27.10.2023р. Тема уроку: Монтаж трансформаторів.

Тема програми: Монтаж та демонтаж електроустановок та їх частин.
         Тема уроку: Монтаж трансформаторів.

Мета уроку: Навчити учнів правильно з дотриманням вимог безпеки праці виконувати монтаж трансформаторів. Формувати навички самостійної діяльності учнів, роботи з дидактичними матеріалами, самоконтролю, пізнавальний інтерес, використовуючи новітні технології.

Монтаж силових трансформаторів

Зовнішній вигляд силових трансформаторів показано на рис.1

  а)                                                                   б)

Рис.1. Зовнішній вигляд силових трансформаторів: а – масляного з примусовим повітряним охолодженням (дуттям), б – сухого з литою ізоляцією.

Зміст робіт по монтажу силових трансформаторів. До монтажу трансформаторів ТП входять наступні роботи: ревізія, зборка, установка на робочому місці і уведення в експлуатацію.

Роботи по монтажу трансформаторів проводяться звичайно в два етапи:

• підготовчі роботи;

• безпосередньо монтажні роботи.

До початку монтажу (заздалегідь) проводять підготовчі заходи: приймають під монтаж будівельну частину споруд, призначених для установки трансформаторів (фундаментів, камер, закладних частин, каналів і т. д.), під’їзди і підходи, приміщення для трансформа- торної майстерні; підбирають і перевіряють такелажне обладнання і механізми, призначені для розвантаження і переміщення трансформаторів відповідно з «Інструкцією по монтажу силових трансформаторів».

При прийомці будівельної частини звертається увага на улаштування під кожним трансформатором маслоприймача і на розміри дверей в трансформаторних камерах.

Прийомка, зберігання, зовнішній і внутрішній огляд. Прийомка трансформатора представником замовника від постачальника здійснюється безпосередньо на транспорт- ному засобі з метою визначення умов транспортування. При цьому зовнішнім оглядом перевіряють надійність кріплення трансформатора на залізничній платформі або трейлері. При цьому звертається увага на цілісність упаковки, на комплектність відповідно паку -вального листа, на відсутність видимих механічних пошкоджень, підтікання масла, пору- шення лакофарбового покриття, наявність документації.

Трансформатори потужністю до 6300 кВ·А, напругою до 35 кВ (включно) транспортують з заводу з встановленими і заповненими маслом (до нормального рівня) розширю- вачами; трансформатори потужністю 2500, 4000 і 6300 кВ·А транспортуються з демонтованими радіаторами, розширювачем і вихлопною трубою, газовим реле, термометром і термосифонним фільтром. Залізничні габарити і вагові норми дозволяють перевозити трансформатори потужністю до 1800 кВ·А, напругою до 35 кВ повністю зібраними і заповненими маслом.

Під час зберігання вказаної групи трансформаторів необхідно:

• періодично перевіряти рівень масла в розширювачі і при пониженні рівня (в зв’язку

зі зміною температури) доливати масло;

• при зберіганні більше року не рідше 1^го разу в три місяці перевіряти електричну

міцність масла, яка повинна відповідати нормам.

На трансформатори потужністю 10 000 кВ·А і більше, напругою до 35 кВ (включно), які відправляються з заводу заповненими маслом, але без встановленого розширювача, по прибутті на площадку слід встановити розширювач не пізніше ніж через шість місяців після відправки з заводу-виробника і призвести добавку сухим маслом, що відповідає нормам.

