Jak utrzymywać transformatory z regulowaną pod obciążeniem i przełączniki wstępy?

Większość przełączników tapowych ma strukturę kombinowaną opartą na oporach, a ich ogólne budowanie można podzielić na trzy części: sekcja sterująca, sekcja napędowa i sekcja przełączająca. Przełączniki tapowe pod obciążeniem odgrywają istotną rolę w poprawie wskaźnika zgodności napięcia systemów zasilania. Obecnie, dla sieci powiatowych zasilanych przez duże sieci przesyłowe, regulacja napięcia jest głównie realizowana za pomocą transformatorów z przełącznikami tapowymi pod obciążeniem. To stawia operację i konserwację tych transformatorów oraz ich przełączników tapowych w kluczowej pozycji.

1.Zawartość i wymagania utrzymania

(1) Przed wprowadzeniem do eksploatacji przełącznika tapowego, należy sprawdzić zbiornik olejowy: poziom oleju powinien być normalny, bez przecieków, a szafka sterownicza musi być dobrze chroniona przed wilgocią. Ręcznie wykonaj jeden pełny cykl (tj. podnieś i obniż przez wszystkie pozycje). Wskaźnik pozycji tapu i licznik powinny działać prawidłowo, zabezpieczenia graniczne pozycji muszą być niezawodne, a zabezpieczenie między sterowaniem ręcznym a elektrycznym również powinno działać niezawodnie.

(2) Ochrona Buchholza dla przełącznika tapowego powinna być skonfigurowana tak, aby ciężki gaz powodował wyłączanie, a lekki gaz emitował alarm - identycznie jak wymagania ochrony Buchholza dla głównego korpusu transformatora. Relé Buchholza głównego transformatora jest często nazywane "dużym Buchholzem", a relé przełącznika tapowego - "małym Buchholzem". Relé Buchholza powinno być zainstalowane w miejscu, które umożliwia bezpieczne i wygodne odprowadzanie gazu podczas działania. Dla nowo wprowadzonych do eksploatacji przełączników tapowych, jeśli gaza zbiera się w komorze relé, personel operacyjny powinien ją odprowadzać według potrzeb.

(3) System sterowania elektrycznego przełącznika tapowego musi działać dokładnie i niezawodnie, ze wszystkimi połączeniami końcowymi mocno zaciskanymi. Silnik napędowy powinien obracać się prawidłowo w odpowiednim kierunku, a nominalna wartość bezpiecznika powinna być ustawiona na 2-2,5 razy większą niż prąd nominalny silnika.

(4) Układ sterujący przełącznikiem tapowym - w tym przyciski sterowania elektrycznego zamontowane na panelu sterującym i te na skrzynce sterującej przełącznika tapowego zamontowanej na transformatorze - musi być w dobrym stanie. Lampki sygnalizujące zasilanie i wskaźniki pozycji tapu powinny działać prawidłowo, a zabezpieczenia elektryczne granicznych pozycji muszą być niezawodne.

(5) Układ sterujący elektryczny przełącznika tapowego musi zawierać urządzenie blokady prądowej, ustawione na 1,2 razy prąd nominalny głównego transformatora. Współczynnik powrotu relé prądowego powinien wynosić ≥0,9. Gdy stosuje się automatyczną regulację napięcia, na panelu sterującym głównego transformatora musi znajdować się licznik operacji, a funkcja blokady rozłączenia napięcia wtórnego automatu regulacji napięcia musi działać prawidłowo i niezawodnie.

(6) Po nowej instalacji lub generalnej naprawie, przełącznik tapowy powinien przeszedł jeden pełny cykl testowy w warunkach transformatora bez obciążenia - zdalnie za pomocą przycisków w głównym pomieszczeniu sterowania i ręcznie na miejscu przy transformatorze. Dopiero po potwierdzeniu prawidłowych wskazań pozycji tapu i napięcia, oraz zweryfikowaniu niezawodnych zabezpieczeń elektrycznych granicznych pozycji, pozycja tapu powinna być dostosowana do ustawienia wymaganego przez dyspozyturę do pracy pod obciążeniem, z nasileniem monitorowania.

(7) Operatorzy powinni wykonywać operacje zmiany tapu automatycznie zgodnie z krzywą napięcia i sygnałami wydanymi przez dyspozyturę. Po każdej operacji należy starannie obserwować i rejestrować zmiany pozycji tapu, napięcia i prądu (każda pojedyncza korekta liczy się jako jedna operacja).

(8) Gdy dwa transformatory z przełącznikami tapowymi pod obciążeniem działają równolegle, operacje zmiany tapu są dozwolone tylko, gdy prąd obciążeniowy nie przekracza 85% prądu nominalnego transformatora. Nie można wykonać dwóch kolejnych zmian tapu na jednym transformatorze; po wykonaniu jednej zmiany na jednym urządzeniu, należy wykonać jedną na drugim. Przed połączeniem transformatora z przełącznikiem tapowym pod obciążeniem z transformatorem z przełącznikiem tapowym bez obciążenia (przerwanym), pozycja tapu urządzenia pod obciążeniem musi być dostosowana do tej samej lub blisko tej samej co urządzenie bez obciążenia, zapewniając niemal identyczne napięcia wtórne. Po połączeniu, operacje zmiany tapu są surowo zabronione.

(9) Podczas operacji na przełączniku tapowym, operatorzy muszą przestrzegać protokołów inspekcji i obserwować relé Buchholza przed i po operacji pod kątem obecności pęcherzyków gazu.

