Режимы работы трансформаторов
Одной из главных задач эксплуатации трансформаторов является контроль режима их работы. Этот контроль осуществляется путем проверки нагрузки трансформатора, напряжения на обмотках, температуры масла и других параметров. На подстанциях с постоянным дежурством персонала контроль осуществляется с периодичностью 1…2 часа с фиксированием параметров режима в суточной ведомости.
На подстанциях без постоянного дежурства персонала контроль режима трансформаторов осуществляется при каждом посещении подстанции оперативным персоналом, но не реже 1 раза в месяц.
Силовые трансформаторы могут работать в различных режимах, характеризуемых нагрузкой, напряжением, условиями окружающей среды и другими факторами.
Номинальным режимом трансформатора называется режим его работы при номинальном напряжении, номинальной нагрузке и температуре охлаждающей среды (воздуха) +20°С.
Из приведенного определения видно, что длительный номинальный режим является идеализированным (практически недостижимым) режимом. Однако считается, что в таком режиме трансформатор способен проработать установленный заводом-изготовителем срок службы.
Нормальным называется режим работы трансформатора, при котором его параметры отклоняются от номинальных в пределах, допустимых стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами.
При нагрузке, не превышающей номинальную, допускается продолжительная работа трансформатора при повышении напряжения на любом ответвлении любой обмотки на 10% сверх номинального напряжения данного ответвления. При этом напряжение на любой обмотке не должно быть выше наибольшего рабочего напряжения Uраб max, определяемого надежностью работы изоляциии и нормируемого ГОСТ 721-77 в следующих пределах от номинального напряжения электрической сети Uном:
Uном=6, 10 кВ Uраб max=1,2 Uном,
Uном=35, 110 кВ Uраб max=1,15 Uном,
Uном=220 кВ Uраб max=1,1 Uном.
Допускается режим параллельной работы трансформаторов при условии, что ни один из них не будет перегружен. Для этого должны выполняться следующие условия:
• группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковыми;
• соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;
• отличие коэффициентов трансформации не более чем на 0,5%;
• отличие напряжений короткого замыкания не более чем на 10%;
• произведена фазировка трансформаторов.
При параллельной работе трансформаторов и переменном графике их суммарной нагрузки возможна оптимизация количества работающих трансформаторов в течение суток. Критерий оптимальности — минимум потерь активной мощности.
Потери активной мощности в одном трансформаторе при его нагрузке, равной S, составляют
(9.1)
где Sном, DРх и DРк — паспортные данные трансформатора: номинальная мощность, потери холостого хода и потери короткого замыкания (нагрузочные потери).
Потери активной мощности в n параллельно работающих трансформаторах при их суммарной нагрузке, равной S, составляют
(9.2)
Из (9.1) и (9.2) видно, что при увеличении (с 1 до n) количества трансформаторов, работающих на одну и ту же нагрузку S, потери холостого хода увеличиваются в n раз, а нагрузочные потери уменьшаются в n раз.
Построим зависимости потерь мощности DР от нагрузки S для одного (n=1) и двух (n=2) трансформаторов (рис. 9.1). Видно, что при нагрузке S = S12 потери мощности в одном и двух трансформаторах равны. При нагрузке S<S12 целесообразно оставить в работе один трансформатор, а при нагрузке S>S12 — два трансформатора.
Рис. 9.1. Зависимости потерь мощности от нагрузки в параллельно
работающих трансформаторах
Величина граничной мощности S12 или в общем случае граничной мощности Sn(n+1) может быть вычислена после приравнивания выражений для потерь мощности в n и (n+1) трансформаторах:
(9.3)
Мощность S, выраженная из (9.3), и будет граничной мощностью
(9.4)
При нагрузке S<Sn (n+1) целесообразно оставить в работе n трансформаторов, а при нагрузке S>S n (n+1) — (n+1) трансформаторов.
Режим регулирования напряжения. Устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) должны работать, как правило,
в автоматическом режиме. Допускается дистанционное переключение РПН с пульта управления. На трансформаторах с переключением без возбуждения (ПБВ) правильность выбора коэффициента трансформации должна проверяться два раза в год — перед зимним максимумом
и летним минимумом нагрузки.
Аварийные режимы. При отключении трансформатора защитой, не связанной с его внутренними повреждениями, например, максимальной токовой защитой, трансформатор может быть вновь включен в работу.
При отключении трансформатора защитами от внутренних повреждений (газовой, дифференциальной) этот трансформатор включается в работу только после осмотра, испытаний, анализа масла, анализа газа из газового реле и устранения выявленных дефектов.
При срабатывании газового реле на сигнал производится наружный осмотр трансформатора и отбор газа из газового реле для анализа. Если газ в реле негорючий, при наружном осмотре признаки повреждения не обнаружены, а отключение трансформатора вызовает недоотпуск электроэнергии, трансформатор может быть оставлен в работе до выяснения причин срабатывания газового реле на сигнал. После выяснения этих причин оценивается возможность дальнейшей нормальной эксплуатации трансформатора.
Аварийный вывод трансформатора из работы осуществляется:
• при сильном и неравномерном шуме или потрескиваниях внутри бака трансформаторы;
• ненормальном и постоянно возрастающем нагреве трансформатора при нагрузке, не превышающей номинальную, и нормальной работе устройств охлаждения;
• выбросе масла из расширителя или разрыве диафрагмы выхлопной трубы;
• течи масла или уменьшении уровня масла ниже уровня масломерного стекла в расширителе.
Дата добавления: 2017-09-19; просмотров: 1617;