Основные требования к трансформаторам

Для обеспечения правильной работы трансформаторов установка их должна быть выполнена в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок и трансформаторы должны быть снабжены необходимыми приборами, аппаратурой и приспособлениями.

Хотя обслуживающий персонал не имеет возможности что-либо изменить в уже действующей трансформаторной установке, он должен иметь представление о правильном выполнении этих установок, чтобы быть в состоянии своевременно обнаружить какие-либо ненормальности или недостатки, могущие возникнуть в процессе эксплуатации.

Трансформаторы, работающие в открытых электроустановках, устанавливаются на рельсах, уложенных на бетонных фундаментах, таким образом, чтобы трансформатор в установленном положении имел уклон в 1—1,5% в направлении к газовому реле и расширителю, для того чтобы газы, могущие образоваться в баке, беспрепятственно проходили к газовому реле. С этой целью маслопровод от бака к расширителю, на котором установлено газовое реле, должен иметь наклон в 2—4% с подъемом к расширителю. Уклон трансформатора может быть осуществлен установкой подкладок под катки со стороны расположения газового реле.

Трансформаторы малой мощности, не имеющие газового реле, устанавливаются без уклона.
Вокруг фундамента трансформатора с количеством масла более 1 ООО кг должна быть выполнена выступающая за габарит трансформатора не менее чем на 1 м гравийная или щебеночная засыпка или подсыпка толщиной 250 мм с целью поглощения масла, вытекающего в случае аварии и пожара трансформатора. Гравий или щебень должен быть чистый, промытый, не засыпанный песком или грунтом, чтобы масло могло беспрепятственно протекать между отдельными кусками щебня.

Подсыпка во избежание растекания масла должна быть ограничена бортовыми бетонными ограждениями. Отвод масла из-под гравия должен осуществляться на безопасное в пожарном отношении расстояние от оборудования и сооружений (в систему отвода ливневых вод, овраг, реку и т. п.).

При установке трансформаторов в закрытых камерах с выходом во взрывной коридор или на втором этаже должны быть выполнены маслоприемники.

Трансформаторы любой мощности снабжаются расширителем, в котором содержится поступающее из бака масло при увеличении его объема вследствие нагрева.

Расширитель снабжается маслоуказательным стеклом для контроля уровня масла в расширителе и реле уровня масла (у крупных трансформаторов), чтобы сигнализировать снижение уровня масла ниже допустимого. Для осуществления «дыхания» трансформатора, т. е. засасывания воздуха в расширитель при снижении уровня масла и вытеснения воздуха при повышении уровня масла, в расширителе устраивается отверстие или дыхательная трубка для сообщения внутренней полости расширителя с атмосферой. Во избежание засасывания влаги воздух проходит через масляный затвор. У трансформаторов более III габарита дыхательная трубка отводится от расширителя вниз и к ней прикрепляется воздухоочистительный фильтр, заполненный силикагелем, поглощающим влагу. Фильтр также снабжен масляным затвором, задерживающим пыль.

У маслоуказательного стекла на стенке расширителя наносят отметки уровня масла при температуре масла —35°, +15° и +35° С. Назначение этих меток в том, чтобы по ним контролировать нормальный уровень масла в расширителе в зависимости от температуры масла при неработающем трансформаторе, когда температура масла равна температуре окружающего воздуха.

Трансформаторы мощностью более 630 ква снабжаются выхлопной (предохранительной) трубой с отверстием, закрытым стеклянной мембраной, рассчитанной на внутреннее давление в баке не более 0,5 ат. При повышении давления сверх допустимого мембрана ломается и давление газа внутри бака падает, при этом газы выбрасывают наружу масло, находящееся в трубе. Верхняя часть предохранительной трубы должна иметь сообщение посредством трубки с воздушным пространством в расширителе. Это необходимо для предотвращения ложной работы газового реле при резких колебаниях уровня масла в предохранительной трубе и расширителе. Например, при резком похолодании уровень масла в расширителе снижается, а в предохранительной трубе остается на прежнем уровне. Если резко нарушится плотность мембраны, уровни в трубе и расширителе сравняются, причем из бака в расширитель пройдет масло и газовое реле сработает.

Для охлаждения радиаторов у трансформаторов мощностью более 7 500 ква устанавливаются дутьевые вентиляторы. Вентиляторы в более ранних конструкциях устанавливаются на площадке, закрепляемой к трубам радиатора. Эта конструкция менее жесткая и поэтому менее надежная. От вибрации вентилятора нарушаются сварные швы труб радиатора, что вызывает течь масла. Более надежна установка вентиляторов на жесткой консоли, закрепленной к стенке бака. У более мощных трансформаторов применяется система охлаждения с принудительной циркуляцией масла через обдуваемые охладители с оребренными трубками. В более ранних конструкциях охладители навешены на бак трансформатора вместе с насосами и вентиляторами. Однако опыт эксплуатации показал, что такая установка охладителей способствует повышению вибрации насосов и, кроме того, снижает эффективность охлаждения из-за экранирования, т. е. попадания потока нагретого воздуха от одного охладителя на другой. В более поздних выпусках трансформаторов охладители с вентиляторами и насосами устанавливаются на отдельных, вынесенных от трансформатора фундаментах и соединяются с баком трубопроводами с вентилями. На напорных патрубках насосов устанавливаются манометры. Охладители устанавливаются на расстоянии 1—2 м от бака и должны располагаться таким образом, чтобы поток воздуха, продуваемый вентилятором через охладители, не попадал ни на другой охладитель, ни на бак .трансформатора. В противном случае нагретый воздух, попадая на бак, нагревает его и снижает эффективность охлаждения.

