7 ключових кроків для забезпечення безпечної та надійної установки великих електроперетворювачів
1. Підтримка та відновлення заводського стану ізоляції
Коли трансформатор проходить заводські приймальні випробування, його ізоляція знаходиться в оптимальному стані. Після цього стан ізоляції зазвичай погіршується, а етап установки може бути критичним періодом для швидкого погіршення. В крайньому випадку, диелектрична міцність може снизитися до рівня, що призводить до відмови, що веде до спалювання обмоток одразу після підключення. Зазвичай, низька якість установки залишає різні ступені прихованих дефектів. Тому, основною метою процесу установки повинне бути підтримка та відновлення стану ізоляції до її початкового заводського стану. Різниця між станом ізоляції після установки та на заводі служить ключовим показником для оцінки якості виконаних робіт.
Для підтримки та відновлення цілісності ізоляції важливо запобігати забрудненню та підтримувати чистоту. Забруднюючі речовини можна поділити на три типи: тверді, рідкі та газоподібні забруднювачі.
Тверді забруднювачі: Усі компоненти, що встановлюються, повинні бути тщательно очищені. Очищення має тривати до моменту, поки біла безворсинна тканина не буде мати жодних слідів забарвлення або видимих частинок.
Рідкі та газоподібні забруднювачі (головним чином волога): Найефективнішим методом є вакуумне оброблення, яке складається з двох основних процедур:
(1) Вакуумне осушування та дегазація:
Після встановлення всіх аксесуарів, встановіть заглушку на фланці на стороні газового реле резервуара. Відкрийте всі клапани, що з'єднують аксесуари з основним корпусом, так, щоб усі компоненти (включаючи теплообмінники), за винятком конденсатора і газового реле, були вакуумовані разом з основним резервуаром.
Встановіть вакуумний клапан або стандартний зупинний клапан на верхній частині резервуара на вході масла.
Перед вакуумуванням резервуара проведіть вакуумний тест лише на трубопроводі, щоб перевірити фактичний рівень вакууму, досягнутий вакуумною системою. Якщо вакуум перевищує 10 Па, перевірте наявність течей у трубопроводі або обслугуйте вакуумний насос.
Постійно контролюйте резервуар на наявність течей під час вакуумування.
Як тільки вакуумний насос досягає максимально можливого вакууму (не більше 133,3 Па), тримайте насос у роботі, щоб підтримувати цей рівень вакууму. Вакуумний насос повинен працювати безперервно не менше 24 годин.
(2) Вакуумне наповнення маслом:
Продовжуйте роботу вакуумного насоса під час наповнення маслом. Залишайте всі клапани відкритими, як і під час вакуумування, щоб усі компоненти та аксесуари наповнювалися одночасно з основним резервуаром.
Використовуйте вакуумний маслоочисник. Масло повинно вводитися через нижній клапан впуск масла, що дозволяє маслу потікати ззовні обмоток внутрішню, мінімізуючи навантаження на бар'єри.
Коли рівень масла становить приблизно 200–300 мм нижче кришки резервуара, закрийте вакуумний клапан і припиніть вакуумування, але продовжуйте наповнення маслом за допомогою вакуумного маслоочисника.
Для трансформаторів без регулятора напруги під завантаженням (OLTC), наповнення може продовжуватися до тих пір, поки рівень масла не наближиться до заглушки газового реле перед припиненням роботи маслоочисника.
Для трансформаторів, оснащених OLTC, припиніть роботу маслоочисника, як тільки ізоляційний циліндр комутатора буде наповнений, щоб дозволити відключення комутатора від резервуара.
У всіх випадках, наповнюйте резервуар максимально можливо, щоб мінімізувати залишковий об'єм повітря. Коли ви зламаєте вакуум і поповните масло, лише невелика кількість повітря вступить в верхню частину. Це повітря буде виштовхнуте в конденсатор і не матиме негативного впливу на ізоляцію сердцевини.
Слід підкреслити, що ключовим є правильне вакуумне наповнення маслом; не слід надто полагоджуватися на циркуляцію гарячого масла після цього. Під час циркуляції гарячого масла, лише волога, яка мигрувала з паперової ізоляції в масло, може бути вилучена вакуумним маслоочисником. Однак, волога, яка вже абсорбувалася папером, важко віддається назад в масло, і рівновага між водою в маслі та папері є дуже повільною.
2. Проблеми з течією масла
Течія масла є поширеною та вираженою проблемою в трансформаторах. Причини численні, зі значними факторами проектування та виробництва (наприклад, неправильний дизайн герметизації, погана механічна обробка або недостатня якість сварки). Помилки при установці на місці та необережне виконання робіт також вносять значний внесок (наприклад, недостатня очистка поверхонь фланців, наявність масла, руди, брызг сварки; старі прокладки, які втратили пружність; нерівні поверхні фланців, які не були виправлени).