Герметичність ущільнень трансформатора перевіряють, враховуючі що трансформатори потужністю до 1000 кВ·А заводи відправляють в зібраному стані і залиті маслом, наявністю масла в розширювачі по відміткам на маслопокажчику. У трансформаторів, які транспортувалися з маслом, але зі знятим розширювачем, герметичність баків перевіря -ють тиском стовпа масла висотою 1,5 м від рівня кришки на протязі 3 год. Трансформатор вважається герметичним, якщо при перевірці не виявлена теча масла. Допускається виконувати попередню перевірку герметичності трансформаторів створенням в баку залишкового тиску 1,5 · 10⁴ Па. Трансформатор вважається герметичним, якщо протягом 3 год. тиск понизиться не більше ніж до 1,3 · 10⁴ Па. Остаточна перевірка герметичності проводиться після монтажу трансформатора. Герметичність трансформаторів, які транспортуються без масла, заповнених сухим повітрям або азотом, перевіряють створенням в баку залишкового тиску 2,5 • 10⁴ Па. При заповненні бака трансформатора азотом або повітрям приймаються спеціальні міри для попередження потрапляння в трансформатор зволоженого газу.

Ревізія трансформаторів. В ревізію трансформатора входять:

• детальний зовнішній огляд;

• відбір проби на хімічний аналіз масла;

• вимірювання опору ізоляції обмоток відносно корпусу (при температурі, близький при вимірюванні на заводі);

• внутрішній огляд активної частини (якщо передбачено інструкцією заводу).

Сушка ізоляції трансформаторів. Результати вимірювань і ревізії дають можливість визначити необхідність сушки трансформаторів.

Маслонаповнені силові трансформатори потужністю до 1000 кВ · А, що поступають з заводів-виробників в зібраному стані і заповненими маслом, при правильному транспортуванні і зберіганні, як правило, не потребують сушки перед здачею в експлуатацію.

Включення без сушки сухих трансформаторів малої потужності визначається умовами, що надаються в заводських інструкціях, яких і слід строго дотримуватися.

Трансформатори зі зволоженими обмотками включати під напругу забороняється.

Для визначення стану ізоляції трансформаторів вимірюють величину опору ізоляції його обмоток R₆₀ і коефіцієнт абсорбції R₆₀/R₁₅.

Опір ізоляції обмоток трансформаторів вимірюють мегомметром на напругу 2500 В з верхньою межею вимірювання не нижче 10 000 МОм. При вимірюванні всі виводи обмоток однієї напруги необхідно з’єднати. Перед кожним вимірюванням обмотку заземлюють на час не менше 2 хв.

Покази мегомметра необхідно визначати через 15 і 60 с після прикладання напруги до ізоляції обмотки; допускається за початок відліку приймати початок обертання рукоятки мегомметра. По результатам вимірювання опору ізоляції визначається коефіцієнт абсорбції: К_абс.= R₆₀ / R₁₅.

Найменше допустиме значення R₆₀ обмоток трансформаторів в маслі на напругу до 35 кВ, потужністю до 10 000 кВ ·А приведено нижче:

Температура обмоток, °С 10 20 30 40 50 60 70

Опір ізоляції, МОм 450 300 200 130 90 60 40.

Умови включення трансформаторів без сушки:

а) – рівень масла повинен бути в межах відміток покажчика рівня масла,

б) – масло повинне мати мінімальну пробивну напругу для трансформаторів до 15 кВ – не менше 25 кВ, вище 15 до 35 кВ – не менше 30 кВ,

в) – величина коефіцієнту абсорбції при температурі масла від 10 до 30 °С не повинна бути нижче ніж 1,3, тобто: К_абс. ≥ 1,3,

г) – якщо умови «а» і «б» або «в» не виконані, то додатково вимірюється відношення: С₂ / С₅₀ (С₂ – ємність, що виміряна при частоті 2 Гц, С₅₀ – при частоті 50 Гц). Для транс - форматорів, які вводяться в експлуатацію і залиті маслом відношення С₂ / С₅₀ не повинно

перевищувати: 1,1 при 10°С, 1,2 при 20°С, 1,3 при 30°С;

д) – С₂ / С₅₀ не задовольняє нормам або відсутній прилад для вимірювання С₂ / С_50, вимірюється tgδ всіх обмоток в маслі, який має бути не більше 1,2 при 10°С, 1,5 при 20°С, 2,0 при 30°С, 2,5 при 40°С, 3,4 при 50°С, 4,5 при 60°С, 6 при 70°С;

е) – не виконана умова «а», але обмотки і перемикач секцій покриті маслом;

ж) – не виконана умова «б», але пробивна напруга масла зменшена не більше ніж на 5 кВ.

