Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Обратная трансформация силового трансформатора чем опасна

Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформаций трансформаторов и автотрансформаторов

ТОП 10:

Регули́рование напряже́ния трансформа́тора — изменение числа витков обмотки трансформатора. Применяется для поддержания нормального уровня напряжения у потребителей электроэнергии. Большинство силовых трансформаторовоборудовано некоторыми приспособлениями для настройки коэффициента трансформации путём добавления или отключения числа витков. Настройка может производиться с помощью (анцапфы) переключателя числа витков трансформатора под нагрузкой либо путём выбора положения болтового соединения при обесточенном и заземлённом трансформаторе. Степень сложности системы с переключателем числа витков определяется той частотой, с которой надо переключать витки, а также размерами и ответственностью трансформатора. Принципы регулирования. При эксплуатации трансформаторов довольно часто возникает необходимость регулирования вторичного напряжения. При этом различают два основных случая:

1) стабилизация вторичного напряжения при незначительном (на 5 — 10%) изменении первичного напряжения, что происходит обычно из-за падения напряжения в линии;

2) регулирование вторичного напряжения (из-за особенностей технологического процесса) в широких пределах при неизменном (или мало изменяющемся) первичном напряжении.

В обоих случаях вторичное напряжение регулируется путемизменения коэффициента трансформации, т. е. соотношения между числами витков первичной и вторичной обмоток.

В первом случае при небольших изменениях первичного напряжения можно изменять число витков либо первичной, либо вторичной обмотки. Например, при снижении первичного напряжения соответственно уменьшают число витков первичной обмотки так, чтобы ЭДС витка осталась неизменной. Поскольку число витков вторичной обмотки не изменяется, неизменной останется и ЭДС вторичной обмотки. При возрастании первичного напряжения соответственно увеличивают число витков первичной обмотки.

Во втором случае, когда требуется регулировать вторичное напряжение при неизменном первичном, изменяют число витков вторичной обмотки. Изменять число витков первичной обмотки в этом случае нельзя, так как это приведет к изменению магнитного потока трансформатора и, как следствие, к его перегреву или плохому использованию. Кроме того, очевидно, что получить малое выходное напряжение U2 = U1w2/w1 при неизменном числе витков вторичной обмотки практически невозможно, так какпри этом необходимо иметь большое число регулировочных витков*.

Переключение ответвлений обмоток w1 и w2 может осуществляться при отключении трансформатора от первичной и вторичной сетей (переключение без возбуждения) или под нагрузкой (регулирование под нагрузкой). Существуют также трансформаторы с плавным регулированием напряжения, в которых плавно изменяют число витков w2 или магнитный поток Ф2, охватываемый этой обмоткой.

* При очень больших мощностях иногда применяют регулирование по высоковольтной первичной стороне (чтобы избежать применения регулирующей аппаратуры на большие токи), используя специальные автотрансформаторные схемы.

Переключение ответвлений без возбуждения. Регулирование напряжения этим способом применяют в масляных и сухих силовых трансформаторах общепромышленного назначения, а также в трансформаторах, предназначенных для вентильных преобразователей. Напряжение регулируют на ±5% от Uном ступенями по 2,5 %, т. е. трансформатор имеет пять ступеней регулирования напряжения. В трансформаторах сравнительно небольшой мощности используют три ступени регулирования напряжения ( + 5; 0; —5%). В силовых трансформаторах большой мощности обычно напряжение регулируют на стороне ВН. Это позволяет упростить конструкцию переключателя ответвлений, так как токи в обмотке ВН меньше, чем в обмоткеНН. Кроме того, число витков обмотки ВН больше, чем обмотки НН, вследствие чего изменение числа витков на 1,25 — 2,5 % можно осуществлять с большей точностью. В трансформаторах, предназначенных для вентильных преобразователей, часто напряжение регулируют на стороне НН; при этом переключающую аппаратуру выполняют на большие токи, что сильно усложняет ее конструкцию.

При регулировании напряжения отключают часть витков только одной (первичной или вторичной) обмотки, что нарушает равномерность распределения МДС по высоте обмотки. Это приводит к искажению магнитного поля рассеяния и возникновению поперечной составляющей потока рассеяния, которая, взаимодействуя с током обмоток, создает электромагнитные силы, действующие на обмотку в осевом направлении (см. § 2.19). При аварийных режимах (короткое замыкание) эти силы могут достигать больших значений и вызывать разрушение обмотки. Поэтому стремятся равномерно распределить отключаемые витки обмотки по высоте или расположить их по возможности в середине высоты обмотки симметрично относительно обоих ярм. В трехфазных трансформаторах сравнительно небольшой мощности, где электромагнитные силы при коротких замыканиях невелики, для упрощения конструкции переключателя ответвлений целесообразно выполнять ответвления вблизи заземленной нулевой точки обмотки, так как при этом уменьшается напряжение, на которое должна быть рассчитана изоляция переключателя. Если ответвления располагать в средней части обмотки (в мощных трансформаторах), то переключающую аппаратуру необходимо выполнять с усиленной изоляцией и с высокой степенью точности, так как несогласованность работы ее элементов при высоком напряжении может привести к серьезным авариям.

Способы регулирования напряжения

Различают два способа регулирования напряжения: местное и централизованное.

Под местным регулированием понимают регулирование напряжения непосредственно на месте потребления, т. е. его стабилизацию на заданном уровне у каждого отдельного потребителя (например, стабилизаторы для телевизоров) или сразу для группы потребителей (например, для одного или нескольких домов). В последнем случае в какой-то точке сети устанавливают трансформатор с устройством для регулирования напряжения. Это устройство включают, когда у всех потребителей, питаемых от этого трансформатора, надо поддержать напряжение на определенном уровне (например, 220 В).

Регулирование напряжения может быть автоматическим, без отключения трансформатора от сети. При этом потребитель даже не чувствует, что в трансформаторе происходят какие-то изменения. Такое регулирование напряжения называют регулированием под нагрузкой (РПН). Однако РПН требует применения сложных и дорогих переключающих устройств. Поэтому для трансформаторов небольшой мощности часто применяют регулирование напряжения без возбуждения, т. е. после отключения всех их обмоток от сети. Этот способ регулирования сокращенно называют ПБВ (переключение без возбуждения). После переключения трансформатор вновь включается в работу. При этом способе потребителя на какое-то время вообще отключают от сети. Особенно неудобно это там, где нагрузка меняется часто. Зато устройства ПБВ просты по конструкции и относительно дешевы.