Вирішення проблеми з течією масла вимагає скрупулезної роботи:
Перед установкою проведіть випробування на герметичність під тиском холодильників, конденсаторів, підйомників та маслоочисників, і відразу ж відремонтуйте всі течучі частини.
Уважно перевірте та підготуйте всі поверхні герметизації фланців. Будь-яке невідповідне вирівнювання під час підйому повинно бути виправлено перед установкою; серйозні випадки повинні бути вирішені разом з виробником.
Після установки проведіть загальне випробування на герметичність: застосуйте не більше 0,03 МПа тиску на кришку резервуара протягом 24 годин, без дозволу на течію масла.
3. Випробування на локальні розряди
Локальні розряди (LR) — це випробування на витримування викликаного напруги з можливістю вимірювання LR. За ГОСТ 50150-91:
Випробування на локальні розряди рекомендовано для трансформаторів 500 кВ.
Для трансформаторів 220 кВ та 330 кВ, випробування на локальні розряди рекомендовано, якщо є доступне обладнання для випробувань.
Хоча напруга для випробувань на локальні розряди нижча, ніж для стандартних випробувань на викликану напругу, тривалість збільшується більше ніж у 60 разів. Разом з чутливими приладами, що моніторять розвиток внутрішніх розрядів, потенціал знищення контролюється. Таким чином, випробування на локальні розряди поєднує характеристики як неруйнівних, так і руйнівних випробувань, ефективно виявляючи дефекти ізоляції. Тому воно швидко набуло популярності. Більшість власників проектів тепер проводять випробування на локальні розряди на новоустановлених або ремонтуваних трансформаторах, отримуючи значні переваги — раннє виявлення помилок установки, виявлення нестабільного заводського виконання LR, та забезпечення успішного першого підключення.
4. Випробування на імпульсне замикання при номінальній напругі
Випробування на імпульсне замикання при номінальній напругі головним чином призначено для перевірки, чи призведе витримувальний струм, що виникає під час підключення, до виключення диференційної захисти трансформатора. Воно не призначено для випробування міцності ізоляції трансформатора.
Насправді, під час випробування на імпульсне замикання, окрім моніторингу релейної захисти, немає приладів для виявлення можливих перенапруг, і немає вимірюваних даних. Тому, з точки зору оцінки ізоляції, випробування не має висновкового значення і є практично беззмістовним.
Так, відмови ізоляції трансформаторів відбувались під час випробувань на імпульсне замикання — зазвичай через наявність серйозних дефектів, які стали помітними одразу після підключення. Навпаки, є багато випадків, коли трансформатори проходили п'ять імпульсних замикань без проблем, але відмовили (спалились) від кількох хвилин до декількох днів після введення в експлуатацію.
5. Оцінка стану ізоляції
Оцінка стану ізоляції включає вимірювання опору ізоляції, коефіцієнта поглинання, індексу поляризації, струму течії постійного струму та тангенса кута диелектричних втрат (tan δ).
Після установки, стан ізоляції трансформатора може погіршитися в різних ступенях порівняно з заводським станом, а методи вимірювання на місці та на заводі можуть відрізнятися. Тому, при порівнянні результатів випробувань при введенні в експлуатацію з заводськими даними, потрібен комплексний аналіз для точних висновків. Ці результати також повинні служити базовим показником для майбутніх профілактичних випробувань.
Особливо важливо звернути увагу: коли опір ізоляції дуже високий, коефіцієнт поглинання може зменшитися. В таких випадках, коефіцієнт поглинання нижче 1,3 не повинен автоматично приписуватися вологі в ізоляції.
6. Розуміння та функція дихального пристрою
Якщо мішок в конденсаторі аналогічний легеням, то дихальний пристрій діє як ніс. Коли навантаження або температура оточуючого середовища збільшуються, що призводить до розширення масла в резервуарі, мішок "видихає" через дихальний пристрій, щоб запобігти надмірному тиску. Навпаки, він "вдихає", щоб запобігти утворенню вакууму в резервуарі. Якщо дихальний пристрій заблокований, мінорні наслідки включають хибні показники рівня масла; серйозні випадки можуть спричинити виключення газового реле або пристрою зниження тиску, що призводить до аварій.
Заблокування дихального пристрою може відбутися не лише, якщо забули вилучити транспортувальний пломбу, але й під час експлуатації через:
Всмоктування вологи та вироблення сорбенту (колірна зміна силикагелю)
Накопичення пилу в масляному стакані
Тому, два обов'язкових обслуговування:
Забезпечте, щоб силикагель в дихальному пристрої мав достатню здатність всмоктування вологи, і запобігайте насиченню. Замініть або регенеруйте силикагель, коли 1/5 його змінила колір.
Регулярно очищайте масляний стакан, доливайте чисте масло, і підтримуйте рівень масла вище за повітряну завісу, щоб забезпечити, що входячий повітря проходить через масляну ванну, фільтруючи пилові частинки.
