Λειτουργία μετασχηματιστών ισχύος

Οι μετασχηματιστές ισχύος είναι αναπόσπαστα στοιχεία του συστήματος ισχύος. Αυτά τα στοιχεία εκτελούν μια πολύ σημαντική λειτουργία — μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια από μια τιμή τάσης σε μια άλλη τιμή, η οποία είναι απαραίτητη για περαιτέρω μεταφορά ενέργειας ή για την παροχή ρεύματος στους τελικούς χρήστες.

Το πιο σημαντικό καθήκον της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας είναι η διατήρηση της κανονικής και συνεχούς λειτουργίας του εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων των μετασχηματιστών ισχύος, η οποία μπορεί να διασφαλιστεί μόνο με τη σωστή λειτουργία του. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά απόδοσης των μετασχηματιστών ισχύος.

Απαιτήσεις εγκατάστασης μετασχηματιστών ισχύος

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι η σωστή και απρόσκοπτη λειτουργία των μετασχηματιστών ισχύος είναι δυνατή μόνο εάν τηρηθούν οι απαιτήσεις για την εγκατάστασή του.

Οι μετασχηματιστές με σχεδιασμό προστασίας αερίου θα πρέπει να εγκατασταθούν στη βάση του εξοπλισμού με μικρή κλίση, έτσι ώστε το άνω κάλυμμα του μετασχηματιστή να ανέρχεται στο ρελέ αερίου κατά 1-1,5% και ο αγωγός πετρελαίου στον διαστολέα κατά 2-4% . Οι μετασχηματιστές με ονομαστική ισχύ έως 1000 kVA, κατά κανόνα, δεν είναι εξοπλισμένοι με προστασία αερίου, επομένως εγκαθίστανται χωρίς κλίση.

Η πιο σημαντική προϋπόθεση για τη σωστή λειτουργία ενός μετασχηματιστή ισχύος είναι η συμμόρφωση με το κανονικοποιημένο καθεστώς θερμοκρασίας κατά τη λειτουργία του. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να πληρούνται όλες οι απαιτήσεις του κατασκευαστή για την εγκατάσταση του μετασχηματιστή. Το κύριο καθήκον σε αυτή την περίπτωση είναι να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του μετασχηματιστή υπό φορτίο, λαμβάνοντας υπόψη πιθανές αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Θερμοκρασία λειτουργίας μετασχηματιστή

Η λειτουργία του μετασχηματιστή υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας εξασφαλίζεται κυρίως από το εποικοδομητικά παρεχόμενο σύστημα ψύξης. Κατά συνέπεια, η κανονική λειτουργία του μετασχηματιστή ισχύος είναι δυνατή μόνο εάν σέρβις και αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος ψύξης.

Εάν ο μετασχηματιστής είναι εγκατεστημένος σε κλειστό θάλαμο, τότε εκτός από το τυπικό σύστημα ψύξης, πρέπει να παρέχεται αποτελεσματικός αερισμός στο δωμάτιο. Για μετασχηματιστές μικρής ισχύος, κατά κανόνα, ο φυσικός αερισμός είναι περιορισμένος. Ανάλογα με τις τοπικές συνθήκες, μπορούν να παρέχονται τα χαρακτηριστικά του μετασχηματιστή ισχύος και η χωρητικότητά του, η εξαναγκασμένη παροχή και ο εξαερισμός της εξάτμισης.Η απόδοση ψύξης του μετασχηματιστή καθορίζεται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εισερχόμενου και εξερχόμενου αέρα - δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 15 μοίρες.

Η απαγωγή θερμότητας από τις περιελίξεις των μετασχηματιστών λαδιού εξασφαλίζεται μέσω λαδιού μετασχηματιστή στο οποίο τοποθετούνται οι περιελίξεις αυτού του εξαρτήματος εξοπλισμού. Για να αποφευχθεί η ζημιά στις περιελίξεις κατά τη λειτουργία, πρέπει να τηρείται η απαιτούμενη στάθμη λαδιού στη δεξαμενή του μετασχηματιστή. Επομένως, η λειτουργία του μετασχηματιστή παρέχει παρακολούθηση της στάθμης λαδιού στον συντηρητή της δεξαμενής του μετασχηματιστή. Η στάθμη λαδιού πρέπει να είναι εντός των επιτρεπόμενων ορίων και να αντιστοιχεί περίπου στη θερμοκρασία περιβάλλοντος, λαμβάνοντας υπόψη το τρέχον φορτίο του μετασχηματιστή.

