Режимы работы трансформаторов - Эксплуатация силовых масляных трансформаторов 35-110 кВ

7. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

7.1. Нормальные режимы

7.1.1. Нормальными режимами работы считаются такие, на которые рассчитан трансформатор и при которых он может длительно работать при допустимых стандартами или техническими условиями отклонениях основных параметров (напряжение, ток, частота, температура отдельных элементов) и нормальных условиях работы (климат, высота установки над уровнем моря).
Номинальные значения основных параметров трансформатора указаны на его щитке и в паспорте.
7.1.2. Эксплуатация трансформатора допускается только при условии защиты его обмоток вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжения, постоянно подключенными к обмоткам согласно требований “Правил устройства электроустановок”.
7.1.3. Неиспользуемые обмотки стороны НН (СН) трехобмоточного трансформатора при эксплуатации должны быть соединены в треугольник. При этом все три фазы должны быть защищены вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжения соответствующего класса напряжения.
7.1.4. Нейтрали обмоток высшего напряжения трансформаторов напряжением 110 кВ, с неполной изоляцией со стороны нейтрали, должны быть заземлены наглухо, за исключением случаев, обусловленных в п.7.1.5. Трансформаторы напряжением до 35 кВ могут работать с изолированной нейтралью, заземленной через дугогасящую катушку (дугогасительный реактор).
При суммарном токе дугогасящих катушек более 100 А присоединять их к одному трансформатору следует по согласованию с заводом – изготовителем.
7.1.5. Допускается работа трансформаторов напряжением 110кВ, которые имеют испытательное напряжение нейтрали 110кВ с разземленной нейтралью при условии присоединения к выводу нейтрали вентильного разрядника соответствующего класса изоляции. В этом случае необходимо принять соответствующие меры (при помощи устройств релейной защиты и автоматики, оперативные мероприятия и др.), которые бы исключали бы вероятность работы трансформатора в нормальном режиме на участок сети с изолированной нейтралью.
Работа с разземленной нейтралью трансформаторов на напряжение 110 кВ с испытательным напряжением нейтрали 85 кВ допускается при обосновании необходимыми расчетами.
7.1.6. Длительная работа трансформатора допускается при мощности не более номинальной при превышении напряжения, подводимого к любому ответвлению обмотки ВН, СН и НН, на 10 % сверх номинального напряжения данного ответвления обмотки.
При этом напряжение на какой – либо обмотке трансформатора на должно превышать наибольшего рабочего напряжения для данного класса напряжения, указанного в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Наибольшее рабочее напряжение

7.1.7. Допускается длительная работа трансформатора, оборудованных устройством РПН с нагрузкой, которая равна номинальной мощности его обмоток на всех ответвлениях, кроме отдельных ответвлений обмотки ниже минус 5 % номинальной мощности.
Во время работы на ответвлениях ниже минус 5 % номинального напряжения мощность обмотки должна соответствовать неизменному для всех этих ступеней току ответвления ступени РПН минус 5 % номинального напряжения, а при отсутствии такого ответвления - ближайшему большему току (например, при диапазоне ± (6 х 2) % - номинальному току ответвления минус (3 х 2) %).
7.1.8. Допускается длительная перегрузка одной или двух обмоток трансформатора током, превышающим на 5 % номинальный ток ответвления, на которое включена соответствующая обмотка, если напряжение ни на одной из обмоток не превышает номинального напряжения соответствующего ответвления.
При этом для обмотки с ответвлением нагрузка не должна превышать 1,05 номинального тока ответвления, если напряжение на нем не превышает номинальное. Ток в общей обмотке трансформатора не должен превышать значения, указанного в паспорте.
7.1.9. Трехобмоточный трансформатор допускает любое распределение продолжительных нагрузок по его обмоткам при условии, что ни одна из трех обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимый согласно 7.1.8.
7.1.10. Для трансформаторов с расщепленной обмоткой допускаются такие же перегрузки каждой ветви, отнесенные к ее номинальной мощности, как и для трансформаторов с нерасщепленной обмоткой.
Дополнительные перегрузки одной ветви за счет длительной недогрузки другой допускаются по согласованию с заводом – изготовителем.
7.1.11. В случае неравномерной нагрузки трансформатора по фазам значения перегрузок относятся к наиболее нагруженной обмотке наиболее нагруженной фазы.
7.1.12. Допустимые перегрузки трансформаторов с охлаждением вида “Д” при отключенных вентиляторах определяется по отношению к мощности (согласно с паспортом трансформатора), которую они имеют без дутья. (с охлаждением “М”).
7.1.13. Работа трансформаторов с охлаждением вида “Д” с отключенным дутьем допускается при следующих условиях:
- если нагрузка менее номинальной и температура верхних слоев масла не превышает плюс 55 °С;
- при минусовых температурах окружающего воздуха и при температуре верхних слоев масла не выше плюс 45 °С (вне зависимости от нагрузки).
7.1.14. Температура верхних слоев масла при нормальной нагрузке трансформатора и реактора и максимальной температуре охлаждающей среды (среднесуточная температура охлаждающего воздуха 30 °С) не должна превышать 95 °С для трансформаторов с охлаждением вида “М” и “Д”.
Температура верхних слоев масла трансформаторов зарубежного производства не должна превышать значений, указанных фирмой – производителем, а при их отсутствии - значений, установленных на основании тепловых испытаний либо данной инструкции.
Превышение указанного значения температуры свидетельствует о неисправности трансформатора, которую необходимо выявить и устранить.
7.1.15. Допускается параллельная работа двух - и трехобмоточных трансформаторов на всех обмотках, а также двухобмоточных с трехобмоточными, если ни одна из обмоток параллельно включенных трансформаторов не нагружена более ее допустимой нагрузочной способности. Параллельная работа трансформаторов с соотношением номинальных мощностей более трех не рекомендуется.
Условия параллельной работы трансформаторов:
- номинальные напряжения и коэффициенты трансформации обмоток должны быть одинаковыми. Допускаются различия для трансформаторов с коэффициентом трансформации меньше или равным 3 в пределах ± 1 %; для всех остальных - ± 0,5 %.
- значения напряжения короткого замыкания не должны отличаться более чем на ±10 %;
- группы соединения трансформаторов должны быть одинаковыми.

7.2. Нагрузочные режимы трансформаторов

7.2.1. В зависимости от характера суточного или годового графика нагрузки и температуры охлаждающей среды допускаются систематические и аварийные перегрузки трансформатора.
Допустимые систематические перегрузки превышают номинальную нагрузку трансформатора, однако они не вызывают сокращение срока его службы, так как при этом износ витковой изоляции не превышает нормального.
Допустимые аварийные перегрузки трансформатора вызывают повышенный, в сравнении с нормальным, износ витковой изоляции, что может привести к сокращению установленного срока службы трансформатора, если повышенный износ со временем не будет компенсирован нагрузкой с износом витковой изоляции ниже нормального.
7.2.2. Значения и длительность допустимых систематических и аварийных перегрузок определяются для прямоугольного двухступенчатого или многоступенчатого графика нагрузки, в которые должны быть преобразованы фактические графики нагрузок согласно с ГОСТ 14209 – 97, а для сухих трансформаторов – согласно с ДСТУ 2767 – 94.
Параметры реального графика нагрузки определяются по данным измерительных приборов, которыми оснащен трансформатор.
Нагрузка трансформатора сверх его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформатора.
7.2.3. Допустимые перегрузки трансформаторов, изготовленных по ГОСТ 401 – 41 устанавливаются по ГОСТ 14209 – 69, но эквивалентная температура принимается на 5 °С выше расчетной для данной местности. Не допускаются перегрузки этих трансформаторов при среднесуточной температуре охлаждающего воздуха выше 30 °С.
7.2.4. При определении допустимых систематических перегрузок температуру охлаждающей среды за период действия графика нагрузки принимают такой, которая равна среднему значению, если при этом температура положительная и не изменяется более чем на 12 °С. Если температура охлаждающей среды изменяется более чем на 12 °С или если значение температуры охлаждающей среды отрицательное, необходимо использовать эквивалентные значения температуры, рассчитанные согласно с ГОСТ 14209 – 97.
При определении допустимых нагрузок температуру охлаждающей среды принимают согласно с ее измеренным значением во время возникновения аварийной перегрузки.
7.2.5. Для трехобмоточного трансформатора допустимые перегрузки определяют для наиболее нагруженной фазы наиболее нагруженной обмотки.
7.2.6. Для суточного двухступенчатого прямоугольного графика нагрузки допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки масляного трансформатора определяют согласно ГОСТ 14209 – 97, а для сухого трансформатора – согласно ДСТУ 2767 – 94.
7.2.7. Допустимые по величине и продолжительности аварийные перегрузки трансформатора указаны в приложении Е.
7.2.8. Граничные значения параметров, которые контролируются во время эксплуатации и ограничивают допустимые и аварийные перегрузки трансформаторов, приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - граничные значения температуры и тока для режимов нагрузки трансформаторов, которая не превышает номинальную

7.2.9. Относительный износ витковой изоляции трансформатора при необходимости следует определять согласно ГОСТ 14209 – 97.
При определении относительного износа витковой изоляции необходимо применять коэффициент f, значения которого приведены в ГОСТ 14209 – 97.