Охлаждение трансформаторов, устанавливаемых в закрытых камерах, обеспечивается естественной вентиляцией наружным воздухом, попадающим в камеру через вентиляционные отверстия, расположенные в стенах, или в двери камеры вблизи пола. Вентиляционные проемы должны быть снабжены жалюзи, предотвращающими попадание внутрь камеры дождя, и сетками, препятствующими проникновению мелких животных (кошек, крыс и т. п.). Вытяжные вентиляционные проемы, расположенные в верхней части стен или в виде вентиляционной шахты в потолке, также должны снабжаться жалюзи и сетками. Объем камер и размер вентиляционных проемов должны обеспечивать разность температур входящего и выходящего воздуха не менее 15° С.

С целью поддержания качества масла и предотвращения его окисления трансформаторы мощностью более 100 ква должны быть снабжены термосифонными фильтрами. У трансформаторов с радиаторами термосифонный фильтр устанавливается на место одного из радиаторов. У трансформаторов с масловоздушной системой охлаждения термосифонные фильтры небольшого размера присоединяются к каждому охладителю.

Для контроля теплового режима трансформатора используются термометры расширения (ртутные), устанавливаемые на крышке трансформатора (в специальном кармане), манометрические термометры, а также термометры сопротивления. Указательный прибор манометрического термометра устанавливается «а стенке бака трансформатора мощностью более 400 ква на высоте не более 1,5 м, доступной для наблюдения непосредственно с земли.

Трансформаторы должны снабжаться защитными устройствами: газовым реле, реле уровня масла, релейной защитой, защитой от перенапряжений.

Газовое реле служит для сигнала или отключения трансформатора в случае появления каких-либо ненормальностей или внутренних повреждений, связанных с выделением газа, а также при понижении уровня масла в расширителе. Газовое реле устанавливается на трубопроводе, соединяющем бак трансформатора с расширителем у трансформаторов мощностью более 630 ква.

Реле уровня масла сигнализирует положение уровня масла в расширителе ниже допустимого в эксплуатации. Оно устанавливается в расширителе трансформаторов мощностью более 70 ООО ква, а у современных типов с регулировкой напряжения под нагрузкой, даже начиная с 20 ООО ква.

Электрическая релейная защита предназначается для сигнализации превышения нагрузки сверх допустимой или отключения трансформатора при внутренних или внешних повреждениях, вызывающих вследствие пробоя изоляции короткое замыкание на корпус или между фазами в трансформаторе или в принадлежащих к нему цепях.

У трансформаторов I и II габарита защита от сверхтоков может осуществляться плавкими предохранителями.

Для защиты от атмосферных перенапряжений обмоток трансформатора применяются вентильные разрядники, подключаемые к выводам всех обмоток. Вентильные разрядники устанавливаются на металлоконструкциях или на фундаментах вблизи трансформатора и присоединяются наглухо к шинам, подведенным к выводам трансформатора. У некоторых типов трансформаторов разрядники устанавливают на баке трансформатора в непосредственной близости к выводам. При работе трансформатора разрядники должны быть всегда включены. Трансформаторы, работающие в кабельных сетях или на шины, к которым не присоединены воздушные линии, вентильными разрядниками не защищаются.

Для обслуживания (осмотра, проверки газа) газового реле трансформаторы, установленные на фундаменте, снабжаются стационарной металлической лестницей, устанавливаемой при монтаже или поставляемой с трансформатором как его неотъемлемая часть. Лестница должна быть установлена таким образом, чтобы персонал, пользуясь ею, мог обслуживать газовое реле на работающем трансформаторе, не приближаясь к токоведущим частям на недопустимо близкое расстояние.

У некоторых типов крупных трансформаторов напряжением выше 154 кв, имеющих переключатели ответвлений, привод переключателя выведен с верхней части на стенку бака и расположен на высоте около 1,2 м от уровня головки рельса для оперирования с фундамента. Штурвал привода снабжается стопором с фиксатором и замком для запирания в рабочем положении.

Во избежание нагрева от солнечных лучей трансформаторы наружной установки должны быть окрашены в светлые тона. Применение краски с металлическим наполнителем не рекомендуется, так как поверхность, покрытая такой краской, хуже излучает и температура поверхности повышается.

Все трансформаторы, установленные в камерах или на территории открытого распределительного устройства (ОРУ) или подстанции, должны иметь нанесенный на баке или двери камеры станционный (подстанционный) номер и диспетчерское обозначение. У однофазных трансформаторов, кроме того, на баках должна быть нанесена расцветка фаз.