Для чего нужен расширительный бак трансформатора

Инструкция о заливке, доливке и порядке смешения трансформаторного масла

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

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

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

Как стареет трансформаторное масло?

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

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

Пару слов о рабочей температуре.

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

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

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

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

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

Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)

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

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

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

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

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

Регенерация и очищение от грязи на месте

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

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

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

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

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

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

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

Схема включения и запуска приборов

Подключить тс разрешается только после ознакомления с инструкцией. Запрещено:

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

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

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

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

Инструкция

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

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

Заливку масла в трансформаторы проводят:

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

Видео: разобранный трансформатор и трансформаторное масло

Правила использования трансформаторов типа ТМ и ТМГ

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

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

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

Величина tg δ изоляции обмотки

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

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

Величина сопротивления изоляции R60’’

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

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

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

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

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

Расширительный бак трансформатора

Полезная модель относится к области электротехнической промышленности, а именно к устройствам защиты трансформаторного масла от увлажнения и окисления в процессе эксплуатации и компенсации температурных изменений объема масла в баке трансформатора, и может быть использовано, преимущественно, в трансформаторостроении при производстве электропечных трансформаторов. Расширительный бак трансформатора содержит основной и дополнительный отсеки. Основной отсек расширительного бака снабжен патрубком с установленным защитным реле для соединения с баком трансформатора. Дополнительный отсек снабжен патрубком с установленным защитным реле для соединения с отсеком переключающего устройства трансформатора. Каждый отсек снабжен пробкой для залива масла, пробкой для слива масла и маслоуказателем. Основной отсек расширительного бака выполнен в виде цилиндрического корпуса с крышками и снабжен патрубком с воздухоосушителем для связи с атмосферой и элементами крепления к баку трансформатора. Дополнительный отсек расширительного бака выполнен в виде меньшего по размерам цилиндрического корпуса с крышкой и дном, скрепленного с одной из крышек основного отсека, и частично размещен внутри основного отсека. В верхней части дополнительного отсека, размещенной внутри основного отсека, выполнено отверстие для сообщения с внутренней полостью основного отсека. Пробка для залива масла, пробка для слива масла и масло-указатель размещены на части дополнительного отсека, расположенного снаружи основного отсека. Технический результат – уменьшение габаритов устройства и повышение технологичности его изготовления.

Полезная модель относится к области электротехнической промышленности, а именно к устройствам защиты трансформаторного масла от увлажнения и окисления в процессе эксплуатации, а также компенсации температурных изменений объема масла в баке трансформатора, и может быть использовано, преимущественно, в трансформаторостроении при производстве электропечных трансформаторов.

Известно, что для защиты масла в трансформаторе от увлажнения и окисления, которые приводят к снижению электрической прочности масла и изоляции, а также для компенсации температурных изменений объема масла в баке трансформатора, применяют расширительные баки.

При наличии в трансформаторе отдельного отсека (например, отсека переключающего устройства в электропечных трансформаторах) устанавливается либо два независимых расширительных бака, либо специальный расширительный бак с перегородкой, разделяющей его объем на две независимые части.

Известна конструкция специального расширительного бака трансформатора, описанная в книге Аншина В.Ш. и др. «Трансформаторы для промышленных электропечей» (М.: Энергоиздат, 1982, С.142-144). Схема такого устройства представлена также на рис.1.17. в книге А.А.Филатова «Обслуживание электрических подстанций оперативным персоналом» (М.: Энергоатомиздат, 1990, С.31). Устройство представляет собой стальной корпус (чаще всего цилиндрический) с двумя крышками и поперечной перегородкой, разделяющей расширительный бак на два отсека, основной и дополнительный. На крышках установлены маслоуказатели (обычно устанавливаются стрелочные указатели масла поплавковой конструкции), показывающие уровни масла в отсеках расширительного бака трансформатора. В верхней части устройства расположены две пробки для залива масла в каждый отсек расширительного бака (и, соответственно, доливки масла в бак трансформатора), в нижней части – две пробки для слива масла из отдельных отсеков расширительного бака. Основной отсек расширительного бака снабжен патрубком с установленным защитным реле для соединения с баком трансформатора. Дополнительный отсек расширительного бака снабжен патрубком с установленным защитным реле для соединения с отсеком переключающего устройства трансформатора. В верхней части расширительного бака установлен патрубок, обеспечивающий связь расширительного бака с атмосферой через воздухоосушитель. При этом в верхней части перегородки выполнено отверстие, для сообщения отсеков расширительного бака между собой и с атмосферой. Для установки на бак трансформатора в нижней части расширительного бака установлены кронштейны. Для перемещения расширительного бака на его верхней части установлены подъемные кольца или проушины.

Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Известное устройство позволяет достаточно эффективно осуществлять защиту трансформаторного масла от увлажнения и окисления в процессе эксплуатации трансформатора.

Недостатками известного устройства являются:

– большие габариты устройства, особенно в том случае, когда объемы отдельных отсеков трансформатора (и, следовательно, объемы отсеков расширителя) отличаются существенно (более чем в 10 раз), так как для размещения патрубка, пробок для слива и залива масла, маслоуказателя, перегородку приходится устанавливать достаточно далеко от крышки и, тем самым, объем малой части расширителя оказывается больше требуемого, из-за чего вырастают общие габариты расширительного бака;

– низкая технологичность изготовления расширительного бака из-за сложности установки и сварки перегородки и, как следствие, возможность нарушения герметичности между отсеками расширительного бака.

Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является уменьшение габаритов устройства и повышение технологичности его изготовления.

Указанный технический результат достигается тем, что в расширительном баке трансформатора, содержащем основной и дополнительный отсеки, каждый из которых снабжен патрубком с установленным защитным реле для соединения основного отсека с баком трансформатора, а дополнительного отсека с отсеком переключающего устройства трансформатора, пробкой для залива масла, пробкой для слива масла и маслоуказателем, причем основной отсек расширительного бака выполнен в виде цилиндрического корпуса с крышками, снабженного патрубком с воздухоосушителем для связи с атмосферой и элементами крепления к баку трансформатора, а в верхней части дополнительного отсека выполнено отверстие для сообщения с внутренней полостью основного отсека, согласно полезной модели, дополнительный отсек расширительного бака выполнен в виде меньшего по размерам цилиндрического корпуса с крышкой и дном, скрепленного с одной из крышек основного отсека и частично размещенного внутри основного отсека, при этом пробка для залива масла, пробка для слива масла и маслоуказатель размещены на части дополнительного отсека, расположенного снаружи основного отсека.

Снижение габаритов устройства обусловлено меньшими размерами дополнительного отсека. Кроме того, меньший по размерам дополнительный отсек в минимальной степени уменьшает объем основного отсека расширительного бака. При этом отпадает необходимость в увеличении объема основного отсека и, следовательно, его габаритов.

Повышение технологичности устройства достигается тем, что оба отсека расширительного бака могут изготавливаться независимо друг от друга, а крепление дополнительного отсека с крышкой основного отсека расширительного бака не представляет сложности ввиду удобного доступа к месту крепления.

Охарактеризованная указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия «новизна».

Полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия «промышленная применимость».

Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, на котором изображена общая схема устройства.

Расширительный бак трансформатора содержит основной отсек 1 и дополнительный отсек 2. Основной отсек 1 выполнен в виде цилиндрического корпуса 3 с крышками 4 и 5 и снабжен патрубком 6 с воздухоосушителем 7 для связи с атмосферой, а также элементами крепления к баку трансформатора (на чертеже не показан), выполненными в виде кронштейнов 8 и 9. Основной отсек 1 снабжен патрубком 10 с установленным защитным реле 11 для соединения с баком трансформатора, пробкой 12 для залива масла, пробкой 13 для слива масла и маслоуказателем 14. Дополнительный отсек 2 выполнен в виде меньшего по размерам цилиндрического корпуса 15 с крышкой 16 и дном 17. Дополнительный отсек 2 скреплен с крышкой 4 основного отсека 1 и частично размещен внутри основного отсека 1. В верхней части дополнительного отсека 2, размещенного внутри основного отсека 1 выполнено отверстие 18 для сообщения с внутренней полостью основного отсека 1. Часть дополнительного отсека 2, расположенная снаружи основного отсека 1 снабжена патрубком 19 с установленным защитным реле 20 для соединения с отсеком переключающего устройства трансформатора (на чертеже не показано), пробкой 21 для залива масла, пробкой 22 для слива масла и маслоуказателем 23. В верхней части основного оттеска 1 установлены проушины 24 для перемещения всего расширительного бака трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно собранное устройство с помощью проушин 24 поднимают, устанавливают кронштейнами 8 и 9 на бак трансформатора и соединяют через патрубки 10 и 19 и защитные реле 11 и 20 с соответствующими отсеками трансформатора. Защитные реле 11 и 20 предназначены для отключения трансформатора в аварийных ситуациях (внутренние повреждения, сопровождающихся выделением газа и ускоренным перетоком масла из отсеков трансформатора в расширитель, а также утечка масла из отсеков трансформатора). Через пробки 12 и 21 осуществляется заполнение маслом основного и дополнительного отсеков 1 и 2 расширительного бака (а также отсеков трансформатора) до отметок на маслоуказателях 14 и 23, которые соответствуют текущей температуре окружающей среды.

