СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Для чего предназначен силовой трансформатор? Силовой трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения и используется для передачи энергии на большие расстояния с меньшими потерями. Что такое номинальная мощность трансформатора? Это полезная мощность, на которую рассчитан трансформатор по условиям нагревания, т.е. мощность его вторичной обмотки при полной нагрузке. Эта мощность выражается в единице полной мощности (КВА). Как определить КПД трансформатора? КПД трансформатора представляет отношение полезной мощности (Р), отдаваемой трансформатором в нагрузку к мощности, потребляемой им из первичной сети (Р,).

КПД%= Р2/Р1 100. Напряжение короткого замыкания трансформатора? При закороченной вторичной обмотке в первичную обмотку подают такое напряжение, при котором в обмотках трансформатора протекают номинальные токи. Ик% = Икн 100, где Ик % — напряжение короткого замыкания в %; Ик—напряжение короткого замыкания; Ин — номинальное напряжение. Мгновенное значение токов короткого замыкания У превышают установившиеся токи короткого замыкания примерно в 2 раза. Пример: Трансформатор имеет Ик = 5,5% и JH = 120 А. Определить наибольший возможный мгновенный Jк Решение: Считая напряжение И 1 ( номинальным, полагаем его равным 100%. Установившийся ток короткого замыкания

Jк =Jн И1к =120 ·100/5,5 = 2180 А.Наибольший мгновенный ток короткого замыкания Jк = 2Jк = 4360 А. Почему при изменении нагрузки трансформатора изменяется ток в его первичной обмотке? Намагничивающая сила при холостом ходе создает основной магнитный поток трансформатора, который индуктирует в первичной и во вторичной обмотках Э.Д.С. При протекании тока по вторичной обмотке ее намагничивающая сила направлена встречно потоку, ее создающему, т.е. намагничивающая сила вторичной обмотки стремится уменьшить основной магнитный поток. Но при уменьшении основного магнитного потока уменьшается Э.Д.С. в первичной обмотке, что приведет к увеличению тока. От чего зависит величина намагничивающегося тока? Величина намагничивающегося тока зависит от магнитной проницаемости материала магнитопровода (от магнитных свойств стали), его сборки и от магнитной индукции в магнитопроводе. Чем большим будет магнитное сопротивление магнитопровода, тем большим окажется и намагничивающий ток. С какой целью в масляных трансформаторах используется масло? Масло отводит тепло от обмоток за счет конвекции или принудительной циркуляции и является надежным изолятором. Какая продолжительность работы изоляции силового трансформатора? При правильной эксплуатации масляного трансформатора, когда температура обмоток не превышают 95-105 °С, изоляция может служить 15-20 лет. Повышение температуры на 8 °С выше допустимой сокращает срок службы трансформатора примерно в 2 раза. Какие требования предъявляются к изоляции мас-лонаполненного трансформатора? Изоляция без повреждений должна выдерживать электрические, тепловые, механические и физико-химические воздействия.

Как определить качество масла по температуре вспышки? Качество масла считается неудовлетворительным, если t° вспышки не соответствует установленной норме в стандарте для свежего масла или если произошло ее снижение более чем на 5 °С по сравнению с предыдущим испытанием для эксплуатационного масла. Какое назначение термосифонного фильтра у маслонаполненного трансформатора? Термосифонный фильтр используется для обезвоживания и очистки масла. С какой целью используется расширитель трансформатора? Он уменьшает поверхность соприкосновения масла с воздухом, который его загрязняет, увлажняет и окисляет. Позволяет при изменении температуры и расширении объема масла не создавать повышенное давление в баке трансформатора. Как обозначается тип трансформатора? Для обозначения типов трансформаторов приняты следующие буквенные сокращения: на первом месте число фаз (О —однофазный, Т— трехфазный); на втором месте (одна или две буквы) вид охлаждения:

М — естественное масляное;

Д — дутьевое;

Ц — принудительная циркуляция масла через водяной охладитель;

Н — естественное негорючим жидким диэлектором;

НД — негорючим жидким диэлектриком с дутьем;

МЦ— естественная циркуляция воздуха и принудительная масла;

ДЦ — принудительная циркуляция масла через установленные на баке охладители, обдуваемые вентиляторами;