Под централизованным регулированием понимают регулирование напряжения непосредственно на шинах генераторов электростанций при помощи изменения их возбуждения. Централизованное регулирование осуществляют обычно как «встречное», т. е. таким образом, чтобы оно заранее «встречало» колебания напряжения, вызванные нагрузкой. Так, в период наибольших нагрузок у генераторов поднимают напряжение выше номинального, чтобы компенсировать повышенные потери напряжения в сети и поддержать его у потребителя близким к поминальному. И наоборот, когда нагрузка снижается, уменьшают возбуждение у генераторов и соответственно напряжение в сети.

5. Общие требования к схемам электрических сетей и надежности электроснабжения.

Электри́ческая схе́ма — это документ, составленный в виде условных изображений или обозначений составных частей изделия, действующих при помощиэлектрической энергии, и их взаимосвязей. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-75 (не действителен, заменён на 2.702-2011), при выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81.

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.

Эти схемы дают детальное представление о работе системы и служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

При разработке систем автоматизации технологических процессов принципиальные электрические схемы обычно выполняют применительно к отдельным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизируемой системы, например выполняют схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т.п. Используя эти схемы, составляют в случае необходимости принципиальные электрические схемы, охватывающие целый комплекс отдельных элементов, установок или агрегатов, которые дают полное представление в связях между всеми элементами управления, блокировки, защиты и сигнализации этих установок или агрегатов. Примером таких схем может служить принципиальная электрическая схема управления насосной установкой, состоящей из насоса, вакуум-насоса и нескольких электрифицированных задвижек.

При всем многообразии принципиальных электрических схем в различных системах автоматизации любая схема, независимо от степени ее сложности, представляет собой определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т.п. К элементарным цепям могут быть отнесены типовые схемы включения измерительных приборов различного назначения.

Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определенные элементы творчества и требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компоновки их в единую схему с учетом удовлетворения предъявляемых к схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем. В практике проектирования принципиальных электрических схем на базе опыта проектирования монтажа, наладки и эксплуатации различного рода систем автоматизации сложились некоторые общие принципы построения электрических схем. Вопрос о методах разработки принципиальных электрических схем в процессе проектирования систем автоматизации технологических процессов следует рассматривать в общем комплексе вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием данного объекта. Во всех случаях помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действий при аварийных режимах, удобство оперативной работы, эксплуатации, четкость оформления.

Надежность. Под надежностью схемы понимают ее способность безотказно выполнять свои функции в течение определенного интервала времени в заданных режимах работы. Это требование обычно обеспечивается целым рядом технических мероприятий, таких как применение наиболее надежных элементов, приборов и аппаратов; оптимальные режимы их работы; резервирование малонадежных или наиболее ответственных элементов или цепей схемы; автоматический контроль за неисправностью схемы; запретные блокировки, исключающие возможность проведения ложных операций; сокращение времени нахождения элементов схемы под напряжением и т.д.

Надежность действия является главным требованием, которое предъявляется к схемам. Если при проектировании обеспечению надежности действия схемы не будет уделено должного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены. Требования к уровню надежности схем регулирования, управления и сигнализации определяются оценкой последствий отказов их действия для конкретных участков технологического процесса. Иногда эти отказы могут явиться причинами возникновения или развития тяжелых аварий.

Методы оценки надежности и способы ее повышения применительно к электрическим схемам подробно освещены в технической литературе.

Билет

Последствия к.з.

коро́ткое замыка́ние (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениямипотенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания. Последствиями коротких замыканий являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. О последствиях короткого замыкания всегда нужно помнить и не допускать эксплуатации источника без плавких предохранителей в его электрической цепи. Для профилактики следует чаще проверять состояние изоляции всех токоведу-щих частей. Для предупреждения последствий короткого замыкания применяется быстродействующая релейная защита, выключатели, плавкие и автоматические предохранители. Автоматическая защи - - та электродвигателей от многофазных замыканий и токов перегрузки обеспечивается с помощью автоматов серии А с встроенным максимальным током расцепителем мгновенного действия. Для уменьшения последствий коротких замыканий необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажную роль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов, позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне. Все электрические аппараты и токоведущие части электрических станций должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольших возможных токов к. Для устранения последствия короткого замыкания между витками индукторов необходимо предусматривать устройство максимальной токовой защиты, автоматически отключающее печи. Для предупреждения последствий короткого замыкания применяется быстродействующая релейная защита, выключатели, плавкие и автоматические предохранители. Автоматическая защита электродвигателей от многофазных замыканий и токов перегрузки обеспечивается с помощью автоматов серии А с встроен-ным максимальным током расцепителем мгновенного действия. Таким образом, последствия короткого замыкания в какой-либо точке системы могут при определенных условиях распространиться на всю систему и вызвать повреждение в той или другой ее части. Для того чтобы повреждение, вызвавшее короткое замыкание, не получило распространения в системе, необходимо быстро отключить поврежденный элемент. В ряде случаев, исходя из условий устойчивости параллельной работы, требуется отключить короткое замыкание за 0 1 - 0 3 сек. Отключение за такое ремя осуществляется с помощью релейной защиты. Учитывая, что последствия короткого замыкания, вызванного перекрытием воздушного промежутка, значительно менее опасны, чем разрушение опоры или повреждение проводов, в настоящее время рассматривается вопрос о возможности принятия в расчетах по выбору изоляционных расстояний пониженных нормативных величин с учетом их повторяемости не 1 раз в 10 - 15 лет, а 1 раз в 5 лет. Каковы причины и последствия короткого замыкания. Наиболее действительной мерой борьбы с такими последствиями коротких замыканий является поддержание падающего напряжения системы путем кратковременной, но весьма энергичной форсировки возбуждения всех синхронных машин, работающих в системе. Предохранители с первичной стороны трансформатора служат для защиты сети от последствий короткого замыкания при повреждении в самом трансформаторе или на участке между предохранителями и трансформатором. Эти предохранители не защищают трансформатор напряжения от перегрузок, так как номинальный ток их плавких вставок, сечение которых берется минимально возможным по условиям механической прочности

Причины короткого замыкания:

