Испытания и наладка силовых трансформаторов

По правилам использования электроустановок все силовые трансформаторы подвергаются испытаниям. От этого зависит работоспособность устройств и всей энергосистемы, в которой они задействованы.

В статье мы расскажем, какие проверки предусмотрены для силовых трансформаторов. Также вы узнаете о правилах и условиях проведения измерений.

Содержание:

• Зачем нужно делать тестирования
• Перечень проверок
• Пробное включение трансформатора
• Какие условия нужны для тестирования
• Нормы и стандарты проведения тестирования
• Как часто нужно проводить проверки
• Заказать испытания трансформатора

Зачем нужно делать тестирования

Весь комплекс проверок направлен на то, чтобы обеспечить непрерывную работу силового трансформатора в общей энергосистеме. Благодаря испытаниям и наладке оборудования сокращаются аварии, повышаются эффективность и безопасность системы электроснабжения.

Измерения проводят:

• На заводе. Производитель подвергает оборудование многочисленным проверкам, чтобы убедиться, что оно способно преобразовывать напряжение из одного класса в другой и готово к установке и эксплуатации.
• При вводе трансформатора в работу. Устройство проверяют на наличие дефектов, которые могли быть получены при транспортировке. Анализируют правильность выполнения электромонтажных работ. Убеждаются, что оборудование способно обеспечивать стабильное питание нужному количеству узлов.
• Периодически в процессе эксплуатации. Цели таких проверок — вовремя обнаружить поломки и не допустить серьезных аварийных ситуаций, которые могут привести к сбою энергоподачи. Профилактические высоковольтные тестирования трансформаторов проводят в соответствии со штатным регламентом. Проверки позволяют сократить вероятность возникновения аварийных ситуаций и упрощают обслуживание устройства.

Также испытания проводят после ремонта оборудования. Проверка необходима для подтверждения готовности устройства к работе и наличия всех необходимых характеристик.

Перечень проверок

Перед началом измерений изучают техническую документацию трансформатора и знакомятся с протоколом предыдущего тестирования. Проводят визуальный осмотр оборудования — оценивают состояние корпуса, радиаторов, баков и маслоуказательного стекла. Проверяют целостность изолирующих материалов и отсутствие замыканий на землю.

Особое внимание уделяют контактным вводам — они не должны быть деформированы или засорены. При необходимости поверхность очищают от грязи и масла.

Далее производят испытания силовых трансформаторов с применением специального измерительного оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят:

Проверка тепловой защиты трансформатора. Для оборудования создают условия перегрева. Испытания позволяет проверить, до какой температуры нагреваются масло и обмотки, и как срабатывает защитный механизм. При перегреве тепловая защита должна отключать оборудование от питания.

Измерение уровня сопротивления изоляции. Работы производят при помощи мегомметра напряжением 2500В. Испытания с таким прибором разрешено выполнять только вдвоем, при этом у проверяющих должны быть соответствующие допуски по электробезопасности. Проверку проводят при температуре от +10 °C. Предварительно зачищают поверхность трансформатора и изоляторы от загрязнений.

Определение тангенса угла диэлектрических потерь. Для этого используют выпрямительные мосты переменного тока. Измерения выполняются в двух вариантах: по прямой и обратной мостовой схеме. Электроды должны быть изолированы от земли. Чем выше тангенс угла, тем выше потери и хуже состояние изоляции.

Испытание обмоток трансформатора. При проверке замеряют сопротивление обмоток постоянному току. Измерения выполняют с помощью омметра, который подключают к выводам трансформатора. Полученное значение сопротивления не должно отклоняться от среднего показателя более чем на 2%.

Определение коэффициента трансформации. Измерения проводят двумя вольтметрами на всех фазах и ответвлениях обмоток. Для этого используют оборудование класса точности 0,5 и учитывают колебания сети напряжения 220 В. Чтобы предотвратить ошибки, контроль напряжения выполняют одновременно на обоих приборах. Полученные результаты не должны отклоняться более чем на 2% от показателей, которые указаны в паспорте оборудования.

Подсчет коэффициента абсорбции. Измерения выполняют с помощью мегомметра. Нормальные значения коэффициента – 1,2 и выше. Низкий показатель говорит о том, что влажность превышена и оборудование нуждается в просушке.

Тестирование групп соединения обмоток. Испытанию подвергаются трансформаторы, которые вводятся в параллельную работу. Для них необходима идентичность групп соединения обмоток. Чтобы убедиться в этом, выполняют измерения с помощью двух вольтметров или подключают гальванометр с градуировкой. Также проверка необходима, если нет паспорта оборудования с заводскими данными или его проверяют после ремонта.

Испытание повышенным напряжением. Тестирование проводят после замены масла, ремонта обмоток или изоляции. Для сухих трансформаторов это проверка обязательна при проведении испытаний. Для этого на оборудование в течение минуты воздействуют переменным током с частотой 50 Гц. Величина напряжения зависит от вида трансформатора.

Определение потерь и замер тока холостого хода. Поверку выполняют для мощных трансформаторов на 1600 кВа и выше. Величина испытательного напряжения должна соответствовать протоколу заводских испытаний и не превышать 380В. Потери холостого хода в трехфазных трансформаторах замеряют при однофазном возбуждении согласно схеме производителя.

Результаты измерений сравнивают с данными в заводских документах. Если они расходятся более чем на 10%, ищут и устраняют дефекты, а затем выполняют повторное тестирование.

Фазировка. Это проверка правильности соединения фаз на обмотках трансформатора. Представляет собой измерение величины пофазного напряжения и его симметрии с помощью фазометра. Проводится перед включением трансформатора в параллельную работу. При обнаружении несимметричности фазировка останавливается до устранения причин несовпадения фаз.