MB — принудительная циркуляция воды и естественная масла;

С — сухой, охлаждаемый воздухом;

СЗ— воздушное защищенное;

СГ — воздушно-герметичное;

СД — воздушное с дутьем;

на третьем месте Т — трехобмоточный;

на последнем Н — встроенное регулирование под нагрузкой (устройство РПН). Кроме того, для обозначения защиты масла азотной подушкой без расширителя после вида охлаждения ставится буква 3( например ТМЗ), а для обозначения растепленной обмотки НН после числа фаз ставится буква Р( например ТРДН). Как обозначаются обмотоки силовых трансформаторов? Начало обмотки высшего напряжения обозначают буквами А, В и С, концы фаз этих обмоток X, У, Z. Если обмотка высшего напряжения имеет выведенную нулевую точку, то этот зажим обозначают О. Начало фаз низшего напряжения обозначают строчными буквами а, б, с, концы фаз х, у, z, вывод нулевой точки — 0. Группы трехфазных трансформаторов. Группы трехфазных трансформаторов зависят от схемы соединения обмоток, обозначения зажимов фаз обмоток высшего и низшего напряжения и от направления намотки. Так при изменении обозначения зажимов обмоток низшего напряжения, векторы фазных и линейных Э.Д.С. обмоток низшего напряжения смещаются Если обмотки низшего напряжения намотать встречно обмоткам высшего напряжения,то фазные Э.Д.С. обмоток высшего и низшего напряжения будут направлены встречно и угол между векторами линейных Э.Д.С. будет равен 180°, т.е. мы получим группу 6. Обмотки трехфазных трансформаторов соединяют в звезду, треугольник и зигзаг. Обмотки низшего напряжения в стандартных схемах преимущественно соединяют в треугольник, так как эта схема значительно менее чувствительна к несимметрии нагрузок, чем схема соединения в звезду. Достоинством схемы звезда с нулем является возможность получения двух различных напряжений при четы-рехпроводной сети. При каких условиях допускается параллельная работа силовых трансформаторов? Параллельная работа допускается при условии, если: — группы соединений обмоток одинаковы, а соотношение мощностям не более 1:3;  — коэффициенты трансформации равны или различаются не более чем на ± 0,5 %; — напряжения короткого замыкания каждого трансформатора различаются не более чем на ± 10 % среднего арифметического значения короткого замыкания включенных на параллельную работу трансформаторов; — перед включением трансформаторов должна быть произведена их фазировка. Когда аварийно выводится из работы масляный трансформатор? Трансформатор выводится из работы в случаях выброса масла из расширителя или разрыве диафрагмы выхлопной трубы, неравномерного шума и потрескивания внутри трансформатора и понижением его уровня ниже уровня масломерного стекла, по результатам лабораторных ана-лизов с необходимостью полной замены масла. В каких пределах допускается перегрузка силовых масляных трансформаторов в аварийных режимах?

Каким испытаниям подвергаются силовые масляные трансформаторы до 1600 кВА перед вводом в эксп-лутацию? 1 -Определение условий включения трансформатора. Следует производить в соответствии с указаниями завода-изготовителя. 2. Измерение характеристик изоляции. Для трансформаторов напряжением до 35 кВ сопротивление обмоток должно быть не ниже 450 Мом при температуре 10 °С, 300 Мом при температуре 20 °С и 200 Мом при температуре 30 °С. 3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Измерение производится при всех положениях переключателя и позволяет выявить повреждение контактов переключателя, неправильное присоединение обмоток к выводам, нарушение паек. Сопротивление должно отличаться не более чем на 2 % от сопротивления, полученного на том же ответвлении разных фаз, или от данных завода-изготовителя; Значение сопротивления обмоток после температурного перерасчета не должно отличаться более чем на 5 % от исходных значений. 4. Проверка средств защиты масла. Производится в соответствии с указаниями завода-из-готовителя. 5. Испытание бака с радиаторами. Испытаниям подвергаются все трансформаторы, кроме герметизированных и не имеющих расширителя. Испытание производится:

— у трансформаторв напряжением до 35 кВ включительно;

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

— у трансформаторов с пленочной защитой масла — созданием внутри гибкой оболочки избыточного давления воздуха 10кПа;