По робочій напрузі, потужності і умовам транспортування силові масляні трансформа- тори поділяються на 2 групи:

І група – трансформатори до 1000 кВ ·А до 35 кВ включно, які транспортуються з маслом і з розширювачем.

ІІ група – трансформатори від 1600 до 6300 кВ · А, 35 кВ включно, які транспортуються з маслом і розширювачем.

Розповсюдженим методом сушки ізоляції обмоток є метод індукційних втрат в сталі бака трансформатора при злитому маслі з використанням вакуум-насосу при розрідженні 100 ÷ 150 мм. рт. ст. і температурі 95 ÷ 105°С. Бак нагрівають за допомогою намагнічу -вальної обмотки з ізольованого або голого проводу, яка накладається на бак трансфор- матора. Трубу вакуум-насосу, з’єднують з отвором на кришці баку. При використанні голого проводу стінки баку необхідно обгорнути сухим азбестовим полотном.

Зборка силових трансформаторів

Зборка силового трансформатора,який поступає під монтаж в розібраному стані складається з наступних операцій:

• монтаж радіаторів;

• монтаж перемикаючого пристрою;

• монтаж розширювача;

• монтаж газового реле;

• монтаж реле рівня масла;

• монтаж запобіжної (вихлопної) труби;

• монтаж осушувача повітря;

• монтаж термометрів і термосигналізаторів;

• монтаж термосифонного фільтра.

Монтаж радіаторів:

• випробування підвищеним тиском 50 кПа протягом 30 хвилин. Дефекти заводсько-

го зварення усуваються газовим зварюванням;

• промивання чистим трансформаторним маслом;

• навішування і кріплення;

• перевірка радіаторних кранів і заповнення маслом.

Монтаж маслонаповнених вводів:

• сушка бакелітових циліндрів при температурі 105 °С протягом 24 годин;

• встановлення нової прокладки з маслостійкої гуми. Болти затягуються рівномірно,

поки товщина прокладки не зменшиться вдвічі.

Монтаж перемикаючого пристрою:

• при монтажі необхідно слідкувати за збігом рисок дисків знімного валу і валу

контактів;

• перевірка роботи перемикаючого пристрою від руки;

• перевірка роботи від електроприводу.

Монтаж розширювача і газового реле:

• перевірка на герметичність розширювача залишковим тиском повітря 25 кПа;

• очищування внутрішньої поверхні від іржи і бруду, промивання гасом, знежирю –

вання і покриття гліфталевим лаком;

• промивання сухим і чистим трансформаторним маслом;

• перевірка газового реле в лабораторії і прийомка його під монтаж;

• покриття клінгеритових (пробкових) прокладок бакелітовим або гліфталевим

лаком;

• установка корпусу газового реле, оглядове віконце повинно знаходитися з сторони,

де буде зручним спостерігання, а верхній фланець встановлюється по ватерпасу;

• установка поплавкової системи (стрілка на кришці вказує рух масла від бака до

розширювача.

Проводка до газового реле прокладається в хлорвінілових трубах. Монтаж розширювача і газового реле показано на рис.2.

Рис.2. Монтаж розширювача і газового реле: 1 – кронштейн розширювача; 2 – газове реле; 3, 9 – патрубки; 4 – кран газового реле; 5 – фланець газового реле; 6 – трубка; 7 – запобіжна труба; 8 – розширювач; 10 – кришка бака трансформатора.

Монтаж покажчика і реле рівня масла і запобіжної труби:

• установка реле рівня масла на фланець дна розширювача з використанням

ущільнюючої прокладки;

• перевірка роботи кранів покажчика рівня масла і установка його на фланці

бокової стінки бака з ущільнюючими прокладками,

• заповнення розширювача сухим трансформаторним маслом і перевірка на

герметичність з витримкою 3 години,

• установка вихлопної труби на нову ущільнюючу прокладку і рівномірне

затягування болтів,

• скріплення труби з розширювачем або кришкою бака спеціальною планкою.