При работе трансформатора за счет изменения температуры происходят колебания уровня трансформаторного масла в каждом отсеке трансформатора независимо друг от друга. При нагревании масло из отсеков трансформатора через соответствующие патрубки 10 и 19 и защитные реле 11 и 20 поступает в отсеки расширителя 1 и 2. При снижении температуры масло поступает аналогичным путем обратно в отсеки трансформатора.

Изменение в отсеках расширителя 1 и 2 уровня масла, а, следовательно, и его объема компенсируется атмосферным воздухом, который поступает в основной отсек 1 через патрубок 6 и воздухоосушитель 7, а в дополнительный отсек 2 через отверстие 18. Воздухоосушитель 7 предназначен для очистки воздуха, поступающего в трансформатор при температурных колебаниях масла, от влаги и загрязнений. Слив масла, например, во время выполнения ремонтных работ осуществляется через пробки 13 и 22.

В настоящее время заявителем изготовлен опытный образец устройства. Предварительные испытания показали его высокую эффективность.

Расширительный бак трансформатора, содержащий основной и дополнительный отсеки, каждый из которых снабжен патрубком с установленным защитным реле для соединения основного отсека с баком трансформатора, а дополнительного отсека с отсеком переключающего устройства трансформатора, пробкой для залива масла, пробкой для слива масла и маслоуказателем, причем основной отсек расширительного бака выполнен в виде цилиндрического корпуса с крышками, снабженного патрубком с воздухоосушителем для связи с атмосферой и элементами крепления к баку трансформатора, а в верхней части дополнительного отсека выполнено отверстие для сообщения с внутренней полостью основного отсека, отличающийся тем, что дополнительный отсек расширительного бака выполнен в виде меньшего по размерам цилиндрического корпуса с крышкой и дном, скрепленного с одной из крышек основного отсека и частично размещенного внутри основного отсека, при этом пробка для залива масла, пробка для слива масла и маслоуказатель размещены на части дополнительного отсека, расположенного снаружи основного отсека.

Для чего нужен расширительный бак трансформатора

БАК ТРАНСФОРМАТОРА, ОХЛАЖДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА, АРМАТУРА, РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК,

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ И КОНТРОЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Бак масляного трансформатора представляет собой стальной резервуар, чаще всего овальной формы, со съемной крышкой. Конструкция бака изменяется с увеличением мощности трансформатора. Для трансформаторов малой мощности для отвода тепла в небольшом количестве обходятся баком с гладкими стенками, у трансформаторов 63 кВА и более уже недостаточно гладкой поверхности бака. Для увеличения теплоотдачи, в стенки бака вваривают круглые трубы или применяют радиаторы – навесные теплообменники, присоединяемые к патрубкам на стенках бака, через которые происходит передача тепла от масла, заполняющего трансформатор, к воздуху. Чтобы при любых температурах окружающего воздуха и любых нагрузках бак трансформатора был заполнен маслом, на трансформатор устанавливают расширительный бачок (расширитель). Расширители устанавливают на все трансформаторы мощностью 25 кВА и выше, напряжением 6 кВ и выше. Расширитель, кроме того, защищает масло от чрезмерного старения. Масло в расширителе должно нормально сообщаться с атмосферой, чтобы при нагревании, воздух из расширителя мог свободно выйти наружу.

Для увеличения срока службы трансформаторного масла к расширителю присоединяют воздухоосушитель, заполненный силикагелем, имеющий устройство для очистки воздуха от механических примесей в масляном затворе. Воздух, засасываемый в расширитель, при уменьшении объема масла, проходя через воздухоосушитель, освобождается в силикагеле от влаги и механических примесей в масляном затворе. Расширитель снабжают отстойником (грязевиком) для сбора и удаления механических примесей в масле. Отстойник приваривается снизу расширителя и имеет пробку для спуска осадков.

