Главная >  Производственный и технологический процесс 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [ 82 ] 83 84 85

проходящим сквозь отверстия в стенке щкафа; снаружи к вводам подсоединяют измерительные и контролирующие сушку приборы.

Режимы сушки зависят от класса напряжения и мощности трансформаторов, их конструкции и назначения. Все режимы сушки можно разделить на три основных этапа: прогрев активной части; сушка активной части; пропитка изоляции маслом.

Время, необходимое для нагрева активной части трансформатора, и длительность всего процесса сушки зависят от массы трансформатора и конструкции изоляции, и поэтому время установлено

различным для разных типов R.MOM.IVC р,па трансформаторов. Типичная диа-

-гоо

то-\

Типичная диаграмма

Рис. 32.3. сушки.

/и 2 - сопротивление изоляции обмоток ВН и НН; 3 - количество выделившейся воды; 4 - давление; 5 - температура.

грамма сушки показана на рис. 32.3.

Для контроля режима сушки трансформаторов без масла применяют прибор типа ЕВ-3, который также широко используется для оценки увлажнения трансформатора при ревизии и монтаже [24].

Сушка активной части трансформаторов в паровой фазе с использованием насыщенных паров нефтепродуктов в качестве нагревающей среды позволяет быстрее прогреть изоляцию, особенно внутренние ее части, так как на нагревание идет не только тепло самих паров, но и теплота, выделяющаяся при конденсации углеводорода типа керосина. При сушке не происходит окисление изоляции (так как нагрев осуществляется парами органической жидкости), поэтому температура сушки может быть повышена до 135° С без опасения порчи изоляции. В качестве теплоносителя используется нефтепродукт - сольвент с особыми свойствами: высокой температурой вспышки (62 °С) с однородным фракционным составом, большим количеством теплоты, энергией, выделяемой при конденсации паров; при сушке он должен быть совместим с маслом, как электрически, так и химически. Необходимо, чтобы раствор теплоносителя кипел при абсолютном давлении, которое значительно ниже давления паров воды при этой температуре, что обеспечивает удаление влаги из изоляции.

р,иПа

-w-zol

25 30

ЛоМкУ Прогреб

дадлвтя

ВОч

Сушка при гш}-

Рис. 32.4. Сушка трансформаторов в паровой фазе.

/-температура высушиваемого трансформатора: 2 - температура теплоиосн-теля; 3 -давление; 4 - вывод воды.

В то же время давление паров должно быть достаточно высоко, чтобы при сушке теплоноситель испарился из изоляции по возможности без осадка.

Нагрев в паровой фазе позволяет за короткое время (вдвое меньше, чем время:\ прогрева горячим воздухом) прогреть изоляцию до температуры, близкой к температуре паров (не ниже, чем на 5 С), поэтому выделение влаги из изоляции происходит непрерывно-начиная уже с прогрева (рис. 32. 4). В паровой фазе


Рис. 32.5. Принципиальная схема установки для сушки трансформаторов в паровой фазе.

1 - испаритель; 2 - конденсатор; 3 - сборник конденсата- 4 - ВСШ- 5 - главная вакуумная установка; 5-дренажный вакуумный насос; 7 - конденсатный иасос; -резервный бак; 9 -вентиль подвода пара; 70 - вентиль отвода пара; -вентиль конденсата; /2-вакуумный вентиль; И - вентиль для впуска воздуха; Z--вентиль наполнения; /5-вентиль обратного наполнения; /б-паровой вентиль; 77 - обходной Вентиль- 18 - насос для перекачки керосина; 19 - шкаф управления сольвентиой установкой.

быстрее происходит отдача тепла, быстрее и полнее удаляется влага, более равномерно происходит прогрев изоляции, уменьшается опасность оставления влаги в толщине изоляции. Сушка изоляции происходит быстрее в 1,5-3 раза, чем при вакуумной сушке. Сушку в парах нефтепродуктов производят в вакуум-сушильных печах, используя специальную установку, как показано на рис. 32. 5.