(10) Jeśli relé "małego Buchholza" wydaje sygnał podczas operacji, lub podczas zmiany oleju w zbiorniku przełącznika tapowego, operacje zmiany tapu są zabronione, a przełącznik zasilania musi być otwarty.

(11) Podczas działania, ochrona ciężkiego gazu relé Buchholza przełącznika tapowego pod obciążeniem musi być podłączona do wyłączania. Jeśli relé lekkiego gazu działa często, operatorzy muszą rejestrować zdarzenia, zgłaszać do dyspozytury, zatrzymać wszystkie operacje, analizować przyczyny i szybko rozwiązywać problemy.

(12) Monitoring jakości oleju i interwały kontroli dla przełączników tapowych pod obciążeniem:

• Podczas eksploatacji próbkę oleju należy pobierać co 6 miesięcy do badań wytrzymałości dielaktycznej. Napięcie przepiękowe nie może być niższe niż 30 kV/2,5 mm. Jeśli napięcie przepiękowe mieści się w zakresie 25–30 kV/2,5 mm, automatyczna regulacja napięcia musi być wyłączone. Jeśli spadnie poniżej 25 kV/2,5 mm, operacje zmiany tapu muszą zostać natychmiast zatrzymane, a olej wymieniony. Olej powinien być również wymieniony po 2-4 latach eksploatacji lub po 5000 operacjach przełączania.

• Inspekcja rdzenia (podnoszenie rdzenia przełącznika tapowego): Powinna być przeprowadzona po roku nowej eksploatacji lub po 5000 operacjach; lub po 3-4 latach eksploatacji lub 10000-20000 operacjach kumulatywnych. Dla sprzętu importowanego należy postępować zgodnie z zaleceniami producenta, najlepiej koordynując z generalną naprawą głównego transformatora.

(13) Podczas inspekcji rdzenia przełącznika tapowego, opór przejściowy musi być zmierzony i zweryfikowany, czy zgadza się z wartością określoną przez producenta.

(14) Jeśli podczas pracy elektrycznej wystąpi „ciągłe przestawianie” (tzn. jedna operacja powoduje przemieszczenie przez więcej niż jedną pozycję styku – często nazywane „slipowaniem”), natychmiast po pojawieniu się drugiej pozycji styku na wskaźniku, naciśnij przycisk „awaryjne wyłączenie” na panelu sterowania głównym transformatora, aby odciąć zasilanie silnika napędowego. Następnie ręcznie dostosuj do prawidłowej pozycji styku przy lokalnym pudle kontrolnym i powiadom personel serwisowy o pilnej naprawie.

(15) Gdy napięcie jest zbyt niskie lub zbyt wysokie i wymagana jest wielokrotna regulacja styków, dokonuj regulacji krok po kroku: naciśnij przycisk „n+1” lub „n-1” raz, poczekaj co najmniej 1 minutę, aż nowy numer styku pojawi się na wskaźniku, a następnie ponownie naciśnij. Powtarzaj ten proces sekwencyjnie, aż osiągniesz docelowe napięcie.

2. Istniejące problemy i zalecenia

Na podstawie naszego doświadczenia operacyjnego, następujące problemy związane z przełącznikami styków pod obciążeniem wymagają uwagi i rozwiązania, wraz z poniższymi zaleceniami:

(1) Relé „mały Buchholz” przełączników styków pod obciążeniem jest skłonne do przecieków oleju – problem, który wymaga uwagi. Powinien on być rozwiązany przed instalacją, a podczas eksploatacji uszczelnienia powinny być zastępowane w miarę potrzeby.

(2) W podstacjach obsługiwanych w początkowej fazie eksploatacji transformatorów z przełączaniami styków pod obciążeniem, początkowo należy unikać automatycznej regulacji napięcia; preferowane jest regulowanie ręczne. Dopiero po stabilnym okresie działania bez problemów można rozważyć automatyczną regulację.

(3) W podstacjach nieobsługiwanych, automatyczną regulację napięcia można wprowadzić poprzez zainstalowany w podstacji automatyczny sterownik lub poprzez zdalne dostosowanie („tele-regulację”) przez operatorów dyspozytury. Jeśli sieć ma stosunkowo niewiele transformatorów z przełączaniami styków pod obciążeniem, a celem jest wydłużenie życia przełączników poprzez minimalizację niepotrzebnych operacji, to lepszym rozwiązaniem jest zdalne sterowanie przez dyspozyturę. Jednak, jeśli liczba takich transformatorów jest duża, wahania napięcia są częste i znaczące, a obciążenie pracą operatorów musi być zmniejszone, to bardziej odpowiednim rozwiązaniem jest zainstalowanie lokalnych automatycznych sterowników.

(4) W starszych podstacjach modernizowanych później, nawet jeśli nie ma miejsca na panelach sterowania lub ochrony głównego transformatora do zainstalowania ochrony „mały Buchholz”, ta ochrona nie powinna być pomijana. Faktycznie, relé „mały Buchholz” pełni rolę podstawowej ochrony przed wewnętrznymi awariami w zbiorniku oleju przełącznika styków, a jego znaczenie nie może być niedoceniane.

(5) Aby wydłużyć żywotność przełącznika styków, liczba operacji powinna być minimalizowana w jak największym stopniu. Pozycje styków powinny być predefiniowane na podstawie historycznych wzorców zmian napięcia oraz dopuszczalnych zakresów napięcia.