Контроль силовых трансформаторов. Приборы ПКР-1 и МИКО-7

6 марта 2012

Силовые трансформаторы являются одним из наиболее массовых и значимых элементов энергосистем. Естественно, что надежность работы сетей, электростанций и энергосистем в значительной степени зависит от надежности работы трансформаторов, тем более что значительная часть трансформаторов отработала определенный стандартом минимальный срок службы - 25 лет.

Наиболее тяжелым повреждением трансформатора является внутреннее короткое замыкание (КЗ). Внутренние КЗ могут иметь место, как при повреждениях переключающих устройств, так и при повреждениях обмоток.

Согласно статистике до 40% общих катастрофических аварий трансформаторов связаны с повреждениями регуляторов под нагрузкой (РПН). До 20% - по причине неудовлетворительного состояния обмоток.

В процессе эксплуатации могут проявиться такие дефекты обмотки, как неудовлетворительное контактное соединение, уменьшение сечения меди, слабая опрессовка. Обмотки подвергаются воздействию сквозных токов КЗ, вибраций и других явлений. В результате могут возникнуть местные перегревы, выплавление припоя, выгорание части меди, деформация обмоток, что в свою очередь может привести к разрыву электрической цепи или замыканию обмотки на заземленную или другую токоведущую часть.

Измеренное значение сопротивления не должно отличаться более чем на 2% от данных заводских и предыдущих испытаний. Поэтому для измерения активного сопротивления обмоток трансформаторов должны применяться специализированные приборы класса точности не хуже 0,2. Измерения производятся на всех ответвлениях каждой фазы. Значения сопротивления на одних и тех же ответвлениях разных фаз также не должны отличаться одно от другого, если нет особых оговорок в паспорте трансформатора.

Прибор МИКО-7 имеет класс точности 0,1 и разработан специально для указанных целей. Кроме того прибор имеет возможность проверять обмотки с устройством РПН.

Ток при измерении должен быть не более 20 % номинального тока обмотки, чтобы не внести температурной погрешности. Прибор МИКО-7 выдает ток до 10 А в зависимости от измеряемогосопротивления.

При проверке обмоток силовых трансформаторов с РПН измерительный кабель подключается к испытуемой обмотке. Прибор запускается на измерение, во время которого производятся переключения устройства РПН. Значение сопротивления каждого отвода фиксируется оператором. Это испытание позволяет обнаружить завышенные значения сопротивления, а также обрывы цепи.

При измерении сопротивления обмоток трансформаторов прибором МИКО-7 автоматически учитывается температура, при которой производятся измерения. Для того чтобы прибор выполнил пересчет, необходимо в настройках задать паспортную температуру измеряемой обмотки, а также текущую температуру.

За температуру обмотки принимается температура верхних слоев масла. При этом должно пройти достаточное время после заливки масла.

Измерением сопротивления постоянному току можно выявить начавшееся ухудшение контактных соединений, нарушение паек, разрыв одной параллельной ветви обмотки, а также оценить качество контактов устройства РПН (для этого, естественно, контакт должен входить в зону измерений) и определить правильность установки фаз и отпаек переключателей ПБВ.

При обнаружении обрывов во время измерения сопротивления обмоток с устройствами РПН следует провести проверку самого устройства РПН, применяя для этих целей прибор ПКР-1 (предшественник приборов ПКР-2 и ПКР-2М). Устройство РПН по своему исполнению является сложным и часто недостаточно надежным узлом силового трансформатора. Необходимость своевременного выявления развивающихся дефектов при такой важности РПН для трансформатора в целом — проведение профилактических мероприятий в зависимости от состояния РПН. Для этого нужен частый контроль во время эксплуатации.

Повреждения избирателя. Нарушения в контактной системе избирателя могут возникать от неправильной регулировки контактов (недостаточное или чрезмерное нажатие, перекосы и др.), вследствие образования на контактах пленки окисла при редких переключениях и несвоевременно выполненных прокрутках устройства, при нарушениях в кинематической схеме.

Поэтому в случае, если во время эксплуатации трансформатора не осуществляются переключения устройством РПН (или если число переключений составляет меньше чем 300 в год) и нагрузка по току при этом превышает 0,7 номинальной, то через каждые 6 месяцев необходимо выполнять 10 циклов переключений устройством РПН в регулируемом диапазоне с целью очистки от окиси и шлама.

Повреждения контактора. Контактор устройства РПН может повреждаться при неправильной регулировке его контактной системы и кинематической схемы, а также вследствие несвоевременной замены трансформаторного масла. Время между срабатыванием вспомогательных и дугогасящих контактов контактора при переключении исчисляется десятыми долями секунды. Если масло в контакторе потеряло свои дугогасящие свойства, процесс гашения дуги затягивается и соседние отпайки (ответвления) регулировочной обмотки трансформатора могут оказаться замкнутыми не через дугогасящий резистор, а через электрическую дугу, что приводит к тяжелым авариям с деформацией обмоток трансформатора.

После монтажа или ремонта РПН в обязательном порядке проверяют его работу в объеме и последовательности, указанных в инструкции завода-изготовителя. Для этих целей применяется прибор ПКР-1 (предшественник приборов ПКР-2 и ПКР-2М). Снятие круговых диаграмм устройств РПН (реакторных и быстродействующих), а также осциллограмм работы контакторов без труда и с минимальными затратами времени производится этим прибором.

Обнаружение неисправностей устройств РПН на примере РС-4

Фрагмент результатов измерения - осциллограмма контакторов переключения с отвода 2 на отвод 3 (контакты группы 32→31) приведена на рисунке ниже.

Сравнивая измеренные длительности работы контактов с нормами (таблица 1) определяем нарушения работы устройства РПН.

Таблица 1. Данные осциллограммы устройства РС-4 в сравнении с нормами

Предположительные дефекты:

• Нарушение регулировки контактов, т.к увеличено время срабатывания отдельных контактов (Т2, Т3); увеличено время дребезга Тв1, Тв4.
• Всплески на участках осциллограммы Т1, Тв4 указывают на подгар контактов.

Дополнительно по круговой диаграмме было выявлено нарушение регулировки привода переключающего устройства.

Приборы ПКР-1 (предшественник приборов ПКР-2 и ПКР-2М) и МИКО-7 используется как  предприятиями, эксплуатирующими трансформаторы, так и организациями, занимающимися капитальным ремонтом старого и монтажом нового оборудования. Приборы МИКО-7 и ПКР-1 позволяют не только получить достоверные данные о трансформаторах, но и сделать это гораздо быстрее, чем их аналоги.

Представленный материал информационно-аналитический, не носит рекламный характер и не призывает к действию. Сведения предназначены для информирования пользователей сайта www.skbpribor.ru о продукте производителя.