Сушка изоляции трансформаторов

Маслонаполненные силовые трансформаторы мощностью до 1000 кВ А, поступающие с заводов-изготовителей в собранном виде и заполненные маслом, при правильной их транспортировке и правильном хранении, как правило, не нуждаются в сушке перед сдачей в эксплуатацию. Включение без сушки сухих трансформаторов малой мощности определяется условиями, изложенными в заводских инструкциях, которыми и следует строго руководствоваться. Трансформаторы с увлажненными обмотками включать под рабочее напряжение нельзя. Гарантию отсутствия влаги в обмотках дает их сушка. Для определения состояния электрической изоляции трансформаторов измеряют величину сопротивления изоляции его обмоток R^”₆₀ и коэффициент абсорбции R”₆₀/R^”₁₅. Сопротивление изоляции обмоток трансформаторов R^”₆₀ определяют мегомметром на напряжение 2 500 В с верхним пределом измерения не ниже 10 000 МOм. При измерении все вводы обмоток одного напряжения необходимо соединить. Перед началом каждого измерения испытуемую обмотку заземляют на срок не менее 2 мин.

Показания мегомметра необходимо отсчитывать через 15 и 60 с после приложения напряжения к изоляции обмотки: допускается за начало отсчета принимать начало вращения рукоятки мегомметра. По результатам измерения сопротивления изоляции следует определить коэффициент абсорбции R^”₆₀/R^”₁₅. Наименьшее допустимое значение R^”₆₀ обмоток трансформаторов в масле на напряжение до 35 кВ, мощностью менее 10 000 кВ·А приведено ниже:

Таблица 2

Величина коэффициента абсорбции при хорошем состоянии изоляции трансформаторов мощностью менее 10 000 кВ·А, напряжением до 35 кВ (включительно), при температуре 10-30^оС составляет не менее 1,3. Состояние электрической изоляции характеризуется еще и величиной тангенса угла диэлектрических потерь в изоляции. Величина тангенса угла диэлектрических потерь значительно повышается при увлажнении диэлектрика, потому этим показателем широко пользуются при оценке состояния изоляции вновь вводимых в эксплуатацию масляных трансформаторов. Измеряют величину тангенса угла диэлектрических потерь мостом переменного тока типа МД-16 либо приборами «Тангенс-2000», «Тангенс-3М» и др. Кроме коэффициента и тангенса угла диэлектрических потерь степень увлажнения обмоток трансформатора характеризуется еще и соотношением емкостей обмоток, измеренных при частотах 2 и 50 Гц (С₂/С₅₀). Этот метод носит название «емкость-частота». Основан этот метод на том, что при увлажненных обмотках трансформатора С₂/С₅₀≈2, а при неувлажненных обмотках (сухих) С₂/С₅₀≈1. Обмотки трансформатора в масле при напряжении до 35 кВ включительно, мощностью менее 10 000 кВ А имеют следующие наибольшие допустимые значения С₂/С₅₀: 1,1 – при температуре обмотки 10^оС; 1,2 – при температуре обмотки 20^оС; 1,3 – при температуре обмотки 30^оС. Измеряют значение С₂/С₅₀ прибором контроля влажности ПКВ-7 и ЕВ-3. Правильное показание прибор ПКВ-7 дает лишь в том случае, когда сопротивление изоляции обмоток составляет не менее 15 МOм (при температуре 10-30^оС). Поэтому перед использованием прибора ПКВ-7 проверяют абсолютную величину сопротивления изоляции обмоток трансформатора. Величину С₂/С₅₀ измеряют между каждой обмоткой и корпусом. Остальные обмотки при измерении заземляют.

Но ни один из описанных показателей увлажнения изоляции обмоток трансформаторов, взятый отдельно, не является достаточным, чтобы по нему можно было окончательно решить вопрос о необходимости сушки трансформатора. Решение принимается по комплексу данных. В этот комплекс входят помимо описанных выше показателей увлажненности изоляции обмоток данные о заводских испытаниях, сведения о способе хранения, перевозке и монтаже трансформатора. Так, например, трансформаторы мощностью менее 2 500 кВ·А, напряжением 35 кВ (включительно) с расширителем, а также трансформаторы без расширителя мощностью до 100 кВ·А (включительно), транспортированные с завода-изготовителя с маслом, вводят в эксплуатацию без сушки при наличии следующих условий:

а) уровень масла в маслоуказателе находится в допустимых пределах;

б) в масле отсутствуют следы воды и механические примеси;

в) при классе напряжения высоковольтной обмотки до 15 кВ (включительно) пробивное напряжение масла составляет 25 кВ и соответственно 30 кВ при обмотках 15-35 кВ;

г) величина коэффициента абсорбции обмоток в масле при температуре от 10 до 30^оС составляет не менее 1,3.

Распространенный способ сушки обмоток трансформаторов – сушка индукционными потерями в собственном баке, под вакуумом, при спущенном масле. Бак нагревают с помощью намагничивающей обмотки из изолированного провода, накладываемой обмотки из изолированного провода, накладываемой на бак трансформатора. Для создания вакуума используют вакуум-насос, трубу которого соединяют с отверстием на крышке бака. Сушку заканчивают тогда, когда величина сопротивления изоляции обмоток в течение 8 ч при постоянных величинах вакуума 100-150 мм рт. ст. и температуре 95-105^оС остается без изменения и когда отсутствует выделение конденсата. Слабым местом этого способа является необходимость создания вакуума и не всегда удается так расположить намагничивающую обмотку, чтобы происходило равномерное распределение температуры, нижние части кожуха оказываются менее нагретыми, чем средние и верхние.

В процессе повышения температуры прогрева и сушки температура изоляции обмоток, магнитопровода и других изоляционных частей не должна превышать 105^оС, стенок, дна и крышки бака – 115^оС.

Сушка считается законченной для трансформаторов напряжением до 35 кВ (включительно), если значение сопротивления изоляции обмоток остается неизменным в течение не менее 6 ч при неизменной температуре обмоток (после прогрева) 95 и магнитопровода – 90^оС.