Сольвентная установка может применяться как для горизонтальных, так и для вертикальных вакуум-сушильных шкафов (ВСШ), установленных в общем технологическом потоке изготовления трансформаторов. Главная вакуумная ур-ановка 5 монтируется в непосредственной близости ВСШ (войле или на ВСШ). Бесперебойная подача насосами сольвентного конденсата в испарительную установку / требует установки конденсатора 2 и испарительной установки в одной яме, при этом точка всасывания насоса должна находиться на глубине 1,5-2 м над самой низкой точкой ВСШ. Шкаф управления паровой сольвентной установкой 19 следует разместить в центре участка сушки. Так как при сушке трансформаторов испарительная и конденсационная установки находятся в работе только лишь половину времени общей продолжительности сушки, то они могут применяться для двух или трех ВСШ.

Технологический процесс сушки состоит из четырех фаз: подготовка установки и предварительное вакуумирование; нагревание парами теплоносителя под вакуумом; фаза понижения давления; сушка под глубоким вакуумом [23].

32.2. ПРОПИТКА ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНЫМ МАСЛОМ

Для обеспечения высокой электрической прочности изоляционных материалов недостаточно извлечь из них влагу. Вслед за сушкой необходимо тщательно пропитать их трансформаторным маслом с тем, чтобы оно проникло во все поры и капилляры между волокнами, вытеснив из них оставшийся воздух. Пропитка маслом изоляции трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно производится после полной сборки заливкой масла в бак при атмосферном давлении. Для трансформаторов 110 кВ и выше для более полного удаления воздуха из изоляции применяют пропитку их маслом под вакуумом, для чего по окончании сушки, не снимая вакуума, снижают температуру в шкафу до 80-85 °С, заливают шкаф маслом, электрическая прочность которого должна быть не ниже 50 кВ (измеренная в стандартном пробойнике), и выдерживают в шкафу под вакуумом в течение 3-5 ч. После этого вакуум снижают и вновь измеряют сопротивление изоляции и ее tg6. Затем сливают масло из шкафа, выдерживают активную часть трансформатора в шкафу в течение 2-4 ч, снимают вакуум и выгружают активную часть из шкафа.

Для того чтобы степень увлажнения активной части, находившейся в цехе на последующих технологических операциях, не превысила допустимых пределов, время ее пребывания на воздухе-ограничено и составляет 16 ч.

Сушка и пропитка маслом трансформаторов имеет решающее значение для обеспечения необходимой электрической прочности изоляции [23].

Технологический метод двойной сушки обеспечивает высокое качество сушки изоляции трансформаторов большой мощности..

По этому методу изоляция активной части сушится в вакуум-сушильном шкафу по ранее описанным режимам до установившихся значений характеристик при минимальных остаточных давлениях. Затем активная чаЬть трансформатора (сухая, не пропитанная маслом) выгружаете, из сушильного шкафа и на ней производятся операции третьей сбощя и отделки. Собранный в собственном баке трансформатор без вводов с открытыми заглушками вновь загружается в вакуум-сушильный шкаф и досушивается при минимальном остаточном давлении до нормированных характеристик изоляции. После термовакуумной обработки в бак трансформатора заливают масло, активная часть может подсушиваться и вне шкафа в собственном баке с последующей доливкой масла. Технология двойной сушки при сухой сборке сокращает пребывание активной части трансформатора на воздухе в 3-4 раза и тем самым значительно снижает степень увлажнения изоляции, способствует сохранению уровня качества изоляции, полученного в процессе сушки. Кроме того, при пропитке в собственном баке экономнее расходуется трансформаторное масло, уменьшается загрязнение изоляции. Отделка сухой активной части делает сборку более чистой, улучшает условия труда. Недостатком описанного процесса является удлинение общего цикла сушки в 1,5-1,8 раза, в результате чего снижается производственная мощность сушильного хозяйства.