Проверка переключателей. Выполняется строго по инструкции производителя. Со всех положений переключателя снимают круговую диаграмму. Результаты должны полностью совпадать с заводской диаграммой. Наличие отклонений чаще всего связано с неправильной установкой переключателей. Проблема легко решается исправлением ошибок монтажа.

Анализ состояния трансформаторного масла. Со временем качество масла ухудшается, что снижает КПД трансформатора. Поэтому его состояние важно держать под контролем. Проверка включает испытание на пробивное напряжение, содержание влаги, металлопримесей и другие тестирования. При отклонении параметров от нормы масло заменяют.

Пробное включение трансформатора

После всех измерений производят пробное включение трансформатора на рабочее напряжение для контрольного тестирования. Для проведения запуска необходимы следующие условия:

• механизмы защиты и блокировки исправны;
• в кране маслопровода газового реле нет воздуха;
• заземление бака присутствует и выполнено правильно;
• разрядники, подсоединенные к линейным выводам, находятся в рабочем состоянии;
• элементы регулировки напряжения (анцапфы) установлены правильно;
• нет посторонних предметов на корпусе трансформатора.

Пробное включение выполняют со стороны установленной защиты, что позволяет при необходимости оперативно остановить работу трансформатора. Рабочее напряжение подают минимум на полчаса, чтобы убедиться, что все механизмы функционируют нормально и нет посторонних звуков.

Если пробный запуск прошел хорошо, устройство отключают. Затем еще несколько раз производят толчковую подачу рабочего напряжения, чтобы настроить защиту от перепадов намагничивающего тока.

После проведения всех проверок оформляют протокол испытаний, силовой трансформатор ставят под рабочую нагрузку и сдают в эксплуатацию.

Какие условия нужны для тестирования

Перед испытаниями проводят в полном объеме подготовительные мероприятия по организации рабочих мест в действующих электрических установках. Проверяют исправность измерительных приборов.

Далее прекращают подачу электроэнергии сторонними организациями. Отключают питание со стороны подачи высокого напряжения и рубильники с автоматами со стороны низкого напряжения. Выводы трансформатора закорачивают и заземляют.

Для анализа оборудования необходимы следующие условия:

• уровень влажности воздуха — до 90%;
• температура изоляции трансформатора не ниже +10 °C (может быть ниже нормы при экстренном выводе оборудования мощностью до 35 кВ в срочный ремонт);
• пригодность жидкого диэлектрика, прочность масла на пробой — от 80 до 100 кВ/см;
• нормальное состояние изоляторов ввода: чистота, отсутствие видимых дефектов (сколов и трещин) и окисления;
• перерыв после последней заливки масла — не менее 12 часов.

Для проведения измерений необходимо знать исходные параметры работы оборудования. Они содержатся в паспортной документации и результатах заводских испытаний. Данные, полученные в ходе текущей проверки, фиксируются и будут использоваться в процессе работы устройства и при следующих его выводах на капитальный ремонт.

Все операции выполняют минимум два сотрудника специализированной экспертной организации. Они должны иметь соответствующую квалификацию, допуски и средства индивидуальной защиты: диэлектрические коврики, перчатки, сапоги (или галоши) и ограждения, переносное заземление.

Нормы и стандарты проведения тестирования

Правила и порядок проведения измерений регламентируют следующие документы:

• ГОСТ 8.568-2017 «Государственная система обеспечения единства измерений».
• ГОСТ Р 56738-2015: «Трансформаторы силовые и реакторы. Требования и методы испытаний электрической прочности изоляции».
• ГОСТ 8008-75 «Трансформаторы силовые. Методы испытаний устройств переключения ответвлений обмоток».
• ГОСТ Р 56738-2015 «Трансформаторы силовые. Методика измерения тока холостого хода».
• «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей».
• «Правила устройства электроустановок».
• РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования».

Также при проведении измерений руководствуются данными, которые указаны в паспорте устройства, и правилами техники безопасности на предприятии.

Как часто нужно проводить проверки

Тестирование силовых трансформаторов выполняют при вводе в эксплуатацию. Затем, согласно ГОСТ Р 56738-2015, проверку делают в процессе работы со следующей периодичностью:

• испытания изоляции обмоток — ежегодно;
• проверка шпилек, бандажей и других комплектующих — раз в 4 года;
• измерение коэффициента трансформации — раз в 6 лет;
• пробы трансформаторного масла — ежегодно.

Полный анализ сухих трансформаторов делают раз в 6 лет. Внеочередные тестирования проводят, если при измерении каких-либо параметров оборудования выявлено сильное отклонение от нормативов.

У масляных трансформаторов о необходимости полной проверки говорит состояние трансформаторного масла. При повышенном содержании влаги ускоряется старение изоляции и увеличивается вероятность ее пробоя. Определив уровень влажности, можно регулировать периодичность технического обслуживания.

Сроки проведения эксплуатационных испытаний могут быть изменены в соответствии с инструкцией заводов-изготовителей.

Заказать испытания трансформатора

Компания «ЛабЭлектро» выполняет испытания силовых трансформаторов номинальным напряжением до 35 кВ. Мы предлагаем полный комплекс услуг для проверки всех рабочих характеристик устройств.

Используем современное специализированное оборудование, которое позволяет проводить точные испытания. Сотрудники электролаборатории имеют высокую квалификацию и соответствующую группу допуска по электробезопасности. Проходят ежегодную аттестацию в Ростехнадзоре.

Точную стоимость проверки рассчитываем после осмотра объекта или анализа технической документации. Вы можете вызвать специалиста по телефону или оформить заявку на сайте. Мы на связи в любой день недели, даже в выходные.