— у остальных трансформаторов — созданием избыточного давления азота или сухого воздуха 10 кПа в надмасля-ном пространстве расширителя. Продолжительность испытания во всех случаях 3 ч при температуре масла не ниже + 10 °С для трансформаторов напряжением до 150 кВ. При испытании не должно наблюдаться течи масла. 6. Испытание трансформаторного масла. Важнейшим фактором для получения достоверных результатов испытаний является правильный отбор проб. При отборе проб масла необходимо соблюдать следующие основные правила:

— не выполнять отбор проб при атмосферных осадках, сильном ветре с пылью и других неблагоприятных условиях;

— использовать для проб специально подготовленную чистую и сухую посуду;

— перед отбором проб слить не менее двух литров масла для удаления загрязнений;

— двукратно ополоснуть пробоотборную посуду отбираемым маслом;

— герметично закрыть посуду, и после доставки проб в лабораторию не следует сразу открывать сосуды и приступать к испытаниям. Необходимо подождать до тех пор, пока температура пробы достигнет комнатной. Испытание масла из трансформаторов мощностью 630 кВА, прибывающих с маслом, перед включением в работу производится по следующим показателям:

— электрическая прочность;

— кислотное число. Масло из трансформаторов, прибывающих на монтаж с заполненным маслом, при наличии удовлетворяющих нормам показателей заводского испытания,проведенного не более чем за 6 мес. до включения трансформатора в работу, испытывается на электрическую прочность и кислотное число. Из герметизированных трансформаторов проба масла не отбирается. 7. Фазировка трансформаторов. Должно иметь место совпадение по фазам. 8. Испытание включением толчком на номинальное напряжение. В процессе 3-5-кратного включения трансформатора на номинальное напряжение не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное состояние трансформатора. Производится для проверки отстройки установленной защиты от бросков намагничивающего тока. Какие показатели качества трансформаторного масла?

1. Пробивное напряжение.

2. Содержание механических примесей.

3. Кислотное число.

4. Температура вспышки.

5. Влагосодержание.

6. Водорастворимые кислоты и щелочи.

7. Содержание антиокислительной присадки.

8. Температура застывания.

9. Газосодержание.

10. Стабильность против окисления.

11. Тангенс угла диэлектрических потерь. На каком оборудовании применяется газовое реле? Газовое реле представляет собой металлический кожух, врезанный в маслопровод, между баком трансформатора и расширителем. Они подразделяются на поплавковые, лопастные и чашечные. Газовая защита устанавливается на трансформаторах, автотрансформаторах и реакторах с масляным охлаждением, имеющих расширители. Применение газовой защиты является обязательным на трансформаторах мощностью 1000-4000 кВА, не имеющих дифференциальной защиты или отсечки, и, если максимальная токовая защита имеет выдержку времени 1 с и более, для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВА и более. Газовая защита позволяет выявить опасные повреждения в трансформаторе и утечку масла из его бака. Как установить трансформатор? Трансформатор должен быть установлен на фундамент так, чтобы крышка имела подъем по направлению к газовому реле от 1 до 1,5 %. Какая документация должна быть заведена при эксплуатации трансформатора? На каждый трансформатор должна быть заведена документация, содержащая:

— паспорт трансформатора, составленный по установленной форме, или формуляр, высылаемый заводом-изготовителем в составе эксплуатационной документации;

— копии протоколов заводских испытаний или технической характеристики, заводские инструкции;

— протоколы испытаний (приемо-сдаточные, после капитальных и текущих ремонтов), в том числе протоколы испытаний комплектующих частей, вводов, устройств РПН, встроенных трансформаторов тока и др.);

— протоколы сушки трансформатора;

— акты приемки после монтажа и ремонта;

— протоколы испытаний масла;

— акты о повреждениях трансформатора.

В каких случаях необходима сушка трансформатора? Сушка трансформаторов всех мощностей производится в одном из следующих случаев:

— на активной части или в баке трансформатора обнаружены следы воды;

— продолжительность пребывания активной части на воздухе более чем вдвое превышает время, указанное в инструкции по эксплуатации;

— если характеристики изоляции трансформатора не соответствуют нормам.