Могут быть вызваны перегрузкой, разными неполадками, например: неисправность в выключателе или штепсельной розетке, непрочное соединение в осветительной коробке, механическое повреждение изоляции кабеля, неисправность бытовых приборов без системной защиты заземлением или занулением. Неисправности и повреждения могут образоваться как из-за неосторожного обращения, так и при физическом износе элементов системы. Например если у выключателя сломалась пружинящая контактная пластина или образовалась трещина на крышке, его необходимо заменить Причины короткого замыкания известны любому человеку, связанному с электрикой. Однако для простого обывателя они могут не вызвать никаких опасений. Но следует помнить, что основную опасность в виде короткого замыкания электрической цепи может вызвать не только удар молнии. Причинами могут послужить повышение напряжения в сети, не предназначенной для такого уровня, нарушение изоляцииэлектропроводки, ее изношенность, неисправность осветительных или других электрических приборов, в том числе и бытовых. Одной из причин замыкания могут стать неквалифицированные действия обслуживающего электросети персонала или неумелое обращение с электроприборами дилетантов. Последствия короткого замыкания могут быть непредсказуемыми. Самым легким из них будет перегорание лампочки или электроприбора. Самым сложным, пожалуй, будет возникновение пожара и возможные человеческие жертвы.Специалистами в этой области разработаны ряд мероприятий и методов защиты электрических приборов и сетей от короткого замыкания. Одним из защитных способов являются молниезащита зданий и сооружений, заземление крупного электрического оборудования, установка предохранителей в электроустройствах, применение сетевых фильтров. При возникновении нештатной, чрезвычайной ситуации с электропроводкой или электрическими приборами необходимо знать несколько несложных, но вполне способных предотвратить тяжелые последствия короткого замыкания, действий. В первую очередь нужно вызвать аварийную службу, обесточить пораженный участок электросети, отключить электроприборы, не трогать оголенные провода незащищенными руками. При возникновении очага пожара, необходимо локализовать его, накрыв огонь плотным одеялом. Если отключить электроэнергию не удается, ни в коем случае не заливать огонь водой в случае искрения электропроводки. Нужно всегда помнить, что негативные последствия от короткого замыкания легче предотвратить, чем преодолевать их впоследствии. Своевременное профилактическое обследование электропроводки, удаление нарушений ее целостности, замена изношенных деталей электрических приборов поможет пользоваться достижением человечества с достаточной долей безопасности

infopedia.su

Изменение - коэффициент - трансформация - трансформатор

Cтраница 1

Изменение коэффициента трансформации трансформатора Т2 в данном случае не улучшает режима напряжения в распределительной сети, так как напряжения на шинах ЦП при этом увеличиваются на некоторую величину Е во всех режимах одинаково. [2]

Для изменения коэффициентов трансформации трансформаторов ( автотрансформаторов), необходимого для поддержания заданных уровней напряжения на шинах питающих подстанций, обмотки трансформаторов ( автотрансформаторов) снабжаются дополнительными ответвлениями. Переключение ответвлений может осуществляться без возбуждения ( ПБВ), т.е. после отключения всех обмоток трансформатора ( автотрансформатора) от сети, или под нагрузкой. [3]

Поскольку для изменения коэффициента трансформации трансформатора с ПБВ требуется отключать его от сети, то регулирование напряжения таким способом осуществляется редко. [4]

Такая возможность изменения коэффициента трансформации трансформатора позволяет производить регулирование напряжения в двух направлениях. Во-первых, уменьшением величины первичного напряжения трансформаторов, последовательно присоединенных к одному кабелю, создается возможность получения неизменного значения напряжения на вторичных обмотках этих же трансформаторов. Таким образом, снижение величины первичного напряжения по длине кабеля, вызываемое естественной потерей напряжения при передаче по нему энергии, становится незаметным для потребителей электроэнергии. [5]

Наиболее простым способом изменения коэффициента трансформации трансформатора или автотрансформатора является изменение числа витков соответствующей обмотки, для чего выполняют несколько отводов на ней. [6]

Схемы автоматического регулирования напряжения на подстанциях изменением коэффициента трансформации трансформаторов находят все более широкое применение в энергосистемах Советского Союза. [7]

Наиболее эффективное воздействие на напряжение достигается за счет изменения коэффициента трансформации трансформатора путем использования его регулировочных ответвлений, которые предусматриваются на стороне обмотки ВН трансформатора. Они выводятся на переключатель ПБВ ( переключатель без возбуждения), позволяющий изменением положения его рукоятки установить три или пять ( в последних выпусках трансформаторов) различных коэффициентов трансформации. [8]

В частности, очень широко используют регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации трансформаторов. [10]

Один из способов регулирования напряжения в сети заключается в изменении коэффициента трансформации трансформаторов, осуществляемом при помощи переключения ответвлений, которые выполняются от обмотки высшего напряжения. Выпускаемые в СССР трансформаторы подразделяются на две группы. [11]

Системы автоматического регулирования напряжения па подстанциях, основанные па изменении коэффициента трансформации трансформатора, также находят широкое применение в энергосистемах. [12]

Системы автоматического регулирования напряжения на подстанциях, основанные на изменении коэффициента трансформации трансформатора, также находят широкое применение в энергосистемах. [13]

В настоящее время все большее применение получает переключающее устройство, позволяющее производить изменение коэффициента трансформации трансформатора под нагрузкой. [14]

Трансформатором с ответвлениями называется трансформатор, обмотки которого имеют специальные ответвления для изменения коэффициента трансформации трансформатора. [15]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Коэффициент - трансформация - силовой трансформатор

Cтраница 3

Отношение высшего напряжения к низшему при холостом ходе, примерно равное отношению числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки, называют коэффициентом трансформации силового трансформатора. [31]

Если для поддержания заданного уровня напряжения требуется изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов, предусмотрено производить эту операцию устройством 4 через блок управления 9, изменяющим коэффициент трансформации силовых трансформаторов под нагрузкой. Возможно такое воздействие предусматривать сразу, если напряжение на шинах резко изменилось на величину, при которой целесообразно изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов или после того, как исчерпаны регулировочные возможности генераторов. [32]

Если для поддержания заданного уровня напряжения требуется изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов, предусмотрено производить эту операцию устройством 4 через блок управления 9, изменяющим коэффициент трансформации силовых трансформаторов под нагрузкой. Возможно такое воздействие предусматривав сразу, если напряжение на шинах резко изменилось на величину, при которой целесообразно изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов или после того, как исчерпаны регулировочные возможности генераторов. [34]