Монтаж осушувача повітря:

• розібрання, очищування і просушування фільтра;

• установка скла в оглядове віконце і заповнення індикаторним силікагелем верхньої

частини циліндру;

• засипання в циліндр робочого силікагелю (до кришки повинен залишатися простір 15 ÷ 25 мм);

• приведення в робочій стан гідравлічного затвору і заливка його маслом до відміток нормального рівня;

• під’єднання осушувача до дихальної труби розширювача.

Монтаж термометрів і термосигналізаторів. Термометри і сигналізатори монтуються після перевірки їх в лабораторії.

Термометри і датчики термосигналізаторів поміщуються в спеціальний теплоприймач, який встановлюється на різьбі в гніздо на кришці бака з використанням свинцевої шайби. Допускається заміна шайби азбестовим шнуром, просоченим бакелітовим або гліфталевим лаком. Для запобігання скляного корпусу термометра від пошкодження дно теплоприй- мача необхідно вимостити клаптиком серветки або бавовни. Для кращого теплообміну термометра або датчика з маслом трансформатора теплоприймач заповнюється маслом.

Монтаж термосифонного фільтра:

• розібрання фільтра і фільтруючого елемента;

• очищування фільтра і з’єднувальних патронів від забруднень і промивання чистим

трансформаторним маслом. Масло подається знизу до верху до витікання його через верхній кран фільтра;

• встановлення фільтра з зовнішньої сторони бака у вертикальне положення.

Монтаж ошиновки трансформатора. Ошиновка трансформатора виконується по прави- лам монтажу ошиновки розподільчих пристроїв таким чином, щоб не створювалися механічні напруження в фарфорі та інших деталях вводів. Під’єднання до мідних шпильок або пластин вводів трансформатора здійснюється через мідно-алюмінієві наконечники або перехідні пластини.

Монтаж вторинної комутації. Вторинна комутація – це проводи і кабелі, які з’єднують між собою електрообладнання для дистанційного управління апаратурою первинних кіл, захисту електрообладнання, вимірювання електричних величин в первинних колах, здійснення різних видів оперативних сигналізацій та інших операцій.

Монтаж вторинної комутації підстанції виконують по схемам, що входять окремою частиною до складу проекту даного фідера або установки. Основні вузли вторинної комутації зосереджені на щитах управління, захисту і сигналізації.

Щити виготовляються у вигляді окремих панелей,які транспортують до місця монтажу, де їх встановлюють і приєднують в загальну схему підстанції.

Для вторинної комутації використовують проводи марок ПР, ПВ, АПР, АПВ і контрольні кабелі АКСРБ, АКБРБ, АКСБ і АКСБГ.

Кінцеві муфти для кабелів з гумовою ізоляцією показано на рис.1.7.13.

Рис.1.7.13. Способи окінцевання контрольних кабелів з гумовою ізоляцією:

а – з використанням захисного покриття гумової ізоляції: 1 – гола жила кабелю; 2 – гумова ізоляція з нанесеним захисним покриттям лаком марки ПКФ-130 або ПКФ-147; 3 – прогумована тканинна стрічка; 4 – оболонка кабелю; 5 – поясна обмотка липкою полівінілхлоридною стрічкою в чотири - п’ять шарів з 50%-м перекриттям; 6 – бандаж з дроту; 7 – броня кабелю.

б – з використанням полівінілхлоридних трубок і стрічки: 1 – жила в гумовій ізоляції; 2 – полівінілхлоридна трубка; 3 – поясна обмотка липкою полівінілхлоридною стрічкою; 4 – прогумована стрічка; 5 – вінілова, свинцева або гумова оболонка кабелю; 6 – бандаж з дроту; 7– броня кабелю.

