Газовая защита трансформатора
Усиленный шум трансформатора может быть вызван ослаблением стяжки магнитопровода или работой при повышенном против нормального напряжении. В последнем случае необходимо принять меры к снижению напряжения до допустимого уровня. Если трансформатор снабжен устройством РПН, регулировка производится во время работы, в противном случае для этой операции трансформатор должен быть выведен из работы.
Если трансформатор отключается из работы под действием газовой защиты, то в электроустановках с постоянным дежурством персонала следует в первую очередь выяснить, есть ли в газовом реле газ и установить его горючесть. Разумеется, это необходимо сделать, если нет явных признаков внутреннего повреждения, приведшего, например, к разрушению изоляторов вводов, взрыву и пожару трансформатора и т. п.
Кроме того, после осмотра газового реле следует осмотреть и сам трансформатор с целью проверки наличия масла в расширителе, целости мембраны выхлопной трубы, целости прокладок на фланцах радиаторов, маслопроводов, бака, целости сварных швов, наличия повреждения бака (выпучины стенки).
Если проверкой газа установлена его горючесть или выявлены внешние признаки повреждения, трансформатор не может быть включен без внутреннего осмотри и устранения повреждений. При отсутствии внешних признаков повреждения и горючести газа и если не работала защита от междуфазных повреждений трансформатора (дифференциальная, максимально-токовая отсечка), трансформатор допустимо включить без внутреннего осмотра, но после тщательного наружного осмотра и проверки изоляции мегомметром.
Цвет выделяющегося газа в случаях повреждения различных деталей (дерева, изоляции, масла) практически не различается, потому что при прохождении через толстый слой масла газ обесцвечивается благодаря адсорбированию красящих частиц. Поэтому после выявления наличия и количества газа необходимо проверить горючесть газа.
Газ, представляющий продукты разложения масла, легко воспламеняется и горит. Газ, образовавшийся при повреждении деревянных частей, воспламеняется с трудом, а газ от повреждения изоляции—не воспламеняется. Бесцветный и невоспламеняющийся газ без особого запаха гари представляет собой воздух.
Горючесть газа определяют, выпуская осторожно газ из краника на крышке реле и поджигая его зажигалкой или спичкой. Спичку следует держать на 4—5 см выше приоткрытого крана, не непосредственно над отверстием крана, а немного в стороне во избежание погашения пламени спички струей газа. Ни в коем случае не разрешается производить проверку горючести газа, поднося огонь к открытым отверстиям в баке трансформатора, расширителя или выхлопной трубы. Если в расширитель или в выхлопную трубу набрался горючий газ, то при воспламенении его в большом объеме произойдет взрыв, который не только может привести к повреждению трансформатора, но и грозит опасностью для жизни лица, производящего эту операцию.
Наиболее верный способ определения характера собравшегося газа — это химический анализ. Для отбора пробы газа на химический анализ рекомендуется применять специальный прибор, так называемую пипетку для отбора проб газа, применяемую при отборе проб водорода в газовом хозяйстве генераторов и синхронных компенсаторов. Пипетку наполняют раствором щелочи или соли, в котором не растворяется газ, и закрывают оба краника. Затем один конец пипетки посредством резиновой трубки присоединяют к верхнему кранику газового реле, и открывают сначала сливной краник пипетки, затем второй краник и краник газового реле. При сливании раствора образуется вакуум в пипетке, куда засасывается газ из реле. После заполнения пипетки газом краники ее и газового реле закрывают и, отсоединив от реле резиновую трубку, передают пипетку на анализ газа в лабораторию.
Во всех случаях, когда химический или другие способы определения газа свидетельствуют, что газ является результатом повреждения каких-либо деталей (изоляция, прокладки, масло), трансформатор не может быть введен в работу немедленно. Только, если установлено, что газ является воздухом — включение может быть произведено.
Осмотр газового реле производится как в случае отключения трансформатора действием газовой защиты, так и в случае действия газовой защиты на сигнал. При действии защиты на сигнал можно успеть вывести трансформатор из работы, не давая возможности развиться начавшемуся повреждению, которое впоследствии наверняка приведет к отключению трансформатора газовой защитой и к более серьезному разрушению трансформатора. При появлении сигнала от газовой защиты следует принять меры к уменьшению нагрузки и вести наблюдение за температурой масла. Сразу после появления сигнала необходимо произвести осмотр трансформатора и газового реле и определить характер газов, скопившихся в реле, как было сказано выше. Необходимо проверить уровень масла в расширителе и наличие признаков повреждения.
Если доступ к газовому реле трансформатора, находящегося под напряжением, безопасен, осмотр производится без отключения трансформатора. Если же приближение к реле опасно из-за близости токоведущих частей, находящихся под напряжением, или если осмотром выявлены признаки повреждения трансформатора: ненормальный шум, высокая температура и т. п., осмотр реле следует производить после отключения трансформатора и снятия напряжения (разъединителями).
Наиболее часто встречаются в эксплуатации случаи действия газовой защиты на сигнал от накопления в реле воздуха на вновь введенных в эксплуатацию трансформаторах (после монтажа или капитального ремонта), а также после проведения доливки масла или очистки масла с помощью центрифуги или пресса на работающем трансформаторе. Газовое реле может также действовать на сигнал при медленном понижении уровня масла вследствие течи или из-за понижения температуры наружного воздуха при недостаточном количестве масла в расширителе.
В тех случаях, когда установлено, что причиной действия защиты является воздух и частота появления сигналов возрастает, следует перевести действие защиты только на сигнал и периодически выпускать из газового реле накапливающийся воздух, пока выделение воздуха не прекратится. В других случаях, т. е. при выделении газа вследствие внутреннего повреждения, при утечке масла необходимо выявить причину и устранить ее. Если имеется резервный трансформатор, нужно немедленно включить его в работу и отключить тот, на котором работала защита. Если же резерва нет, то при обнаружении горючего газа трансформатор должен быть выведен из работы, а если газ негорючий, трансформатор может быть оставлен в работе, но при условии усиленного надзора за ним. При наличии небольшой течи через швы или прокладки газовая защита должна быть выведена из действия на отключение и приняты меры к доливке масла, если при работающем трансформаторе устранить течь невозможно.
Иногда газовая защита действует ложно на отключение вследствие сквозных коротких замыканий. При прохождении тока короткого замыкания под действием динамических усилий происходит толчок, сжимающий или растягивающий витки обмотки. Это движение передается маслу и возникает волна, проходящая по трубе из бака к расширителю. Такая волна аналогична волне при замыкании внутри трансформатора, только является более слабой. Однако иногда чувствительные реле срабатывают и отключают трансформатор. В таком случае, если заведомо известно, что произошло короткое замыкание, а это обычно наблюдается при близких коротких замыканиях, трансформатор после внешнего осмотра, но без проверки наличия и горючести газа может быть включен в работу.