Масло указатель (масляное стекло), устанавливаемый на расширительном бачке трансформатора, позволяет видеть уровень масла в расширителе в процессе эксплуатации.

В рассечку маслопровода между баком и расширителем помещают газовое реле. Поскольку трансформаторы ставят на фундамент с небольшим уклоном в сторону от расширителя (согласно ПТЭ ЭЭ), пузырьки газа при повреждениях внутри трансформатора, попадают под крышку бака, проходят вдоль нее к маслопроводу и газовому реле, далее в расширительный бачок. При возникновении в трансформаторе значительных дефектов масло из бака под давлением газа устремляется по маслопроводу в расширитель через газовое реле, контакты которого включают сигнализацию или воздействуют на выключатель трансформатора.

Если в трансформаторе произойдет бурное выделение газов, грозящее взрывом бака трансформатора, то разрушается мембрана из стекла, устанавливаемая на выхлопной предохранительной трубе, которую устанавливают на крышке трансформаторов мощностью 100 кВА и более. Она представляет собой удлиненный стальной цилиндр, один конец которого сообщается с баком, а другой закрыт мембраной.

Чтобы исключить повышение потенциала на стороне низшего напряжения, применяют пробивной предохранитель, представляющий собой искровой промежуток, присоединенный к нулевому вводу низшего напряжения и к «земле» или посредством разъединителя включают заземляющий нож разъединителя в нейтрали НН (обмотки Низшего Напряжения) трансформатора в «землю».

К контрольным устройствам трансформатора относят, кроме маслоуказателя, приборы для измерения температуры масла. Трансформаторы менее 1000 кВА снабжают ртутными стеклянными термометрами, трансформаторы большей мощности – термосигнализаторами, контакты которых предупреждают о недопустимой температуре масла в баке трансформатора и запускают электродвигатели обдува.

Масляные трансформаторы 160 кВА и более, в которых масло в расширителе соприкасается с воздухом, имеют термосифонные фильтры, служащие для автоматической регенерации масла (механической очистки масла и влаги). Термосифонный фильтр представляет собой сварной цилиндр, наполненный силикагелем и присоединенный к баку трансформатора так же, как и радиатор, посредством двух патрубков с плоскими пробковыми кранами.

У всех трансформаторов внизу стенки бака имеется специальная пробка для отбора проб трансформаторного масла, а в дне бака – пробка для спуска остатков масла. К арматуре бака относится приспособление для заземления трансформатора – приваренная внизу бака трансформатора к его стенке гайка с резьбой для крепления болтов заземляющей шины.

Для чего нужен расширительный бак трансформатора

Оксид углерода CO

Диоксид углерода CO2

Пропан + пропилен S C3

Наличие ацетилена методическими указаниями по интерпретации результатов ХАРГ оценивается как присутствие в трансформаторе высокоэнергетического дефекта дугового характера, снижающего надежность эксплуатации трансформатора и требующего учащенного контроля, а далее выявления и устранения дефекта.

Однако, как видим, анализы выявляют практическое отсутствие водорода и метана, что не соответствует процессам разложения масла в результате разрядных или дуговых процессов, когда ацетилен является основным газом.

При этом во время оценки результатов ХАРГ существующие методические указания требуют убедиться в том, что газы образовались в трансформаторе, а не попали в него из постороннего источника, в качестве которого часто подразумевается устройство РПН, в котором дуговой процесс является нормальным, и образование ацетилена не является характеристикой дефектного состояния.

В подавляющем большинстве случаев описанная ситуация возникает именно из-за попадания газов из нормально работающего РПН, что и вызывает неправильную оценку состояния трансформатора по ХАРГ, заставляет делать дополнительные анализы, нести неоправданные затраты.

Для того, чтобы понять механизмы появления в баке трансформатора газов, образовавшихся в результате нормальной работы устройств РПН необходимо рассмотреть конструктивные особенности устройств РПН и трансформаторов.

Если это устройства РПН реакторного типа, возможно ли попадание газов, образовавшихся в баке контактора во время горения дуги, в бак трансформатора?

На самом деле нет .

Бак контактора устройства РПН реакторного типа расположен на стенке трансформатора и уровень масла в баке трансформатора намного выше, чем в баке контактора РПН.