Прокладання проводив вторинної комутації виконують з жорстким кріпленням до конструкцій споруд або щитів. При великій кількості проводів виконують прокладання скрито в коробах. Приклади прокладання проводок вторинної комутації приведено на рис. 1.7.14.

Рис.1. 7.14. Прокладання проводів вторинних кіл:

а - з жорстким кріпленням на струнах:

1– провід; 2 – «струна» (проволока діаметром 5 мм); 3 – смужка-пряжка; 4 – прокладка з лакотканини або електрокартону; 5 – корпус електроконструкції; 6 – скоба. Рис. 7.40. Прокладка проводов вторичных цепей с жестким креплением.

б - прокладання проводів в коробі:

1 короб; 2 – лицева сторона електроконструкції; 3 – зборка затискачів; 4 – пластмасова гребінка; 5 – знімна кришка короба; 6 – пучок проводив ; 7 – пучок жил контроль- них кабелів; 8 – перфорація для закріплення потоків проводів; 9 – «повітряний пакет» проводів до приладів.

а) б)

Вторинні кола, що виходять за межі панелі або щита, виводять на набірні затискачі.

З одного боку до затискачів приєднують проводи внутрішньої схеми, з другого – контрольні кабелі схем зовнішніх з’єднань.

Фазування силових трансформаторів

Фазування трансформаторів проводиться для включення їх на паралельну роботу.

Умови паралельної роботи трансформаторів:

1– тотожність груп з’єднань обмоток;

2 – рівність коефіцієнтів трансформації лінійних напруг при холостому ході;

3– рівність напруг короткого замикання.

Фазування трансформаторів – це перевірка збігу фаз вторинних напруг у трансформа- торів, які включаються на паралельну роботу.

Як правило, фазування виконується на нижчій напрузі трансформаторів. На обмотках напругою до 1000 В фазування проводиться вольтметром на відповідну напругу. Для отримання замкнутого електричного контуру при виконанні вимірювань обмотки, які фазуються слід попередньо з’єднати в одній точці. У обмоток с заземленими нейтралями такою точкою являється з’єднання нейтралей через землю.

У обмоток з ізольованою нейтраллю перед фазуванням перемичкою з’єднуються два будь які виводи обмоток, які фазуються.

На рис.1.7.16. приведені схеми для обох випадків.

Рис.1.7.16. Схема фазування трансформаторів: а – з глухозаземленою нейтраллю,

б – з ізольованою нейтраллю.

При фазуванні трансформаторів с заземленими нейтралями вимірюють напругу між виводом «0» і трьома виводами а2, b2, с2, між виводом b1 і цими же виводами, між виводом с1 і цими же виводами.

При фазуванні трансформаторів без заземлених нейтралей ставлять перемичку почергово між виводами а2 – а1, а2 – b1, а2 –с1 і вимірюють напругу між чотирма парами інших виводів.

Для паралельної роботи трансформаторів з’єднуються їх виводи, між якими відсутня напруга.

Презентація: 

1) https://docs.google.com/presentation/d/13eV5a-q8DbGNaF0PehUmGxQmBKj3Zx_P/edit?usp=sharing&ouid=114169410493832203022&rtpof=true&sd=true

2) https://docs.google.com/presentation/d/1-agYXEfmhyHShBoLmTLs-cj8FWPZZeBc/edit?usp=sharing&ouid=114169410493832203022&rtpof=true&sd=true

Відеопоказ трудових прийомів: https://youtu.be/hQIC3tjlvkk

Питання для самоконтролю:

-         Для чого використовують трансформатори?

-         Які ви знаєте трансформатори ?

-         Пояснити будову трансформаторів?

-         Пояснити принцип дії трансформатора.

-         Які ви знаєте режими роботи трансформаторів ?

Тестові завдання: https://forms.gle/PGsBChoJC4esJ7ST6

Контрольні питання: https://forms.gle/kUurFQbGAsr6VLLs7