать на всей протяженности ввода.

220 и 330 кВ

Предусмотрен обязательный контроль соединительной арматуры, целостности свинцовой оплетки, зазоров между витками, регулярное измерение напряжения, изолирование нейтральной фазы.

500 кВ

Трансформатор может быть исполнен в закрытом или открытом исполнении, что необходимо учитывать при выборе изоляции. Также состояние изолирующих элементов контролируют, с учетом типа циркуляции воздуха (естественного или принудительного), высоты расположения над уровнем моря, температурных параметров и загрязненности воздуха окружающей среды, колебаний напряжения и возможных механических воздействий.

Испытание и измерение

Для определения эксплуатационных качеств изоляционных элементов, регулярно проводят их испытания:

• подачей одноминутного испытательного напряжения с промышленной частотой;
• длительным испытанием повышенным напряжением, составляющим от 130 до 150 % от номинального;
• коммутационным импульсом при фронте от 100 мкс на время от 1 000 мкс;
• полным грозовым импульсом, при фронте от 1,2 мкс и продолжительностью 50 мкс;
• срезанным грозовым импульсом, длящимся от 2 до 3 мкс.

Также регулярно проводят измерения сопротивления изолирующего слоя, с применением мегомметра. Полученные значения сравнивают с регламентными в паспортной и нормативной документации.

Порядок испытания и измерения сопротивления изоляции устанавливают действующие государственные нормативы.

От состояния изоляционной системы зависит исправность и работоспособность оборудования. Поэтому важно регулярно контролировать характеристики, в соответствии с установленными стандартами. При соблюдении необходимых требований, срок службы изоляции может составлять от 25 до 30 лет.

Источник

Классификация изоляции трансформаторов

Требования,предъявляемые к изоляции трансформатора

приложенное действующее Uисп кВ

импульсное амплитудное (кВ) при волне

Электрическая прочность изоляции трансформатора обеспечивается прежде всего правильным учетом тех электрических воздействий, которые эта изоляция испытывает в эксплуатации, и правильным выбором норм, т. е. испытательных напряжений и методов воздействия на изоляцию при приемо-сдаточных и приемочных испытаниях трансформаторов. Именно условиями электрической прочности определяется выбор принципиальной конструкции изоляции и форм ее деталей.Обмотки и все токоведущие части трансформатора при eго работе нагреваются. Как длительное,так и кратковременное (аварийное) воздействие высоких температур на изоляцию обмоток вызывает старение изоляции, которая постепенно теряет свою эластичность, становится хрупкой, снижается ее электрическая прочность, и она разрушается. В правильно paссчитанном и правильно эксплуатируемом трансформаторе изоляция обмоток должна служить 25 лет и более.
Необходимая нагревостойкость изоляции, гарантирующая длительную безаварийную работу трансформатора, достигается ограничением допустимой температуры его обмоток и масла, применением изоляционных материалов соответствующего класса, выдерживающих длительное воздействие допустимой температуры, и рациональной конструкцией обмоток и изоляционных деталей, обеспечивающей их нормальное охлаждение. При прохождении электрического тока по обмоткам и другим токоведущим частям между ними возникают механические силы. В аварийном случае КЗ трансформатора механические силы, достигая значений тем больших, чем больше мощность трансформатора, могут вызвать разрушающие напряжения в межкатушечной или опорной изоляции обмоток.
Выбор изоляционных материалов производится с учетом изоляционных свойств, механической прочности и химической стойкости по отношению к трансформаторному маслу, если речь идет о масляном трансформаторе. Материал не должен вступать в химические реакции с маслом при температуре до 110° и не должен содействовать химическим и физическим изменениям масла в качестве катализатора. В трансформаторостроении накоплен достаточный опыт для выбора изоляционных материалов для масляных и сухих трансформаторов, имеющих необходимые изоляционные свойства, стойких в химическом отношении и обладающих достаточной механической прочностью, позволяющей им выдерживать механические воздействия при аварийных процессах в трансформаторе. Материалы применяемые в масляных трансформаторах, например электороизоляционный картон, бумага разных сортов, фарфор, хлопчатобумажная лента, не вступают в химическое взаимодействие с маслом, не разрушаются сами и не способствуют химическому разложению и загрязнению масла. Изоляционные материалы, имеющие в том или ином виде смолы, лаки и эмали, например эмалевая изоляция провода, бумажно бакелитовые изделия, лакоткани, текстолит должны содержать смолы, лаки и эмали, нерастворимые в трансформаторном масле. В обычно применяемых конструкциях трансформаторов изоляция подвергается воздействию, как правило, только сжимающих усилий, а наиболее употребительные изоляционные материалы, например электроизоляционный картон, кабельная бумага, бумажно-бакелитовые изделия, текстолит, допускают сжимающие напряжения до 20-40 МПа, что практически оказывается совершенно достаточным, чтобы не произошло разрушение изоляции.
К списку статей

Источник