32.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА

Траисформаториое масло является продуктом переработки нефти. Практикой отмечено, что эксплуатационные качества масел, различающихся технологией получения, неодинаковы. Основными показателями, характеризующими эксплуатационные свойства трансформаторных масел, являются диэлектрическая проницаемость 8, проводимость а, tg6, пробивное напряжение U и газостойкость в электрическом поле. Электроизоляционные свойства масел ухудшаются прн наличии в них влаги, газовых включений и примесей. Масло перед заливкой в бак трансформатора должно иметь значения основных показателей не ниже установленных нормами; пробивное напряжение в стандартном маслопробойнике прн температуре 20 °С должно быть не менее 40 кВ -для трансформаторов класса напряжения 35 кВ и не менее 55 кВ для класса напряжения ПО-ЗЗОкВ. Поэтому свежее трансформаторное масло перед заливкой в бак трансформатора обычно вначале подготавливают на маслоочистительной станции завода, откуда очищенное масло поступает в баки для хранения, а затем насосами подается в расходную емкость, нз которой производят заливку в трансформатор. Для трансформаторов выше 330 кВ требуется дополнительная очистка масла.

Основным оборудованием маслоочистительной станции трансформаторного завода являются центрифуги, фильтр-прессы и вакуум-сушильные колонны. Предварительно очищенное центрифугой масло поступает в одну из вакуум-сушильных колонн, где нагревается до температуры 45-60°С и сушится прн вакууме. В другой вакуум-сушильной колонне создается вакуум до 1 Па и с помощью нагревателей температура поднимается до 65-75 °С. Масло нз первой вакуум-сушильной колонны перекачивается через фильтр-пресс во вторую. Проходя по трубчатым кольцам, масло истекает из имеющихся в них узких щелей на конусные воронки, затем тонкой пленкой масло стекает на сетки, а с них, образуя завесы, стекает в колонну. Такое стеканне масла в колонну позволяет получить непрерывное двухстороннее удаление влаги и газов нз тонких движущихся завес. Процесс дегазации и сушки происходит при оптимальном режиме работы колонны - вакууме, равном 1 Па, и температуре, равной 70 °С. Масло



с высокой электрической прочностью для пропитки изоляции трансформаторов напряжением выше 330 кВ специально готовят непосредственно на участке заливки трансформаторов, применяя стационарные установки. Установка состоит из нагревателя, в котором масло нагревается до температуры 50-60 °С; блока суперфильтров щелевого типа, дегазационной кмеры с насосами, создающими требуемый вакуум. /

Глава тридцать третья ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

33.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ

Программа и методы испытаний силовых трансформаторов и их наиболее важных узлов указываются и нормируются в следующих стандартах: ГОСТ 11677-75, ГОСТ 17500-72, ГОСТ 3484-77, ГОСТ 1516.1-76, ГОСТ 1516.2-76, ГОСТ 8008-75. Правила приемки электротехнических изделий, в том числе и трансформаторов, регламентируются отраслевым стандартом, согласно которому для проверки соответствия трансформаторов требованиям соответствующих стандартов устанавливаются следующие категории испытаинй: квалификационные - для изделий, осваиваемых в производстве, приемо-сдаточные, периодические и типовые -для изделий установившегося производства. Кроме этих испытаний в процессе производства трансформаторов производят операционные испытания. Операционным испытаниям подвергают: обмотку, магнитопровод (остов), трансформатор после первой и второй сборок (см. гл. 30).

Приемо-сдаточным испытаниям подвергается каждый трансформатор. Эти испытания проводит служба технического контроля завода в целях определения возможности приемки и поставки трансформатора потребителю. Приемо-сдаточные испытания включают: наружный осмотр трансформатора и его проверку иа соответствие чертежу и отсутствие заметных повреждений и неисправностей; проверку коэффициента трансформации и группы соединения обмоток; испытание пробы масла из бака трансформатора с определением пробивного напряжения, tg6 и газосодержання; испытание электрической прочности изоляции; испытание электрической прочности изоляции напряжением промышленной частоты 50 Гц с измерением частичных разрядов (для трансформаторов 150 кВ и выше); проверку потерь и тока холостого хода (опыт холостого хода); испытание бака трансформатора на герметичность; испытание на трансформаторе устройств переключения ответвлений обмоток, включая приводной механизм (для трансформаторов с ПБВ и РПН).