Избыточное давление масла в баке трансформатора по сравнению с давлением масла в баке контактора, не дает маслу из бака контактора попасть в бак трансформатора, даже если уплотнения между этим емкостями негерметичны.

Бак контактора имеет свое надмасляное пространство, которое снабжено своим воздухоосушителем. Газы, образовавшиеся в баке контактора во время горения дуги при переключениях, выходят из масла в воздушное пространство в баке контактора и далее через воздухоосушитель в воздушное пространство.

Иное дело быстродействующие устройства РПН с баком контактора погружного типа.

Бак контактора расположен в баке трансформатора.

Компенсация температурного расширения масла в баке контактора происходит путем изменения уровня масла в отдельном отсеке расширителя ( отсек РПН).

Для трансформаторов со свободным дыханием отсек РПН не герметизирован полностью от основного отсека расширителя. В верхней части стенки разделяющей отсеки имеется не заваренный сегмент, который объединяет надмасляное пространство в двух отсеках.

Общее надмасляное пространство снабжено одним общим воздухоосушителем

Каждый отсек расширителя снабжается своим маслоуказателем, которые смонтированы на торцах расширителя.

Отсек РПН заполняется маслом по патрубкам, соединяющим отсеки в нижней части расширителя через запорную арматуру – кран долива масла в РПН. Через этот кран масло в отсек РПН поступает из основного отсека расширителя. В эксплуатации этот кран должен быть закрыт.

Особенности конструкции, перечисленные выше, создают условия для попадания газов из РПН в бак трансформатора.

Таким образом, для оценки возможности попадания газов из бака контактора в первую очередь необходимо выполнить анализ ХАРГ из бака контактора,

Для упомянутого трансформатора в баке контактора выявлены следующие концентрации растворенных газов.

Таким образом, в нашем случае перетока газов вместе с маслом не было.

Кроме того имеется существенная разница в соотношениях концентраций в баке контактора и баке трансформатора – например в соотношении концентраций водорода и ацетилена.

Означает ли это, что газы в баке трансформатора возникли в результате дефектов?

В этом случае необходимо вспомнить о том, что в наших трансформаторах имеется общее надмасляное пространство в расширителе.

Переток газов из РПН по воздуху.

Относительная концентрация газов в масле контактора РПН существенно выше относительной концентрации этих газов в воздухе над маслом в расширителе. Поэтому газы – все – выходят из масла бака контактора в воздух над маслом.

А вот далее пути различных газов расходятся.

Летучие газы – водород, метан, угарный газ – быстрые и улетают через воздухоосушитель.

С ацетиленом, этаном, этиленом несколько иначе. Они двигаются медленнее и за счет этого не успевают улететь из общего надмасляного пространства , поскольку попав в пространство над маслом трансформатора под действием разницы относительных концентраций газов в воздухе и масле трансформатора они попадают в масло трансформатора.

В этом случае мы и получаем характерные для трансформаторов со свободным дыханием концентрации газов – ацетилен без водорода, с относительно малым количеством этилена и этана.

Таким образом, качественно понятен механизм проникновения газов из бака контактора РПН в бак трансформатора по общему надмасляному пространству. Однако, хотелось бы иметь еще и определенные количественные критерии.

Количественно концентрации газов в этом случае не совсем обратно пропорцииональны объемам баков, поскольку процесс включает в себя несколько обменов – масло воздух. В этом случае на соотношение концентраций влияет не только объемы масла, но и соотношения площадей масляной поверхности в отсеках расширителя.

Кроме того, доля улетаемых «тяжелых» газов (она, конечно, существует) зависит от температуры трансформатора, то есть она может то увеличиваться, то уменьшаться, чего не происходит для обмена газами по маслу.

Поэтому объективно можно сказать, что концентрации ацетилена, этилена, этана для процесса обмена газами по воздуху должны быть:

– в баке контактора – большими, не менее, чем сотни ppm;

– увеличиваться почти пропорционально в обоих баках и в зависимости от числа переключений.

– отличаться в баках контактора и трансформатора не менее, чем в 10 раз, приближаясь при длительной работе к соотношению объемов масла.

Таким образом интерпретация ХАРГ в трансформаторах с работающим РПН и свободным дыханием затруднительна, поскольку всегда существует переток газов по воздуху, а также вероятен переток газов с маслом.