В режиме Закоротка, когда включены ТК1 - ТК6, первичная обмотка ВДТ закорочена и он работает как трансформатор тока, а напряжение на нагрузке определяется коэффициентом трансформации силового трансформатора. [35]

Рекомендации: перевести все энергоемкие приемники ( насосы, зарядные устройства, компрессоры холодильных камер и вспомогательные цехи) на ночную работу; перевести осветительную сеть на питание от отдельного трансформатора, установив на нем наиболее приемлемый коэффициент трансформации; изменить коэффициент трансформации силового трансформатора. [36]

Диспетчерское регулирование инвертируемого тока производится изменением напряжения на выходе задающего органа РТ. При этом может потребоваться изменение коэффициента трансформации силового трансформатора. [37]

Электровозы переменного тока ВЛ80Р имеют рекуперативное торможение с инвертором на управляемых полупроводниковых вентилях - тиристорах. Эти электровозы позволяют получить рекуперацию от наибольших скоростей до близких к нулю изменением коэффициента трансформации силового трансформатора и угла открывания тиристоров. [38]

Под действием разности магнит-лз ных потоков, создаваемых этими токами, срабатывает реле 1ПР, в рабочей обмотке которого проходит ток линейного элемента, а в тормозной - нелинейного. Реле 1ПР, сработав, запускает реле времени 1В, подающее сигнал на уменьшение коэффициента трансформации силового трансформатора. [39]

Если для поддержания заданного уровня напряжения требуется изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов, предусмотрено производить эту операцию устройством 4 через блок управления 9, изменяющим коэффициент трансформации силовых трансформаторов под нагрузкой. Возможно такое воздействие предусматривав сразу, если напряжение на шинах резко изменилось на величину, при которой целесообразно изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов или после того, как исчерпаны регулировочные возможности генераторов. [42]

Для нормальной эксплуатации токоприемников необходимо поддерживать на их зажимах напряжение, близкое к номинальному. Однако в силу наличия потерь напряжения в каждой сети напряжение на отдельных участках сети высокого напряжения не может быть одинаковым, а потому и равным номинальному. С целью регулирования в небольших пределах ( 5 %) напряжения у потребителя широко применяется способ регулирования путем изменения коэффициента трансформации силовых трансформаторов. Для этого обмотка высшего напряжения имеет три вывода ( рис. 12 - 3 а), так что питание можно подвести к любому из них. [44]

Ток небаланса, измеренный в полной схеме защиты, сравнивается с величиной, измеренной ранее при предыдущей проверке данной защиты или других защит такого же типа, о которых заведомо известно, что они включены правильно. Если ток небаланса не превышает или превышает незначительно ток небаланса, измеренный ранее, значит защита включена правильно. Измерение тока небаланса следует производить по-возможности в одинаковых условиях: при одинаковых первичных токах и при одном и том же положении переключателя коэффициента трансформации силового трансформатора. [45]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Изменение - коэффициент - трансформация - трансформатор

Cтраница 3

В качестве тяговых двигателей на дорогах однофазного тока пониженной частоты применяют коллекторные двигатели, имеющие тяговые характеристики, близкие к характеристикам двигателей постоянного тока. Как и при промышленной частоте, напряжение на зажимах тягового двигателя регулируется изменением коэффициента трансформации трансформатора, установленного на подвижном составе. [31]

Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определенный уровень напряжения на шинах подстанции. В электрических сетях предусматриваются различные способы регулирования напряжения, одним из которых является изменение коэффициента трансформации трансформаторов. [33]

На генераторах, работающих на шины генераторного напряжения с присоединенной к ним распределительной сетью, напряжение регулируется в меньших пределах, так как глубокое изменение напряжения оказалось бы неприемлемым для потребителей. При регулировании реактивной мощности на этих генераторах по заданному графику нагрузки системы уровень напряжения на шинах, необходимый для нормальной работы потребителей, достигается изменением коэффициента трансформации трансформаторов с РПН, связывающих генераторы с сетью ВН. [34]

Выпрямители ВДГ-302 и ВДГ-601 предназначены для комплектации сварочных полуавтоматов унифицированной серии. Упрощенная схема стабилизированного выпрямителя ВДГ-302 приведена на рис. 60.136. Регулирование напряжения - плавно-ступенчатое. Ступенчатое регулирование производят путем изменения коэффициента трансформации трансформатора Т, плавное регулирование в пределах каждой ступени - управляемым трехфазным дросселем насыщения А. [36]

Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определенный уровень напряжения. С этой целью в электрических сетях применяется регулирование напряжения. Одним из способов регулирования напряжения является изменение коэффициента трансформации трансформаторов. [37]

Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение номинального напряжения обмотки высшего напряжения к номинальному напряжению обмотки низшего напряжения. При изменении режимов в энергосистемах изменяются напряжения на шинах распределительных устройств, что вызывает необходимость регулирования напряжения. Одним из способов регулирования напряжения является изменение коэффициента трансформации трансформаторов. Такое регулирование обеспечивается путем устройства дополнительных ответвлений обмотки. Коэффициент трансформации меняется при изменении числа включенных витков. [39]

Для ряда потребителей постоянного тока в процессе работы требуется плавное изменение величины выпрямленного напряжения. Регулировать напряжение на нагрузке возможно как путем изменения переменного, так и выпрямленного напряжения. В первом случае это достигается за счет изменения коэффициента трансформации трансформатора или сопротивления подмагни-чиваемого реактора ( дросселя), включенного последовательно в цепь переменного тока. Недостатки обоих методов заключаются в сложности выполнения трансформатора и значительных потерях мощности в реакторе. [40]

Уменьшение X достигается расщеплением фаз токопроводов, применением продольной емкостной компенсации. Наиболее эффективно комплексное регулирование, когда вместе с изменением коэффициента трансформации трансформаторов согласованно изменяется мощность компенсирующих устройств предприятия. [41]

Для определения тока точной работы вторых и третьих ступеней дистанционной защиты рассчитываются токи, проходящие в реле при коротком замыкании в конце соответствующей зоны. Вычисляются начальные значения ( периодические составляющие) тока при коротком замыкании. Если оказывается, что ток, проходящий в токовую обмотку дистанционного реле, меньше, чем минимальное значение тока точной работы, указанное заводом-изготовителем или определенное опытом, выясняется возможность изменения коэффициента трансформации трансформаторов тока в сторону их уменьшения ( например, вместо трансформаторов тока с коэффициентом трансформации 600 / 5 устанавливаются трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 400 / 5) или изменяется тип реле сопротивления. Если ток, проходящий через обмотку реле, больше максимального значения тока точной работы, коэффициент трансформации трансформаторов тока желательно увеличить. [43]