Επίσης, οι μετασχηματιστές είναι εξοπλισμένοι με θερμόμετρα ή αισθητήρες θερμοκρασίας που παρακολουθούν τη θερμοκρασία των ανώτερων στρωμάτων λαδιού μετασχηματιστή, τα οποία πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις ενός συγκεκριμένου συστήματος ψύξης.

Φορτίο μετασχηματιστή

Ο έλεγχος της λειτουργίας φορτίου είναι μία από τις πιο σημαντικές εργασίες στη λειτουργία ενός μετασχηματιστή ισχύος. Το ρεύμα φορτίου καθενός από τις περιελίξεις του μετασχηματιστή δεν πρέπει να υπερβαίνει την ονομαστική τιμή Επιτρέπονται ελαφριές υπερφορτώσεις, το μέγεθος και η διάρκεια των οποίων εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες - αυτά τα δεδομένα αναφέρονται στην επιχειρησιακή τεκμηρίωση.

Η παρατεταμένη υπερφόρτωση των μετασχηματιστών πέρα ​​από τα επιτρεπτά πρότυπα επηρεάζει αρνητικά τη διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή.Επομένως, σε περίπτωση έλλειψης ρεύματος, ο μετασχηματιστής πρέπει να αντικατασταθεί με έναν πιο ισχυρό που να καλύπτει τις τρέχουσες ανάγκες των καταναλωτών.

Σε περίπτωση εποχιακών αλλαγών στα φορτία χωρίς ρεύμα, μια επιλογή για την επίλυση του προβλήματος θα ήταν η εγκατάσταση ενός πρόσθετου μετασχηματιστή ο οποίος, εάν χρειαστεί, συμμετέχουν σε παράλληλες εργασίες… Είναι δυνατή η σύνδεση μετασχηματιστών για παράλληλη λειτουργία μόνο εάν πληρούνται διάφορες προϋποθέσεις:

• ισότητα ομάδων σύνδεσης πηνίου.

• ο λόγος της ονομαστικής ισχύος των μετασχηματιστών δεν είναι μεγαλύτερος από 1 προς 3.

• ισότητα ονομαστικών τάσεων (επιτρέπεται η διαφορά 0,5% μεταξύ των λόγων μετασχηματισμού).

• ισότητα της τάσης βραχυκυκλώματος (επιτρέπεται απόκλιση 10%).

• τήρηση φάσεων κατά τη σύνδεση των περιελίξεων.

Πυρασφάλεια στη λειτουργία μετασχηματιστών ισχύος

Οι μετασχηματιστές ισχύος είναι εξοπλισμός με αυξημένο κίνδυνο πυρκαγιάς. Επομένως, κατά τη λειτουργία των μετασχηματιστών ισχύος, είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά οι κανόνες πυρασφάλειας.

Σε έναν κλειστό θάλαμο ή στο έδαφος ενός ανοιχτού εξοπλισμού διανομής όπου είναι εγκατεστημένος ο μετασχηματιστής, πρέπει να υπάρχει ο απαραίτητος πυροσβεστικός εξοπλισμός - κουτιά με άμμο, πυροσβεστήρες.

Για μετασχηματιστές υψηλής ισχύος τοποθετούνται ειδικές αυτόματες εγκαταστάσεις πυρόσβεσης. Στην περίπτωση αυτή, η λειτουργία των μετασχηματιστών περιλαμβάνει περιοδικούς ελέγχους της λειτουργικότητας και συντήρησης των εγκαταστάσεων αυτών.

Για μετασχηματιστές με μεγάλο όγκο λαδιού μετασχηματιστή, για την αποφυγή πιτσιλίσματος λαδιού σε περίπτωση διαρροής στη δεξαμενή, εγκαθίστανται ειδικοί δέκτες λαδιού, οι οποίοι συνδέονται με αγωγούς σε δεξαμενή κάρτερ λαδιού. Εάν ο μετασχηματιστής είναι κατεστραμμένος, ολόκληρος ο όγκος λαδιού θα εισέλθει στη λεκάνη λαδιού.

Στις ενεργειακές εγκαταστάσεις, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην εκπαίδευση του προσωπικού εξυπηρέτησης σε θέματα πυρασφάλειας: οργανώνεται εκπαίδευση, ελέγχεται περιοδικά η γνώση των κανόνων πυρασφάλειας, διεξάγεται εκπαίδευση πυρκαγιάς και αναπτύσσονται ειδικά σχέδια πυρόσβεσης, λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές συνθήκες.

