Действия в аварийных условиях по эксплуатации трансформатора

В нормальных условиях, оперативный персонал должен неукоснительно соблюдать правила техники безопасности, правила технической эксплуатации и местные инструкции, применять необходимые защитные средства и т. д.
В отличие от нормальной обстановки в аварийных условиях разрешается не пользоваться бланками переключений (даже при сложных переключениях и при отсутствии или неисправности блокировки), не производить немедленных записей в оперативной документации (записи делаются позднее, по памяти или на основе кратких черновых заметок), в ряде ситуаций, оговоренных типовыми или местными инструкциями, действовать самостоятельно, без предварительного уведомления и разрешения вышестоящего оперативного лица, в ведении или управлении которого находится данное оборудование (но с последующим его уведомлением). В частности, можно самостоятельно отключать любое оборудование при наличии непосредственной угрозы безопасности людей или возникновении пожара, повторно включать отключившиеся трансформаторы при нарушении электроснабжения потребителей или питания с. и. электростанции, включать транзитные связи, в том числе трансформаторы, если допустимость и порядок этих действий обусловлены заранее разработанными указаниями.

Недопустимо самостоятельно включать трансформаторы, отключенные устройствами автоматической частотной разгрузки, либо отключать трансформаторы связи при исчезновении напряжения на шинах (кроме случаев явного повреждения оборудования).

При возникновении аварийной ситуации оперативный персонал не должен вмешиваться в работу автоматических устройств, если это не оговорено инструкциями, и, прежде чем предпринимать какие-либо действия, уяснить себе по показаниям приборов, устройств сигнализации, указательных реле защит и путем осмотра оборудования, что случилось на объекте, какое оборудование отключилось и какова послеаварийная схема объекта, а также по возможности выяснить место, характер и объем повреждения.

Дело в том, что регламентированные директивными документами предельные перегрузки не сокращают срок службы трансформатора против нормированного; если же пойти на ускоренный износ изоляции, то можно повысить предел допустимых перегрузок. На практике повышенные систематические перегрузки допускают, например, на трансформаторах временных подстанции или при предполагаемой в ближайшее время замене трансформатора.

При повышении температуры масла трансформатора вне связи с его перегрузкой оперативный персонал должен попытаться выяснить, причину перегрева, в частности, связь ее с возможным повышением температуры охлаждающей среды (воздух, вода) или с неисправностью устройства охлаждения; целесобразно также уточнить достоверность показаний термосигнализатора.

При неисправности какого-либо элемента устройства охлаждения следует принять срочные меры по подключению резервных охлаждающих устройств (при их наличии) и ускорить ликвидацию дефекта, а при необходимости — разгрузить тем или иным путем перегревшийся трансформатор. Если перегрев вызван повышением температуры охлаждающей среды, то необходимо форсировать охлаждение (увеличение расхода воды, подключение дополнительных охладителей) или разгрузить трансформатор.

Заметим, что трансформатор с системой охлаждения Д при отключении всех вентиляторов допускает длительную работу с нагрузкой, меньшей номинальной, если температура верхних слоев масла не превышает 55 °С, а при температуре окружающего воздуха ниже нуля — с любой нагрузкой, если температура верхних слоев масла не превышает 45 °С. Кратковременная работа этих же трансформаторов с номинальной нагрузкой без ограничения по температуре масла допускается в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Определение вида дефекта трансформатора по анализу состава газа в газовом реле. При внутренних повреждениях в трансформаторе выделяющиеся с газовое реле газы характеризуются пониженным содержанием кислорода и наличием водорода, окиси углерода, углекислого газа и углеводородов. При этом по мере развития повреждения содержание кислорода в газе будет уменьшаться, а остальных газов увеличиваться. Именно поэтому анализ газа в реле позволяет определить внутренние повреждения в трансформаторе, а в некоторых случаях также и характер этих повреждений.

Анализ состава пробы газа из газового реле может выполняться с помощью либо химического газоанализатора (ГХЛ-1 или ВТИ-2), либо хроматографа (ЛХМ-8НД, ЦВЕТ-102 и др.). Результаты анализа сопоставляются с обобщенными данными по составу газа, выделяющегося при различных внутренних повреждениях.

Трансформаторы 35 кВ и ниже, имеющие внутренние повреждения, при которых разлагается масло, но не повреждена твердая изоляция, могут быть временно оставлены в работе с учетом местных условий. Масло из этих трансформаторов должно контролироваться не реже раза в месяц в объеме сокращенного анализа и определения 1б б, и при возрастании скорости выделения газа или ухудшении показателей масла трансформатор следует вывести из работы.