Главным его преимуществом являются простота схемы и малые размеры. Основные недостатки связаны с потерями мощности в резисторах от постоянных составляющих токов коллектора, базы и эмиттера. Для исключения этих потерь переходят к схеме дроссельного усилителя ( рис. 5.19 6), основным недостатком которой, так же как и первой схемы, является плохое согласование каскадов по мощности. Последнее заставляет перейти к трансформаторным схемам ( рис. 5.19 в), где согласования добиваются изменением коэффициента трансформации трансформатора. Обычные трансформаторы с магнитной связью удовлетворительно работают только до частот порядка 10 МГц, на более высоких частотах используют специальные трансформаторы - на отрезках длинных линий. [44]

При проверке и градуировке приборов и систем измерений получают ряд значений входной величины Х ( и ряд соответствующих им значений выходной величины Yf. Если эти данные нанести на график с координатами X и Y, то полученные точки разместятся в границах некоторой полосы. Когда эти точки лежат в границах линий, параллельных друг другу, т.е. абсолютная погрешность во всем диапазоне измерений ограничена постоянным ( не зависящим от текущего значения X) пределом Д0 то такая погрешность называется аддитивной, т.е. получаемой путем сложения, или погрешностью нуля. Примером систематической аддитивной погрешности является погрешность от неточной установки прибора на нуль перед измерением. Примерами случайных аддитивных погрешностей являются погрешности от тепловых шумов, от трения в опорах подвижной части измерительного механизма и т.п. Если ширина полосы абсолютных погрешностей возрастает пропорционально росту входной величины X, а при Х 0 также равна нулю, то такая погрешность называется мультипликативной или погрешностью чувствительности. Причиной такой погрешности может быть изменение коэффициента трансформации трансформатора тока при измерениях. [45]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Коэффициент - трансформация - силовой трансформатор

Cтраница 2

Напряжение на тяговых двигателях регулируют ступенями путем изменения коэффициента трансформации силового трансформатора. Ступени подведенного к тяговым двигателям напряжения называются ступенями регулирования. [16]

Подобрать тип кенотрона, обеспечивающий этот режим, и определить коэффициент трансформации силового трансформатора, если напряжение питающей сети равно 127 В. [17]

В асинхронном режиме отношение тока статора к току ротора значительно больше коэффициента трансформации силового трансформатора тока. Поэтому в момент ресинхронизации происходят форсирование возбуждения и насыщение трансформатора. Существенную роль в характере протекания процесса имеет угловое положение ротора в момент ресинхронизации. Дело в том, что при включении системы силового компаундирования в момент, когда ток имеет отрицательное направление, ресинхронизация происходит в тяжелых условиях для системы возбуждения. Выпрямитель не пропускает тока в обратном направлении, в результате этого на кольцах ротора возникает значительное перенапряжение. С целью исключения повреждения обмотки ротора в схеме применено нелинейное защитное устройство. Оно защищает выпрямители при отключении автомата гашения поля во время работы генератора в сети. [18]

Q - активная и реактивная мощности, передаваемые по линии; пт - коэффициент трансформации силового трансформатора. [19]

Q - активная и реактивная мощности, передаваемые по линии; п - коэффициент трансформации силового трансформатора. [21]

Нежелательный небаланс может быть также обусловлен неточным уравнением вторичных токов плеч защиты, регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора и наличием у него тока намагничивания, который, особенно при включениях, может достигать больших значений. [22]

Учет вышеуказанных факторов, а также возможность влиять на величину напряжения отдельных узлов системы изменением коэффициентов трансформации силовых трансформаторов ( повысительных, понизительных и включенных последовательно с линией), включением или отключением отдельных линий, трансформаторов, генераторов, синхронных компенсаторов и конденсаторов пока что не дают возмож-ности полностью автоматизировать процесс регулирования напряжения в энергетической системе. Поддержание необходимого режима для обеспечения должного уровня напряжения возлагается на диспетчера системы. [23]

ДСЛ к.з. макс: Д 2 к.з. максЗ - со ставляющая тока небаланса, обусловленная изменением коэффициента трансформации силового трансформатора при переключении отпаек; At / i и ДС / 2 - половины суммарного диапазона регулирования на сторонах 1 и 2, где оно имеется; / к.з. максь / к. [24]

В докладе об автоматическом регулировании коэффициента трансформации трансформаторов и регуляторов описывается новый принцип плавного бесступенчатого изменения коэффициента трансформации силовых трансформаторов и регуляторов напряжения при помощи моста из насыщаемых реактивных сопротивлений, включенных в цепь дополнительной обмотки, располагаемой на основном сердечнике трансформатора. [25]

Регулирование тока во вторичной цепи достигается регулятором напряжения типа РНО-250-5, установленным в цепь первичной обмотки, и изменением коэффициента трансформации силового трансформатора. [26]

Устройства автоматического регулирования возбуждения позволяют в некоторой степени автоматизировать процесс регулирования напряжения; этому также способствует установка устройств для автоматического изменения коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и изменения величины емкости батарей статических конденсаторов. [27]

Устройства автоматического регулирования возбуждения позволяют в некоторой степени автоматизировать процесс регулирования напряжения; этому также способствует установка устройств для автоматического изменения коэффициента трансформации силовых трансформаторов и изменения величины емкости батарей статических конденсаторов. [28]

Q - активная и реактивная мощности, передаваемые по линии; R, х - активное и реактивное сопротивления линии; т - коэффициент трансформации силового трансформатора. [30]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Коэффициент - трансформация - силовой трансформатор

Cтраница 1

Коэффициент трансформации силовых трансформаторов определяют для проверки соответствия паспортным данным и правильности подсоединения ответвлений обмоток к переключателям. [2]

Измерением коэффициента трансформации силовых трансформаторов проверяется соответствие их паспортным данным и в дополнение к измерению сопротивления постоянному току правильность подсоединения ответвлений к переключателям. [3]

Автоматическое изменение коэффициентов трансформации силовых трансформаторов производится для поддержания определенного уровня напряжения на зажимах потребителей электрической энергии. [5]

