В енергосистемі,масляні трансформаториЗавдяки своїй відмінній здатності розсіювати тепло, високій здатності витримувати перевантаження та відносно економній вартості виробництва вони можуть використовуватися в широкому діапазоні сценаріїв від виробництва електроенергії та підвищення до розподілу на відкритому повітрі. Однак на відміну відсухі-трансформаторимасляні трансформатори використовують мінеральне або синтетичне ізоляційне масло як основну ізоляцію та охолоджуюче середовище, що надає їм чудові характеристики, але також створює унікальні проблеми з обслуговуванням. Трансформаторне масло з часом окислюється і псується, ущільнення старіють і протікають, а всередині можуть утворюватися приховані несправні гази. Аксесуари необхідно регулярно калібрувати. Нехтування цими етапами технічного обслуговування може призвести до зниження ефективності обладнання, збільшення споживання енергії, а в серйозних випадках – до руйнування ізоляції, перегорання обмотки та навіть вибуху. Отже, які ключові кроки повинен охоплювати систематичний та науковий план технічного обслуговування масляних трансформаторів? Як слід координувати щоденні перевірки та регулярне технічне обслуговування?
Система технічного обслуговування масляних трансформаторів повинна бути встановлена, починаючи з щоденних перевірок обслуговуючого персоналу. Для трансформаторів, що працюють на відкритому повітрі, рекомендується проводити візуальний огляд і перевірку приладів щодня або принаймні кожні два дні. Мету перевірки можна описати чотирма словами: «масло, температура, звук і кріплення». Так-так зване «масло» в першу чергу стосується того, чи покажчик рівня масла вказує в межах нормального діапазону - трансформатори зазвичай обладнані покажчиками рівня масла (масломірними трубками), на яких вигравірувано криві рівня масла, що відповідають температурі навколишнього середовища. Під час роботи рівень масла повинен бути в межах норми відповідної температури. Якщо рівень оливи надто низький, це може вказувати на витік або довгострокову-нездатність доповнити оливу, що може призвести до зниження ізоляції та здатності до розсіювання тепла; Якщо рівень масла занадто високий (особливо під час великих навантажень влітку), воно може перелитися внаслідок теплового розширення і навіть бризнути масло з респіратора. «Температура» означає максимальну температуру масла, яка зазвичай не повинна перевищувати 85 градусів для звичайних масляних трансформаторів і не повинна перевищувати 95 градусів в особливих надзвичайних ситуаціях. Раптове підвищення температури масла часто є передвісником внутрішніх несправностей (таких як локальне коротке замикання, багаторазове заземлення залізних сердечників), і його слід негайно проаналізувати в поєднанні з умовами навантаження. «Звук» означає звук, який створюється під час роботи трансформатора. Нормальним звуком масляного трансформатора є однорідний і безперервний електромагнітний звук, що дзижчить; Якщо ви чуєте «скрегітливий» звук розряду, нерегулярний «тріск» звук або сильний звук «гуркочення», це може вказувати на замикання на землю, ослаблений залізний сердечник або коротке замикання між витками. Прикріплення "відноситься до швидкого спостереження за насадками: чи змінився силікон у респіраторі з блакитного на рожевий (насиченість вологою), чи є накопичення газу в газовому реле, чи не вискочив клапан випуску тиску чи масляні плями після дії, а також чи є тріщини чи плями розряду на рукаві. Хоча ці щоденні перевірки можуть здаватися простими, вони є першою лінією захисту для виявлення ранніх ознак несправностей і запобігти ескалації нещасних випадків.
