Контроль теплового режима
Режим работы трансформатора характеризуется величиной тока нагрузки” и температурой нагрева обмотки.
Контроль тока нагрузки ведется по показаниям амперметров, устанавливаемых в цепи всех трансформаторов мощностью 1 ООО ква и более. Контролировать ток нагрузки необходимо не только для своевременного обнаружения перегрузки трансформатора или неравномерной его загрузки, но и для определения графика нагрузки или контроля его, если он задан. Для трансформаторов, работающих параллельно, знание графика нагрузки нужно для регулирования числа работающих трансформаторов. Это в основном относится к трансформаторам, работающим на подстанциях средней мощности.
В электроустановках с постоянным дежурством персонала контроль нагрузки осуществляется посредством записей показаний амперметров в ведомость с периодичностью, устанавливаемой по местным условиям от 30 мин до 4 ч.
При работе трансформатора с перегрузкой измерения нагрузки следует производить чаще, чтобы вовремя обнаружить изменение нагрузки, так как в зависимости от величины перегрузки устанавливается ее длительность. При достижении допустимого предела длительности перегрузки необходимо принять меры к разгрузке трансформатора.
В электроустановках без постоянного дежурства контроль нагрузки производится при каждом осмотре. В тех случаях, когда необходимо произвести измерение нагрузки в течение полных суток в установках без постоянного дежурства, применяются регистрирующие переносные приборы, присоединяемые вместо стационарных, установленных на щите. Если же в цепи трансформатора не имеется амперметра, то для измерения тока используются токоизмерительные клещи с вынесенным регистрирующим (или указательным) амперметром.
Обычно для контроля нагрузки трансформатора достаточно измерять ток в одной фазе, так как нагрузка в большинстве случаев равномерная. Однако в тех установках, где не исключена неравномерность нагрузки за счет наличия мощных однофазных потребителей (электропечи), следует контролировать нагрузку всех фаз и по возможности принимать меры к устранению значительной неравномерности нагрузки по фазам.
Для работы трансформатора большое значение имеет также контроль нагрева трансформатора. Поскольку непосредственно измерять температуру обмотки работающего трансформатора невозможно, контроль нагрева ведется косвенным методом — по нагреву масла. Между температурой нагрева обмотки и температурой верхних слоев масла в баке при номинальной нагрузке трансформатора поддерживается постоянный перепад около 25° С. Таким образом, измеряя температуру масла и учитывая этот перепад, можно судить о температуре обмотки.
Постоянный по величине перепад температуры сохраняется при установившейся величине нагрузки. При всяких изменениях нагрузки температура обмотки изменяется не одновременно. Поэтому измерение температуры масла при изменяющейся нагрузке не дает представления о температуре обмотки.
Согласно ГОСТ на трансформаторы допустимые величины перегрева масла и обмотки над температурой окружающего воздуха нормированы и не должны превышать 60° С для масла и 65° С — для обмотки. Максимальная допустимая температура верхних слоев масла в трансформаторах с естественным масляным и дутьевым охлаждением равна +95° С, для трансформаторов с масловоздушным охлаждением +75° С (трансформаторы Запорожского трансформаторного завода) или + 80°С (трансформаторы Московского электрозавода), а для трансформаторов с масловодяным охлаждением + 70° С.
Для измерения температуры масла используются либо стеклянные ртутные (или спиртовые) термометры, либо манометрические термометры, либо термометры сопротивления.
Периодичность измерений такая же, как и для измерений тока нагрузки.
Для ведения правильного и более точного контроля нагрева обмоток трансформаторов нужно иметь в виду, что после установлений Определенной нагрузки температура, соответствующая этой нагрузке, устанавливается в течение времени порядка 20—40 мин, а температура масла, соответствующая той же нагрузке, установится только через 10—16 ч.
Быстрое увеличение нагрузки, не отражаясь сразу на температуре масла, может создать ложное представление о допустимости перегрузки, на самом деле недопустимой (по длительности). Особенно важно это иметь в виду при обслуживании трансформаторов с дутьевым охлаждением, которое включается по достижению определенной температуры масла. В трансформаторах с принудительной циркуляцией масла температура масла устанавливается значительно быстрее — через 4—6 ч.