Автоматическое изменение коэффициента трансформации силовых трансформаторов производится для поддержания определенного уровня напряжения на зажимах потребителей электроэнергии. Изменение коэффициента трансформации переключением ответвлений обмоток переключающим устройством происходит скачкообразно. Плавное изменение ко-эффициеша трансформации путем изменения магнитного состояния магни-топровода его подмагничиванием иногда производят для трансформаторов небольшой мощности, предназначенных для питания специальной нагрузки. [6]

Небаланс, обусловленный регулированием коэффициента трансформации Nr силовых трансформаторов, может достигать значительной величины. [7]

Ступенчатое регулирование осуществляется путем изменения коэффициента трансформации силового трансформатора, первичные обмотки которого включаются на диапазоне больших напряжений в треугольник с отводами, на диапазоне средних напряжений - в треугольник, а на диапазоне малых напряжений - в звезду с использованием отводов. Плавное регулирование напряжения выполнено за счет дросселя насыщения, шесть рабочих обмоток которого включены последовательно с шестью вентилями выпрямительного моста. Принцип работы дросселя насыщения и устройство выпрямителя ВДГ-303 известны из литературы. [8]

Каким образом осуществляется автоматическое регулирование коэффициента трансформации силовых трансформаторов. [9]

Основным средством централизованного регулирования является автоматическое изменение коэффициента трансформации силовых трансформаторов с помощью РПН. При централизованном регулировании напряжение изменяется во всех точках электрической сети. [10]

Если для поддержания заданного уровня напряжения требуется изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов, предусмотрено производить эту операцию устройством 4 через блок управления 9, изменяющим коэффициент трансформации силовых трансформаторов под нагрузкой. Возможно такое воздействие предусматривав сразу, если напряжение на шинах резко изменилось на величину, при которой целесообразно изменить коэффициент трансформации силовых трансформаторов или после того, как исчерпаны регулировочные возможности генераторов. [14]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

2 дефекты силовых трансформаторов 2 1 основные опасные воздействия на трансформатор

2. Дефекты силовых трансформаторов

2.1. Основные опасные воздействия на трансформатор

Силовой трансформатор является ответственным элементом сети, на работу которого влияют как сильные внешние воздействия, так и анормальные режимы работы энергосистемы. Перечислим эти воздействия и их последствия.

Грозовые и коммутационные перенапряжения, вызывающие повреждения главной и витковой изоляции при недостаточных запасах их электрической прочности.

Повышения рабочего напряжения из-за некомпенсированной емкости ВЛ СВН и УВН, приводящие к перевозбуждению трансформаторов.

Длительное повышение напряжения становится в последнее время весьма актуальным.

Недостаточный объем средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения в сетях 500-750 кВ ЕЭС России в условиях спада производства электроэнергии в последние годы создает трудности с поддержанием допустимых уровней напряжения, особенно в режимах минимальных нагрузок. Подъем напряжения из-за недостаточной компенсации на ВЛ 500 кВ может достигать 550 кВ. Повышение напряжения ведет к длительному перевозбуждению магнитопровода.

Еще один неблагоприятный фактор в нынешних сетях 330-750 кВ - распространенная практика неиспользования устройств РПН (или использования его только для сезонных переключений). В таких случаях к возможному перевозбуждению от некомпенсированных линий может добавиться еще 3-5 % и оно станет еще более опасным.

Перевозбуждение магнитной системы вызывает повышенный нагрев как самого сердечника, так и конструкционных стальных деталей, что опасно для контактирующей с ними изоляции.

Токи КЗ, оказывающие ударные механические воздействия на обмотки. Серьезнейшим влиянием со стороны сети является воздействие на трансформатор токов КЗ, вызывающих деформацию обмоток при их динамической нестойкости. В настоящее время такие повреждения трансформаторов занимают заметное место. По расчетам примерно 1,7 % автотрансформаторов 220-500 кВ 1 раз в год может подвергаться опасным воздействиям тока КЗ, особо опасных для автотрансформаторов с пониженной электродинамической стойкостью. Такая группа «риска» оценивается в 25 % общего количества автотрансформаторов 330-750 кВ подстанций РАО «ЕЭС России» [6, 7].

Токи намагничивания при включении, вызывающие повреждения обмоток из-за электрических и механических переходных процессов. Включение трансформатора в сеть само по себе является причиной броска тока при намагничивании сердечника. Так, из-за броска тока при включении со стороны ВН трансформатора блока АЭС мощностью 1000 МВ-А на несколько секунд для генераторов создается режим форсировки возбуждения. Бросок тока включения зависит в первую очередь от остаточной индукции в сердечнике трансформатора, которая в свою очередь зависит от конструкции сердечника. Разрабатываются способы ликвидации и снижения бросков тока.

Сейсмические воздействия на трансформатор. Большое внимание в последнее время уделяется сейсмостойкости мощных трансформаторов, разработке методов испытания их на сейсмостойкость. Примером трансформатора с повышенной сейсмостойкостью может служить трансформатор для Рогунской ГЭС, спроектированный ПО «Запорожтрансформатор». Он рассчитан на сейсмичность до 9 баллов по 12-балльной шкале.

Воздействия геомагнитных токов на трансформатор. После нескольких серьезных аварий трансформаторов в сетях Северной Америки были исследованы воздействия геомагнитных бурь, вызывающих появление в длинных линиях токов порядка сотен ампер очень низкой частоты, которые действуют аналогично постоянному току. Это относится к протяженным ЛЭП, ориентированным в меридиональном направлении. Геомагнитные токи в первую очередь воздействуют на измерительные трансформаторы тока, что ведет к массовым ложным срабатываниям релейной защиты. Однако при анализе последствий таких аварий отмечались также и местные перегревы массивных деталей и бака силовых трансформаторов из-за перенасыщения сердечника при протекании больших постоянных токов по обмотке.

Проблемам воздействия геомагнитных токов на энергосистемы посвящено в последнее время значительное число публикаций, в том числе обзорных [8, 9].

Перегрузка трансформатора по току. Большое влияние на срок службы трансформатора из-за старения изоляции оказывает режим нагрузки. Максимально допустимую температуру наиболее нагретых точек определяют два ограничивающих фактора -старение целлюлозно-бумажной изоляции под воздействием продолжительного нагрева и возникновение газовых пузырьков на поверхности бумажной изоляции при быстром повышении температуры. Например, по рекомендациям института электроэнергетики США ЕРRI кратковременно допускается температура 180 °С, выше которой возможно возникновение пузырьков газа; продолжительно допускается температура 140 °С, выше которой существует опасность быстрого старения бумажной изоляции. Большинство зарубежных специалистов считают возможным допускать температуру не выше 140 °С из общих соображений надежности трансформатора.