Якщо щоденні перевірки є попереднім діагнозом «спостереження, обнюхування, опитування та різання», то регулярне тестування зразків масла є «аналізом крові», щоб перевірити стан трансформатора всередині. Трансформаторне масло окислюється під впливом температури, електричного поля та кисню під час тривалої-експлуатації, утворюючи кислотні речовини, шлам і воду. У той же час гази, характерні для несправності (такі як водень, ацетилен, окис вуглецю тощо), розчинені в маслі, можуть відображати серйозність перегріву або розряду обмотки. Таким чином, для розподільних трансформаторів у нормальній експлуатації рекомендується проводити спрощені аналізи принаймні один раз на три роки, включаючи такі показники, як напруга пробою, кислотне число, міжфазний натяг тощо; Для важливих промислових або електромережевих трансформаторів слід щороку проводити хроматографію розчиненого газу (DGA) і аналіз якості масла. Технологія DGA в даний час є одним з найбільш чутливих методів визначення прихованих несправностей в трансформаторах: коли в маслі з'являється ацетилен (C2H2), що супроводжується збільшенням водню (H2) і загального вмісту вуглеводнів, це свідчить про можливість дугового розряду; Більша частка метану (CH4) і етилену (C2H4) пов'язана з високотемпературним перегрівом; Раптове збільшення вмісту оксиду вуглецю (CO) і вуглекислого газу (CO2) часто свідчить про піроліз або старіння твердої ізоляції (папір, картон). Регулярне отримання цих даних і їх поздовжнє порівняння з заводськими або попередніми записами може допомогти виявити тенденції погіршення ізоляції на ранніх стадіях і науково розробити плани технічного обслуговування. Якщо якість масла сильно погіршується (наприклад, напруга пробою нижче 30 кВ, кислотне число перевищує 0,2 мг КОН/г), необхідно відфільтрувати масло або замінити його новим і в той же час дослідити основну причину погіршення якості масла (наприклад, пошкодження ущільнення, поглинання вологи, перевантаження тощо).
Іншим напрямком обслуговування масляних трансформаторів є регулярна перевірка та технічне обслуговування аксесуарів. Як захисне ядро газових реле (газових реле), необхідно проводити перевірку викиду газу та перевірку функціонування кожні шість місяців до одного року. Під час роботи трансформатора газ, що утворюється внаслідок внутрішніх несправностей, буде накопичуватися у верхній частині газового реле. Коли об'єм газу досягає певної кількості, активується захист від легкого газу та надсилає сигнал тривоги; Важкий газ безпосередньо спрацьовує через вплив потоку масла на перегородку. Під час технічного обслуговування спочатку переконайтеся, що трансформатор знаходиться під навантаженням, відкрийте газовий клапан газового реле та видаліть накопичений газ, доки не випливе масло; Якщо сповіщення про легкий газ часто лунають, слід проаналізувати склад газу, щоб визначити, чи є постійна несправність. Як пристрій захисту від надлишкового тиску для паливного баку, клапан скидання тиску слід перевіряти на герметичність і цілісність пружини щороку, а його робочий тиск слід перевіряти у разі відключення електроенергії (зазвичай за допомогою спеціального тестера). Для перемикачів РПН під навантаженням (якщо вони налаштовані), ізоляційне масло в кімнаті комутаційних комутаторів необхідно регулярно замінювати відповідно до інструкцій виробника (наприклад, кожні 5000 перемикачів або кожен рік роботи), а також слід перевіряти зміну опору перехідного резистора. Як тільки вологопоглинаючий силікон в респіраторі виходить з ладу (стане рожевим), його слід негайно замінити, інакше вологе повітря буде потрапляти безпосередньо в масляну подушку, прискорюючи погіршення якості масла. Крім того, трансформаторний вхід є вихідним дротом високої{11}}напруги, і очищення поверхні вводу, перевірка на наявність слідів коронного розряду або тріщин також є звичайним завданням під час щорічного технічного обслуговування.
На відміну від сухих-трансформаторів, основний компонент масляних трансформаторів - мастило для корпусу трансформатора - вимагає суворого контролю рівня масла та стандартів поповнення масла. Якщо під час перевірки рівень масла виявляється нижче звичайної шкали, не дозволяється додавати трансформаторне масло будь-якої марки за бажанням. Правильний підхід полягає в тому, щоб спочатку визначити причину зниження рівня масла та наявність очевидних місць витоку (наприклад, ущільнень клапанів, зварних швів, фланців корпусу тощо). Потім в трансформатор необхідно додати нове масло тієї ж марки, що і оригінальне, яке пройшло випробування на витримку напруги та хімічний аналіз; Під час змішування олії різних марок і походження перед використанням слід спочатку провести тест на змішування, щоб переконатися, що немає осаду та кислотне число не перевищує стандарту. Перед заправкою необхідно повністю злити повітря з капсули масляної подушки та повільно впорснути масло з клапана впорскування масла до зазначеної мітки рівня масла (що відповідає поточному рівню температури масла). Після заправки зачекайте деякий час, щоб бульбашки в маслі повністю вийшли, а потім повторно виміряйте опір ізоляції та переконайтеся, що відхилень немає, перш ніж продовжити роботу.