Что делать , если в трансформаторе со свободным дыханием, например, после выполнения капитального ремонта появился ацетилен?
Случай десятый продолжение .

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Расширитель – трансформатор

Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом и служащий для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема масла при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе; при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. [1]

Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом и служащий для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема которого при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе, при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. [2]

Расширитель трансформатора , обеспечивая постоянное нахождение обмоток в масле, уменьшает поверхность соприкосновения масла и воздуха с целью защиты масла от окисления и увлажнения. Расширитель трансформатора снабжают уровнем масла, на котором наносятся три контрольные черты, соответствующие уровню масла в неработающем трансформаторе при температуре масла – 45, 15, 40 С. [3]

Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом и служащий для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема масла при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе; при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. Масло очень гигроскопично, и если расширитель непосредственно связан с атмосферой, то влага из воздуха поступает в масло, резко снижая его изоляционные свойства. Для предотвращения этого расширитель связан с окружающей средой через силикогелевый воздухоосуши-тель. Силикагель поглощает влагу из всасываемого воздуха. При резких колебаниях нагрузки силикагелевый фильтр полностью не осушает воздух, поэтому постепенно влажность воздуха в расширителе повышается. Чтобы избежать это, применяются герметичные баки с газовой подушкой из инертного газа или свободное пространство в расширителе заполняется инертным газом ( азотом), поступающим из специальных эластичных емкостей. [4]

Расширитель трансформатора снабжается внутренними перегородками, разделяющими его на отсеки. Это уменьшает перемещения ( толчки) масла внутри расширителя при перевозке. [6]

Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом и служащий для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема которого при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе, при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. [7]

Расширитель трансформатора в собранном виде имеет обычную форму, но в отличие от стандартного состоит из двух одинаковых полуцилиндров с фланцами, между которыми закладывается пленка. Пленка имеет объем и форму половины расширителя. Укрепляется и уплотняется пленка по всему периметру фланцев средней части расширителя. Уплотнение двустороннее с помощью маслоупорных бесшовных резиновых прокладок. [8]

Расширители трансформаторов снабжаются воздухоосушите-лем, через который происходит очистка воздуха, проникающего в трансформатор. Кроме того, все трансформаторы имеют термосифонный фильтр для обезвоживания и очистки масла. [9]

Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема масла при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе; при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. Масло очень гигроскопично, и если расширитель был бы непосредственно связан с атмосферой, то влага из воздуха, поступая в масло, резко снижала бы его изоляционные свойства. Для предотвращения этого расширитель связан с окружающей средой через селикагелевый воздухоосушитель. Селика-гель поглощает влагу из всасываемого воздуха. При резких колебаниях нагрузки селикагелевый фильтр не полностью осушает воздух, поэтому влажность воздуха в расширителе повышается. [10]

Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом и служащий для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема масла при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе; при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. Масло очень гигроскопично, и, если расширитель непосредственно связан с атмосферой, то влага из воздуха поступает в масло, резко снижая его изоляционные свойства. Для предотвращения этого расширитель связан с окружающей средой через силикагелевый воздухоосушитель. Снликагель поглощает влагу из всасываемого воздуха. При резких колебаниях нагрузки силикагелевый фильтр полностью не осушает воздух, поэтому постепенно влажность возд ха в расширителе повышайся. Для предотвращения этого применяются герметичные баки с газовой подушкой из инертного газа пли свободное пространство в расширителе заполняется инертным газом ( азотом), поступающим из специальных эластичных емкостей. Возможно применение специальной пленки – мембраны на границе масло – воздух. Осушение воздуха в расширителе осуществляют термовымораживателями. [11]

Расширитель трансформатора должен иметь маслоуказа-тельное стекло ( или другое устройство), а на нем три черты, соответствующие следующим значениям температуры масла в трансформаторе: – 35, 4 – 15 и 35 С. [12]

Расширители трансформаторов средней мощности в верхней части имеют пробку с отверстиями для всасывания и вытеснения воздуха ( для дыхания) при изменении объема содержащегося в них масла. [14]

Расширители трансформаторов средней мощности в верхней-части имеют пробку с отверстиями для всасывания и вытеснения воздуха ( для дыхания) при изменении объема содержащегося в них масла. Расширители трансформаторов большой мощности для этой цели снабжаются дыхательной трубкой. [15]

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий