Капитальный ремонт трансформаторной подстанции до 2500 кВА

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день почти невозможно говорить о развитии без присутствия и влияния электрической энергий. От распределительных сетей до потребительских низкое напряжение (НН) раздается в ТП, в этом состоит актуальность данной темы. Капитальный ремонт ТП обеспечивает наилучшее ее рабочее состояние и, соответственно, лучшее распределение электрической энергии. В Анголе очень часто встречаются ТП в ужасном состоянии, причём во многих важных структурах электрических систем, поэтому хочется обратить особенное внимание органов власти именно на эту проблему, чтобы обеспечивать бесперебойное электроснабжение. В Республике до сих пор существуют многие населённые пункты, не имеющие электричество, таким образом, имеется острая необходимость в построении ЛЭП, а также ТП.

Также, как и во многих странах мира, для производства и потребления электрической энергии в Анголе используется трёхфазный ток частотой 50 Гц.

В Анголе среднее номинальное напряжение бывает 15, 20 и 30 кВ, для установки 15 и 20 кВ оборудование имеет своё номинальное напряжение 24 кВ, а для 30 кВ – 36 кВ, чтобы строго соблюдать условие U_{ном.сети} ≤ U_{ном.обор.}

Подстанцией называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств (РУ), устройств управления и вспомогательных сооружений.

Анормальными режимами работы трансформаторов являются:

• внешние КЗ, при которых через обмотки трансформатора могут проходить токи, превышающие номинальные, что приводит к нагреву изоляции обмоток и ее старению или повреждению;
• перегрузка трансформаторов, которая не влияет на работу системы электроснабжения, так как токи перегрузки, как правило, невелики и их прохождение допустимо в течение некоторого времени, достаточного для того, чтобы персонал принял меры к разгрузке трансформатора;
• недопустимое понижение уровня масла, которое может прозойти при повреждении бака трансформатора.

В качестве защиты от междуфазных КЗ в обмотках и на их выводах для цеховых трансформаторов (номинальная мощность – до 2500 кВА включительно) применяется токовая отсечка. Токовая отсечка является простой быстродействующей защитой, однако имеет следующие недостатки: реагирует только на большие токи повреждения; охватывает своей зоной действия только часть трансформатора.

Вообще КР ТП делается с периодичностью для того, чтобы поддерживать их в нормальном рабочем состоянии, а также с целью продления срока годности.

Плохое состояние некоторых ТП, как можно посмотреть на изображениях ниже, служит причиной для убеждения органов власти рассматривать необходимость КР ТП с большей серьезностью.

Рис. 1. Трансформатор с сломанным изолятором

Рис. 2. РУ НН ТП

Рис. 3. Трансформаторный цех

Рис. 4. Грязь в корпусе

Смотря на эти изображения, видно, что требуется срочный КР в электроустановках. На рис.1 видно, что один из изоляторов со стороны НН разбитый, это может повредить оборудованию в целом, а как минимум, вызывает неприятности в электрической сети, в которой установлена ТП.

На рис.2 можно увидеть РУ НН ТП в ужасном состоянии и в грязном цеху.

На рис.3 видно, что трансформаторный цех очень грязный. При работе температура в трансформаторе повышается и в случае утечки масла из бака возникнет опасность возгорания.

На рис.4 видно, что верхняя часть распределительного трансформатора очень загрязнена, что мешает видеть некоторые дефекты в его корпусе (например, трещину).

Из-за этих и других причин возникает мотивация для реализации КР ТП.

Несколько шагов для реализации КР ТП: 1. Изоляция ТП (вывести из рабочего состояния); 2. Генеральная уборка; 3. Затягивание гаек и болтов; 4. Оценка замятия механических частей; 5. Измерение сопротивления; 6. Ввод ТП в рабочее состояние; 7. Оценка параметров РУ НН.

а

б

Рис. 5. Используемые материалы

Для КР используются: генератор, сумка для инструментов, удлинитель, пылесос, компрессор, мегаомметр, мультиметр, тестер напряжения, тепловизор, чемодан искусственной земли, ручка для открытия разъединителя, лестница, веник, лопата, ведро, тряпки и моющие средства для очистки.

Рис. 6. Отключение ТП

Рис. 7. Проверка отсутствия напряжения

После маневров (рис.6) по выводу ТП из рабочего состояния, а также ее изоляции с помощью тестера напряжения (рис. 7), подтверждаем отсутствие напряжения и приступаем к работе.

Начинается КР с генеральной уборки места, в котором находится оборудование электроустановки.

a

б

в

Рис. 8. Генеральная уборка

После уборки помещения проводим тщательную чистку оборудования, что позволит провести осмотр и ускорит реакцию технического персонала в плане вмешательства для устранения неполадок в оборудовании.

Рис. 9. Затягивание болтов в трансформаторе

Рис.10. Затягивание гаек в РУ НН

Рис. 11. Затягивание гаек в термометре трансформатора

Продолжаем работу – делаем затягивание всех болтов и гаек, стремясь поддерживать контакт между электрическими частями, а также для недопущения утечки масла из бака трансформатора.

С помощью тестера (рис.12) замеряем сопротивление цепи заземления. С помощью мегаомметра (рис.13) измеряем сопротивление на выходе трансформатора.

По завершению всех необходимых процедур возвращаем ТП в рабочее состояние (рис.14).

Рис. 12. Тестер сопротивления заземления

Рис. 13. Мегаомметр

a

b

Рис. 14. Возврат ТП в рабочее состояние

В случае необходимости, когда цепь уже под напряжением, в РУ НН измеряем простое и составное напряжения, с помощью мультиметра и токи в фазах, с помощью токоизмерительных клещей (рис.15).

Для лучшего контроля относительно распределения электрической энергии по фазе, рекомендуем использовать анализатор AR5-L (рис.16) в течение 24 часов. Опираясь на его показания, сделать наилучшее распределение нагрузки по цепи.

Чтобы определить уровень нагрева трансформатора в рабочем состоянии, воспользуемся тепловизором (рис.17).

Рис. 15. Мультиметр

Рис. 16. Анализатор AR5-L

Рис. 17. Тепловизор

ЗАКЛЮЧЕНИЕ (ВЫВОДЫ)

• Генеральная уборка в помещении, а также непосредственно самого оборудования, позволяет улучшить осмотр аппаратуры и оборудования, облегчая видимость возможных дефектов;
• Измеряемое сопротивление должно соответствовать пределам нормы;
• Во избежание бесперебойного питания в сетях СН рекомендуется периодически делать капитальный ремонт ТП, минимум два раза в год.
• ТП в хорошем рабочем состоянии обеспечивает стабильность и гармонию в своей сети.

РЕКОМЕНДАЦИИ

• При возможности рекомендуем по окончанию КР использовать анализатор AR5-L (рис.16) в течение 24 часа. По его показаниям сделать наилучше распределение нагрузки по цепи.
• Для ТП в нормальном состоянии рекомендуем делать КР два раза в год. Для критического состояния определяется по уровню критичности.

1. Кубанго Б.Э.М. Распределение электрической энергии среднего напряжения в республике Ангола. Международная научно-практическая конференция. Белгород, 27 августа 2020 года.
2. Кириева Э.А., Цырук С.А. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем. «Академия» Москва, 2013.
3. Анчарова Т.В., Рашевская М.А., Стебунова Е.Д. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений. «ФОРУМ» Москва, 2012.