Влияние тепловых перегрузок для российских трансформаторов не критично для условий нашей страны с зимним максимумом нагрузки и сравнительно1 холодным климатом. При правильном выборе трансформаторов классический тепловой износ витковой изоляции на практике не проявляется. Кроме того, нагрузки наших трансформаторов за последние пять лет из-за резкого спада промышленного производства снизились в среднем с 60-70 % до 20-40 %. Сохранилось незначительное количество подстанций с нагрузками 60-70 %.

Имевшие место 30-35 лет назад многочисленные аварии из-за полного теплового износа витковой изоляции торцевых частей обмоток трансформаторов 110-500 кВ происходили при нагрузке ниже номинальной и были обусловлены грубым дефектом конструкции обмоток.

Опасные тепловые воздействия перегрузок, особенно в жаркое время года, могут стать причиной повреждений герметичных вводов ВН, нижняя часть которых находится в наиболее нагретых верхних слоях масла. Такие повреждения, характерные образованием внутри покрышки желтого налета, наблюдались в последнее время довольно часто.

2.2. Виды дефектов силовых трансформаторов

Анализ 712 отказов и технических нарушений трансформаторов РАО «ЕЭС России» в 1997-2000 гг. [3] показал, что наиболее частыми повреждениями силовых трансформаторов являлись:

в обмотках: выгорание витков вследствие длительно неотключаемых КЗ на стороне НН, приводящих к разрушению изоляции;

деформации при КЗ из-за недостаточной динамической стойкости, приводящие также к разрушению изоляции;

увлажнение и загрязнение вследствие негерметичности трансформатора, приводящие к снижению электрической прочности изоляции и в конечном итоге - к ее пробою;

износ и снижение механической прочности, а затем и снижение электрической прочности и пробой изоляции; некоторые дефекты изготовления;

в магнитопроводе: перегрев сердечника при возникновении контура КЗ, что может привести к пожару в железе;

в системе охлаждения: нарушение работы из-за повреждения маслонасосов, кроме перегрева обмоток это приводит к загрязнению масла механическими примесями;

засорение трубок охладителя, приводящее к перегреву трансформатора;

в устройстве РПН: нарушение контактов, приводящее к искрению, подгару контактов и, наконец, к отказу РПН;

нарушение изолирующей РПН перегородки, вызванное дефектом изготовления и приводящее к загрязнению продуктами пиролиза масла в баке трансформатора, что, в частности, усложняет диагностику изоляции по газохроматографическому анализу масла;

механические неисправности РПН из-за износа узлов кинематической схемы, приводящие к обгоранию контактов РПН;

разгерметизация устройства РПН при увлажнении бакелитового цилиндра, приводящая к дуговому КЗ в РПН;

в прочих узлах: нарушение герметичности бака из-за дефектов сальников задвижек;

перегревы контактных соединений из-за дефектов монтажа;

течи масла при дефектах прокладок из-за некачественного монтажа, в том числе на вводах;

увлажнение и загрязнение негерметичных вводов, приводящие к перекрытиям их изоляции;

отложения осадка на внутренних поверхностях герметичных вводов, приводящие при поглощении влаги к пробою изоляции;

старение масла в герметичных вводах с образованием коллоидных частиц, окислением масла и последующим пробоем изоляции;

разгерметизация сильфонов во вводах с повышением давления масла.

Так как выявление всех видов дефектов не удается обеспечить как по техническим, так и по экономическим причинам, главное внимание уделяется выявлению наиболее часто проявляющихся и наиболее опасных для работоспособности трансформатора дефектов.

Ранжирование видов повреждений по частоте их проявления, по данным анализа Генеральной инспекции РАО «ЕЭС России» [3] (колонка А) и НИЦ «ЗТЗ-Сервис» [4] (колонка Б}, выглядит примерно одинаково:

Вид повреждения Доля , %

А Б

Дефекты маслонаполненных вводов................................... 36,2 32,9

Повреждения обмотки:

динамическая нестойкость................................................... 5.4

увлажнение ............................................................................ 27,3 7,3

газовыделение ....................................................................... 6,7

Дефекты регулирующих устройств РПН/ПБВ................... 24,2 23,5

Прочие причины ................................................................... 12,3 24,2

Проведенные в последние годы [10] в НИЦ «ЗТЗ-Сервис» исследования 106 трансформаторов с наработкой более 20 лет, эксплуатирующихся в России и на Украине, позволили выявить 643 дефекта, вид и место которых приведены ниже:

Вид и место дефекта	Количество случаев	Доля, %
Система охлаждения	146	22,71
Высоковольтные вводы	92	14,31
Выделение газов в масло	58	9,02
Старение масла	48	7,47
Дефекты в устройстве РПН	46	7,15
Течи по уплотнениям	44	6,84
Распрессовка обмоток	42	6,53
Загрязнение твердой изоляции	34	5,29
Увлажнение твердой изоляции	26	4,04
Распрессовка магнитопровода	26	4,04
Загрязнение масла	14	2,18
Деформация обмоток	10	1,56
Повреждения в ШАОТ	8	1,24
Повышенная вибрация	8	1,24
Повреждения отводов	7	1,09
Повреждения магнитных шунтов	6	0,93
Повреждения устройства ПБВ	6	0,93
Окисление масла	4	0,62
Перегрев разъема	4	0,62
Нарушение герметичности	4	0,62

Эти данные показывают, что наибольшие неприятности в эксплуатации доставляют системы охлаждения, вводы и уплотнения (около 40 % выявленных дефектов). Заметное место (около 10 %) занимает распрессовка обмоток и магнитопровода, столько же - загрязнение и увлажнение твердой изоляции обмоток, столько же - старение и загрязнение масла.

Только в 10 случаях надо было заменять трансформатор полностью или его обмотки. Опыт обследований показывает, что более 70 % дефектов могут быть выявлены без отключения трансформатора от сети.

Отказы высоковольтных вводов приводят к наиболее тяжелым повреждениям. Число тяжелых повреждений в РАО «ЕЭС России» по этой причине составляет 30-45 % общего числа аварий и отказов в год.

