Трансформаторні вставки: Функція, Типи та Керівництво з монтажу

Трансформаторні вводи: зовнішня ізоляція та компоненти, що проводять струм

Трансформаторні вводи є основними зовнішніми ізоляційними пристроями, монтажованими на резервуарі трансформатора. Провідники від обмоток трансформатора повинні проходити через ці ізоляційні вводи, які забезпечують ізоляцію між провідниками, а також між провідниками та резервуаром трансформатора, одночасно механічно фіксуючи провідники.

Залежно від рівня напруги, трансформаторні вводи доступні в кількох типах: фарфорові вводи, нафтовані вводи та конденсаторні вводи.

• Фарфорові вводи зазвичай використовуються в трансформаторах номінальної потужності 10 кВ і нижче. Вони складаються з провідного медного стержня, що проходить через фарфоровий корпус, з повітрям, яке забезпечує внутрішню ізоляцію.

• Нафтовані вводи зазвичай використовуються в трансформаторах класу 35 кВ. Ці вводи заповнені ізоляційною олією всередині фарфорового корпусу, через який проходить медний провідник, ізольований папером, пропитаним олею.

• Конденсаторні вводи використовуються в високонапіжних трансформаторах понад 100 кВ. Вони складаються з основного ізоляційного блоку (конденсаторного сердечника), верхнього та нижнього фарфорових корпусів, з'єднуючого рукава, резервуара для олії (зберігача), пружинного вузла, основи, градуйованого кільця (екрану корони), вимірювального клемника, лінійного клемника, резинових ущільнювачів та ізоляційної олії.

Трансформаторні вводи призначені для виведення внутрішніх високонапіжних та низьконапіжних провідників обмоток зі змагання. Вони не лише забезпечують ізоляцію між провідниками та землею, але й відіграють ключову роль у фіксації провідників. Як один із компонентів, що проводять струм, вводи постійно проводять навантажувальний струм під час нормальної роботи та повинні витримувати короткозамкнучий струм під час зовнішніх аварій.

Тому до трансформаторних вводів стосуються наступні вимоги:

• Повинні мати задану електричну ізоляційну міцність та достатню механічну міцність.

• Повинні демонструвати хорошу термічну стабільність та бути здатними витримувати тимчасове перегрівання під час коротких замикань.

• Повинні мати компактні розміри, легку вагу, відмінну герметичність, високу взаємозамінність та простоту обслуговування.

Ввод головним чином складається з конденсаторного сердечника, резервуара для олії, фланця та верхнього/нижнього фарфорових корпусів. Основна ізоляція — це конденсаторний сердечник, сформований з концентричних конденсаторних шарів, з'єднаних послідовно. Цей вузол розташований в герметичному камерному просторі, сформованому верхнім та нижнім фарфоровими корпусами, резервуаром для олії, фланцем та основою. Камера заповнена обробленою трансформаторною олією, що створює олійно-паперову ізоляційну структуру. Резинові ущільнювачі, стійкі до олії, використовуються на контактних поверхнях між основними компонентами. Усі компоненти стиснуті разом за допомогою центральної переднавантажувальної сили, прикладеної через набір міцних пружин, розташованих в резервуарі для олії, що забезпечує герметичне ущільнення всього вводу.

Фланець оснащений пробкою для випускання повітря, пристроєм для взяття проб олії та клемниками для вимірювання диелектричних втрат (tan δ) та часткових розрядів (PD). Під час експлуатації захищаюча кришка вимірювального клемника повинна бути встановлена, щоб забезпечити надійне заземлення екрану (вимірювального клемника); строго заборонено залишати його відкритим.

Існують два основні способи з'єднання вводу з високонапіжними провідниками трансформатора:

• Тип з проникненням кабелю

• Тип з провідником-стержнем, що проводить струм

Перевірка вводів трансформатора перед встановленням:

Перед встановленням слід провести наступні перевірки:

• Перевірити поверхню фарфору на наявність тріщин або пошкоджень.

• Переконатися, що внутрішні поверхні шиї фланця та градуйованого кільця добре очищені.

• Переконатися, що ввод пройшов всі необхідні випробування.

• Для нафтованих вводів перевірити, чи показник рівня олії нормальний, та перевірити наявність витоку олії.

Вводи повинні використовуватися за умовами, вказаними в їхній модельній маркуванні, та мають бути спостерігати наступні заходи безпеки:

• Герметичність: забезпечення герметичності вводу є ключовим фактором для досягнення довгого терміну служби. Будь-які точки ущільнення, які були збурені під час встановлення або обслуговування, повинні бути обережно відновлені до їхнього початкового герметичного стану.

• Контроль та регулювання рівня олії: рівень олії всередині вводу повинен періодично контролюватися під час експлуатації. Якщо рівень олії занадто високий або занадто низький, необхідне регулювання.

• Якщо рівень олії занадто високий, зайву олію можна повільно відкачати через пробку для випускання олії на фланці.

• Якщо рівень олії занадто низький, необхідно додати кваліфіковану трансформаторну олію того ж сорту, що вказано на шильдикі, через заповнювальне відверстя резервуара для олії.

• Для вводів, які мають постійно нормальні результати випробувань олії під час щорічних профілактичних випробувань, інтервал між профілактичними випробуваннями можна відповідно збільшити, щоб зменшити частоту взяття проб олії. Будь-які питання повинні бути направлені до виробника. Ввод не повинен бути розбірним користувачем.

Правильна процедура взяття проб олії:
Очистіть область навколо пробки для випускання олії на фланці. Відкрийте пробку та повільно завинтіть спеціальний насадок для взяття проб олії в центральну різьбове відверстя пробки, поки він не торкнеться внутрішнього ущільнювача. Затисніть насадок, щоб стиснути ущільнювач, дозволяючи трансформаторній олії всередині вводу витекати через насадок. Після взяття проби поверніть вищезазначені кроки, щоб відновити початковий герметичний стан.

Примітка: при знятті насадка не розвинтюйте пробку для випускання олії. Якщо розвинтювання відбувається, негайно затісніть пробку за допомогою відповідного ключа.

Заземлення вимірювального клемника:
На фланці вводу надається вимірювальний клемник. При вимірюванні диелектричних втрат або часткових розрядів зніміть кришку клемника та підключіть вимірювальний провідник — клемник ізольований від фланця. Після вимірювання кришку клемника обов'язково повинно бути надійно встановлено, щоб забезпечити надійне заземлення. Вимірювальний клемник не повинен залишатися відкритим під час експлуатації.

Примітка до вимірювання диелектричних втрат:
Значення диелектричних втрат, виміряне на місці при 10 кВ, може відрізнятися від даних заводських випробувань через вплив таких факторів, як вимірювальний прилад, положення вводу та екологічні умови. Рекомендується використовувати високонапіжний міст Шерінга для вимірювання, і дані, отримані при високій напругі, повинні розглядатися як авторитетні.