Для масляних трансформаторів, які експлуатуються багато років, необхідно згідно з планом виконати капітальний ремонт підвісного сердечника або підвісної кришки. Зазвичай перший великий цикл технічного обслуговування розподільних трансформаторів триває через п’ять-десять років після їх введення в експлуатацію, а потім його можна проводити кожні п’ять-вісім років на основі аналізу якості масла та умов експлуатації. Капітальний ремонт вимагає відключення трансформатора, зливання масла, підйому корпусу трансформатора та проведення комплексної перевірки внутрішніх компонентів, таких як залізний сердечник, обмотки, проводи та ізоляційні прокладки. Технічне обслуговування включає вимірювання опору ізоляції, коефіцієнта поглинання та індексу поляризації обмотки, перевірку заземлення залізного сердечника в кількох точках (що можна визначити шляхом вимірювання опору ізоляції залізного сердечника до землі), затягування всіх натискних цвяхів і затискних болтів, перевірку обмотки на деформацію, зміну кольору чи зміщення, заміну старіння чи тріщин ізоляційні прокладки, очищення внутрішньої частини масляного бака та обробка іржі, а також заміна всіх ущільнювальних прокладок. Після капітального ремонту слід провести вакуумне впорскування масла та обробку циркуляцією гарячого масла, а також повторно провести всі заводські випробування (зокрема без-навантаження, навантаження, індукційну витримувану напругу, частковий розряд тощо). Незважаючи на велике навантаження на капітальний ремонт і високу вартість, це ефективний засіб продовження терміну служби трансформаторів (від проектного терміну служби 20 років до понад 40 років), особливо для трансформаторів у критичних вузлах.
На додаток до технічного обслуговування корпусу трансформатора, згаданого вище, управління робочим середовищем масляних трансформаторів також є невід’ємною частиною системи технічного обслуговування. У місці установки трансформаторів повинна бути хороша вентиляція, щоб уникнути накопичення легкозаймистих і вибухонебезпечних матеріалів. Для масляних трансформаторів, встановлених на відкритому повітрі, необхідно створити резервуар для масляного масла або яму для збору масла, щоб запобігти поширенню витоку трансформаторного масла та забрудненню ґрунту та водойм. У місцях із сильним промисловим пилом або сольовими туманами рекомендується додавати прості захисні кожухи або регулярно промивати муфти та радіатори (в умовах відключення електроенергії). Якщо поверхня радіатора покрита пилом, ватою або масляним шламом, це значно знизить ефективність відведення тепла та призведе до підвищення температури масла. Тому кожні шість місяців або рік слід очищувати водяні пістолети під високим тиском (уникаючи розподільних коробок і гільз) або стиснене повітря.
Під час практичної експлуатації всі заходи з технічного обслуговування та ремонту повинні суворо виконувати заходи безпеки, такі як відключення електроенергії, перевірка електрики, встановлення проводів заземлення та повне розрядження трансформатора (особливо після видалення проводів). Обслуговуючий персонал повинен носити ізоляційне обладнання та використовувати спеціалізовані інструменти. Після кожного технічного обслуговування слід зберігати докладні записи: дату перевірки, дані про рівень масла, запис температури масла, колір силікону респіратора, кількість поповнення масла, звіт про випробування зразка масла, список кріпильних компонентів, виявлені несправності та результати поводження. Цей файл становитиме «історію здоров’я» трансформатора, забезпечуючи об’єктивну основу для подальшої оцінки стану та прийняття рішень щодо обслуговування.
Повертаючись до запитання, яке часто задають клієнти: «Як часто потрібне обслуговування масляних трансформаторів?» Коротка відповідь така: на основі безперервних щоденних перевірок проводите DGA-аналіз і випробування опору ізоляції зразків масла раз на рік, проводите повний аналіз якості масла кожні три роки, проводите комплексне очищення та перевірку аксесуарів приблизно кожні п’ять років і своєчасно організовуйте капітальний ремонт сердечника відповідно до умов експлуатації та даних якості масла. Порівняно з сухими-трансформаторами, технічне обслуговування масляних трансформаторів справді складніше та професійніше, але саме таке суворе технічне обслуговування дозволяє масляним трансформаторам надійно працювати понад 30 років у суворих зовнішніх умовах. Як співробітники зовнішньої торгівлі виробників трансформаторів, передача клієнтам наукових концепцій технічного обслуговування не тільки допомагає подовжити термін служби продукту та зменшити витрати за повний життєвий цикл, але й створює професійний і відповідальний імідж бренду для підприємства. Зрештою, ретельно обслуговуваний масляний трансформатор є найнадійнішою гарантією надійності електропостачання.