Προστασία μετασχηματιστών ισχύος

Η λειτουργία των μετασχηματιστών ισχύος εντός της δηλωμένης διάρκειας ζωής εξασφαλίζεται από την παρουσία προστατευτικών διατάξεων, το κύριο καθήκον των οποίων είναι προστασία των μετασχηματιστών από ανεπιθύμητες υπερφορτώσεις και εσωτερικές βλάβες.

Επομένως, η λειτουργία των μετασχηματιστών περιλαμβάνει επίσης την έγκαιρη επιθεώρηση και συντήρηση των ρελέ προστασίας και των στοιχείων αυτοματισμού μετασχηματιστών.

Πώς λειτουργούν οι μετασχηματιστές ισχύος σε εγκαταστάσεις ισχύος

Για τη διασφάλιση της συνεχούς και μακροχρόνιας λειτουργίας, η λειτουργία των μετασχηματιστών ισχύος στους υποσταθμούς περιλαμβάνει τα ακόλουθα μέτρα:

• την εκτέλεση περιοδικών επιθεωρήσεων του εξοπλισμού·

• εκτέλεση προγραμματισμένης συντήρησης και επισκευής·

• αντιμετώπιση προβλημάτων μετά από καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Η συχνότητα επιθεώρησης των μετασχηματιστών εξαρτάται από τον τύπο της ηλεκτρικής εγκατάστασης.Σε ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις με μόνιμο εφημερεύον προσωπικό, ο έλεγχος γίνεται μία φορά την ημέρα, χωρίς μόνιμο προσωπικό -τουλάχιστον μία φορά το μήνα και έλεγχος μετασχηματιστών στα σημεία διανομής- μία φορά το 6μηνο.

Ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας του μετασχηματιστή, ιδίως τη λειτουργία φορτίου, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, καθώς και την τεχνική κατάσταση του εξοπλισμού γενικά, η συχνότητα των ελέγχων μπορεί να αλλάξει.

Σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης, μετά από ενεργοποίηση της προστασίας ή απότομη αλλαγή της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, διενεργούνται έκτακτοι έλεγχοι του μετασχηματιστή.

Οι μετασχηματιστές ελέγχονται χωρίς να τους απενεργοποιήσετε. Κατά τον έλεγχο ενός μετασχηματιστή ισχύος, ελέγχονται τα εξής:

• μετρήσεις των αισθητήρων θερμοκρασίας, το επίπεδο λαδιού στον διαστολέα και την αντιστοιχία αυτών των δεδομένων με τη μέση ημερήσια θερμοκρασία του περιβάλλοντος, λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος του φορτίου στον μετασχηματιστή ισχύος.

• η απουσία εξωτερικού τριξίματος μέσα στη δεξαμενή του μετασχηματιστή, θορύβους που δεν είναι τυπικοί για την κανονική λειτουργία του μετασχηματιστή.

• την ακεραιότητα του αγωγού γείωσης (διαύλου).

• την ακεραιότητα και την απουσία μόλυνσης των μονωτών δακτυλίου, την πίεση λαδιού και την απουσία διαρροών με σφραγισμένους δακτυλίους.

• την κατάσταση των ζυγών και των συνδέσεων επαφής, την έλλειψη θέρμανσης.

• καμία διαρροή λαδιού στη δεξαμενή του μετασχηματιστή, τους αγωγούς και άλλα δομικά στοιχεία.

• την κατάσταση του σήματος silica gel στο στεγνωτήριο αέρα.

• δυνατότητα συντήρησης και σωστή λειτουργία του εξοπλισμού επεξεργασίας λαδιού, των συσκευών ψύξης.

• παρουσία διακόπτη φορτίου - συμμόρφωση με τη θέση του διακόπτη του διακόπτη μετάδοσης κίνησης που βρίσκεται στον μετασχηματιστή και της ένδειξης που βρίσκεται στον πίνακα προστασίας, ελέγχου και αυτοματισμού.

• επίσης στον πίνακα προστασίας, ελέγχονται οι ενδείξεις των συσκευών — τα επίπεδα ρεύματος και τάσης φορτίου σε κάθε πλευρά, η απουσία εξωτερικών σημάτων από την προστασία και τον αυτοματισμό, η αντιστοιχία των θέσεων των συσκευών μεταγωγής στην κανονική λειτουργία του εξοπλισμός.

Η λειτουργία των μετασχηματιστών περιλαμβάνει επίσης τον έλεγχο των επιπέδων τάσης στον καταναλωτή. Σε περίπτωση απόκλισης τάσης εκτός των επιτρεπόμενων τιμών, η τάση ρυθμίζεται με εναλλαγή των κρουνών περιέλιξης μέσω εναλλάκτη βρύσης εκτός κυκλώματος ή συσκευών μεταγωγής φορτίου.