При анализе состава газа следует иметь в виду, что в масле трансформаторов, не оснащенных азотной (пленочной) защитой, содержится от 5 до 10 % растворенного воздуха. При внутренних повреждениях в таком трансформаторе значительная часть образующихся газов вначале будет растворяться в масле и вытеснять воздух, именно поэтому первоначальное выделение в газовом реле воздуха еще не гарантирует отсутствия внутренних повреждений трансформатора и необходим дальнейший отбор проб газа с их анализом, а также анализ газосодержания масла.

Во всех случаях для индикации повреждения и определения возможного характера дефекта кроме пробы газа из газового реле следует дополнительно использовать другие методы и способы контроля, а также анализировать режим работы трансформатора, данные о его предшествующем состоянии, перенесенные внешние КЗ и т. п.

Для исключения возможности прорыва воды в масляный контур охладителя при случайном повышении давления воды в системе можно рекомендовать схему водоснабжения с использованием предельными значениями. Кроме того, необходимо контролировать состояние масляных фильтров, входящих в комплект охлаждающего устройства, по манометрам, установленным для измерения давления в системе (возрастание давления свидетельствует о необходимости очистки фильтрующего пакета).

Эффективность работы масляных радиаторов при системах охлаждения М и Д может быть проверена прикосновением руки: холодный радиатор указывает на отсутствие циркуляции через него масла, что скорее всего объясняется закрытым положением радиаторных кранов.
При эксплуатации системы охлаждения ДЦ могут загрязняться наружные поверхности оребренных трубок калорифера, резко снижая его эффективность.

Особое внимание следует уделять контролю вращающихся элементов системы охлаждения: вентиляторов, насосов, электродвигателей; прежде всего необходимо обратить внимание на отсутствие повышенной вибрации и ненормального шума вращающегося агрегата. Требует периодического контроля и состояние самих рабочих колес (крыльчаток) вентиляторов, так как возможен их излом в месте крепления лопасти к диску ступицы (или образование трещины в этом месте). Подобный контроль проводится на остановленном вентиляторе.

Во избежание ухудшения циркуляции масла через маслоочистной фильтр из него необходимо периодически удалять загрязнения. Эта операция проводится первый раз после 72 ч непрерывной работы вновь смонтированного или введенного после капитального ремонта трансформатора, а в дальнейшем очистка фильтра повторяется при каждом ремонте трансформатора или его масляной системы.

Назначение системы охлаждения и основные типы ее исполнения. Работа трансформатора сопровождается выделением теплоты в элементах его конструкции за счет нагрузочных потерь в обмотках и отводах, потерь в стали магнитопровода, добавочных потерь в некоторых конструктивных элементах.

Задачу отвода теплоты непосредственно от нагретых детален у масляного трансформатора выполняет изоляционное масло, которым залит его бак. В практике отечественного трансформаторостроения для масляных трансформаторов применяется один из четырех видов охлаждения: естественное масляное, дутьевое, циркуляционное масляно-воздушное и циркуляционное масляно-водяное, условно обозначаемые соответственно М, Д, ДЦ и Ц.

Охлаждение системы М использует естественную, за счет тепловой конвекции, циркуляцию как масла, так и охлаждающего воздуха. При этом интенсификация охлаждения практически может осуществляться только за счет увеличения поверхности, охлаждаемой воздухом, что конструктивно выполняется путем применения волнистых или трубчатых баков (для маломощных трансформаторов) и охлаждающих радиаторов (для более мощных трансформаторов). Усиление охлаждения активной части трансформатора осуществляется путем создания необходимых маслопроводящих каналов как в магнитопроводе, так и в обмотках, а также между обмотками.

В отечественном трансформаторостроении гладкие баки при охлаждении системы М используются для трансформаторов мощностью до 100 кВ-А, при больших мощностях в настоящее время используются радиаторы; трансформаторы с баком, в стенки которого вварены изогнутые трубы (трубчатый бак) применялись в прошлом при мощностях вплоть до 1800 кВ-А.

Наиболее широко применялись до последнего времени радиаторы с гнутыми трубами круглого сечения. В усовершенствованной конструкции трубчатых радиаторов, так называемых прямотрубных, разработанных в последние годы, используются трубы овального сечения. Такие радиаторы могут быть как однорядными, с вертикальным расположением труб, так и двухрядными, с наклонным расположением рядов труб, разнесенных внизу и сближенных кверху (шатрообразный радиатор).