Заметную долю повреждений составляют проявления динамической нестойкости обмоток к КЗ. Одной из ее причин является ослабление в течение срока службы прессовки сердечника и обмоток из-за механических воздействий во время транспортировки, монтажа, старения изоляции, повторяющихся термомеханических процессов, и особенно - динамических усилий при КЗ. Снижение прессовки также ускоряет старение изоляции. Деформированные ранее в результате сквозных КЗ обмотки имеют сниженную стойкость и могут повредиться и при токах КЗ ниже предельно допустимых. Другой причиной динамической нестойкости обмоток являются недостатки конструкции некоторых типов трансформаторов.

Увлажнение и старение изоляции, в первую очередь бумажно-масляной, во многом определяет срок службы этого ответственного вида оборудования. Особенно большое влияние на электрическую прочность изоляции и срок ее службы оказывает содержание в ней влаги. Попадая из окружающего воздуха в масло, влага затем диффундирует в твердую изоляцию. При изменении температуры обмоток и масла происходит процесс взаимообмена влагой между маслом и бумажной изоляцией.

Сотрудники Массачусетского технологического института (США) провели анализ всех исследований перераспределения влаги в бумажно-масляной изоляции, проведенных за последние 50-60 лет, сформулировали законы этого процесса и представили номограммы, позволяющие оценить увлажнение твердой изоляции в трансформаторе, зная его температуру и влагосодержание масла. Конечная цель исследований - оценка степени старения изоляции и остаточного срока службы трансформатора [11].

В прошлом увлажнение твердой изоляции указывалось на первом месте среди причин повреждений. Принятые за последние два-три десятилетия меры по защите масла от увлажнения (азотная и пленочная защита, непрерывное осушение масла, эффективный контроль состояния обмоток с помощью газохроматографического анализа масла и др.) отодвинули эту причину повреждения трансформатора в разряд сравнительно редких. Однако большое число старых машин, выпущенных без эффективной защиты масла от увлажнения, заставляют исследователей во всем мире продолжать разработку средств защиты и методов контроля увлажнения.

Компания S.D. Myers (США) считает нормальным влагосодержание для малоувлажненного трансформатора - 0,5 % массы твердой изоляции. Влагосодержание выше 1,5 % считается слишком большим для трансформатора, при таком увлажнении снижается электрическая прочность, ускоряется старение бумажной изоляции, растет скорость окисления масла. При влагосодержании 3,3 % от бумаги начинают отделяться волокна, которые попадают в масло [12, 13].

На основании многолетнего опыта польские энергетики применяют следующие критерии по допустимому влагосодержанию бумажной изоляции трансформатора:

влагосодержание до 0,8 % соответствует состоянию хорошо высушенной новой машины;

до 2 % - хорошему эксплуатационному состоянию;

до 3,3% - началу деградации целлюлозы;

до 5,5 % - возможности пробоя изоляции при 90 °С;

до 7 % - возможности пробоя изоляции при 50 °С.

При 8 % и более принимается решение о немедленном выводе трансформатора из эксплуатации [14].

Кроме непосредственного снижения электрической прочности твердой изоляции при увлажнении, существует опасность выделения влаги в масло при переходных тепловых процессах с образованием пузырьков. Это может также стать причиной снижения электрической прочности конструкции изоляции в целом.

Миграция влаги из твердой изоляции в масло и обратно подробно изучается, что связано с опасностью возникновения частичных разрядов при появлении пузырьков газа при перегрузках.

В частности, в университете Monash (Австралия) продолжены исследования, начатые институтом электроэнергетики США EPR1 и компанией Westinghouse. Было установлено, что наличие пузырьков может снижать электрическую прочность изоляции вплоть до ее пробоя. Последние исследования направлены на выявление связи между влагой в изоляции и возникновением пузырьков, влияния электрического поля на пузырьки в динамике. В университете Monash проводились опыты по определению миграции влаги из изоляции при ее значениях от 0,5 до 6,0 % во время различных перегрузок трансформатора, определялось время возвращения к начальному состоянию.

Если начальное влагосодержание в бумаге мало, возврат влаги из масла в бумагу продолжается от 0,5 до 1 сут., при начальном увлажнении 4 % этот процесс идет от 6 до 8 сут.

Интересно, что при высоких напряженностях поля образование пузырьков можно выявить до того, как их можно увидеть в масле. При низких напряженностях поля по значению частичных разрядов пузырьки долго не выявляются, хотя процесс их образования уже начался. При проведении опытов было выявлено образование не только пузырьков, но и капель влаги, даже при относительно сухой изоляции (1,4 % при 175 °С). Свободно циркулирующие капли влаги представляют реальную опасность, особенно при их поглощении бумагой в критических зонах, что может привести к пробою [15].

Загрязнение масла, также как и его увлажнение, является опасным для снижения электрической прочности всей конструкции и проявляется как наличие в масле посторонних частиц и примесей.

Классификация уровня загрязнения масла, разработанная рабочей группой (РГ) СИГРЭ 12.17 [16], приведена в табл. 2.

Таблица 2

Классификация уровня загрязнения масла

Класс загрязнения по ISO	Число частиц на 100мл при размерах 5/15 мкм	Уровень загрязнения	Примеры уровня загрязнения масла в силовых трансформаторах
До 8/5	250/32	Отсутствует	Требуемая по МЭК чистота сосуда
9/6-10/7	1000/130	Низкое	Отличная чистота, приемка на заводе
11/ 8-15/12	32 • 10 3/ 4 • 103	Нормальное	Типичный уровень для эксплуатации
16/13-17/14	130 •103/ 16 •103	Крайнее	Уровень в значительном числе трансформаторов
18/15 и выше	Еще больше	Высокое	Редкий уровень загрязнения, указывающий обычно на недостатки эксплуатации

В зависимости от степени загрязнения масла РГ СИГРЭ 12.17 рекомендует соответствующие меры для поддержания работоспособности трансформатора (см. гл. 4).

Статическая электризациямасла является одной из причин повреждений изоляции внутри трансформатора. Это показали исследования эффекта статической электризации масла в потоке принудительной циркуляции, проведенные в середине 90-х гг. Этот эффект заключается в увлечении ионов с поверхности электрокартона и металлических деталей (маслонасосы) протекающим с большой скоростью маслом. При этом может возникнуть ток утечки до нескольких микроампер или частичные разряды порядка нескольких микрокулон. На практике были зафиксированы разряды от статической электризации с перекрытием 25-40 см поверхности электрокартона.

textarchive.ru