В процессе приемо-сдаточных испытаний производят измерения ие оговоренных в стандарте величин, которые необходимы для сравнения с результатами измерений в эксплуатации, а именно: определение электрического сопротивления обмоток постоянному току; определение параметров изоляции; сопротивления изоляции, тангенса угла диэлектрических потерь и емкости; определение потерь холостого хода трансформатора прн малом напряжении.

Все указанные испытания выполняют по технической документации - программе испытаинй, выдаваемой технической службой завода яа каждый тип илн ряд типов трансформаторов. Эта документация содержит указания иа соответствующие стандарты, технические условия, расчетные записки и методы испытания.

Квалификационным испытаниям подвергают первые (головные) образцы новых типов трансформаторов. Цель нх-установить готовность завода к производству трансформаторов данного типа согласно требованиям стандартов. В начале квалификационных испытаний трансформаторы проверяют в объеме приемосдаточных испытаинй. Кроме того, в объем квалификационных испытаинй входят: испытание внутренней нзоляцин грозовыми импульсами напряжения; испытание электрической прочности воздушных промежутков; испытание на нагрев; испытание иа стойкость при коротких замыканиях; испытание бака на

механическую прочность; испытание активной части иа механическую прочность при ее подъеме й при запрессовке обмоток; проверка уровня шума.

Перечисленные испытания позволяют установить правильность принятых, конструкторских > технологических решений при создании данного типа или серии трансформат<ов.

Периодическим успытаниям подвергают трансфсфматоры установившегося! производства в целяк подтверждения стабильности технологического процесса изготовления и их качества за контролируемый период. Стандарт устанавливает срок проведения периоД*<ческих испытаний ие реже 1 раза в 8 лет для трансформаторов мощностью 10 МВ-А и более. Для крупных уникальных изделий периодичность проведения лспытаний может составлять 3,5 и 10 лет. В программу испытаний входят, если это необходимо, приемо-сдаточные испытания, а также испытания, входящие в объем квалификационных, за исключением испытаний иа стойкость короткому замыканию.

Типовые испытания трансформаторов проводят в тех случаях, когда в конструкцию или технологию вносят изменения, которые могут оказать влияние на качество трансформатора. Типовые испытания необходимы также для оценки эффективности и целесообразности внесенных изменений. Объем испытаний устанавливается особо.

Подробное описание методов проведения операционных, приемо-сдаточ-

Рис. 33.1. Автотрансформатор мощностью 417 мВ-А напряжением 750 кВ иа высоковольтных испытаниях.

/ - экран ввода 750 кВ; 2 - экранировка делителя; 3 -экран вводов 500 кВ; 4 - экран ввода 132 кВ; 5 - экран ввода 35 кВ; 5 - делитель напряжения ДН-1000; 7 -экранировка ввода 750 кВ и делителя.


ных, квалификационных испытаний, а также применяемого прн этом оборудования дано в [18, 19].

На рис. 33.1 показан автотрансформатор мощностью 417 МВ-А, 75С кВ на высоковольтных испытаниях.

33.2. ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА КОНВЕЙЕРЕ

При сборке трансформаторов на конвейере испытания их целесообразна производить также на конвейере с разбивкой иа отдельные операции. Конвейер окончательной сборки трансформаторов продолжается на испытательной станции [22]. Испытания трансформаторов на конвейере имеют свои особенности, главной нз которых является точно определенное время на производство каждой операции, диктуемое темпом сборки трансформаторов, и четкое взаимодействие схем каждого испытательного пульта со схемой управления движением конвейера. Команда иа движение конвейера может быть подана только после окончания полного цикла испытаний во всех ячейках, так как схемы включения испытательных пультов и схемы управления движением конвейера имеют общую блокировку, исключающую неправильные действия персонала прн производстве работ.

Как только трансформатор поступает в испытательную ячейку, испытатель, включая двигатель, закрывает дверь ячейки. При закрывании дверей двухпо-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [ 82 ] 83 84 85