Ръководство за монтаж и експлоатация на сух трансформатор

1. Въведение

Това ръководство предоставя изчерпателни инструкции за инсталирането, експлоатацията и поддръжката на сухи-силови трансформатори. Приложим е за силови трансформатори от сух-тип без -възбуждане и сух-тип от епоксидна смола за регулиране на-натоварване с мощности до 6300 kVA и номинално напрежение до 35 kV. Инструкциите, съдържащи се тук, обхващат транспортиране, съхранение, инсталиране, пред{9}}сервизна проверка, тестване, работа и поддръжка.

Приложими стандарти:Сухите-типови трансформатори, обхванати в това ръководство, са проектирани и произведени в съответствие със следните стандарти: GB 6450-86Сухи-силови трансформатори, GB 10228-1997Технически параметри и изисквания за сухи-силови трансформатории GB 1094.1-1996Силови трансформатори-Част 1: Общи. За международни приложения може да се направи препратка към IEC 726 и най-новия GB/T 1094.11-2022 *Силови трансформатори-Част 11: Сухи трансформатори*.

Сухите-тип трансформатори са особено-подходящи за приложения, където пожарната безопасност е основна грижа, включително високи-етажни сгради, търговски центрове, спортни обекти, нефтохимически съоръжения, системи на метрото, летища и други места със строги изисквания за противопожарна защита.

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Нормални условия на обслужване

Сухите-тип трансформатори са проектирани за работа при следните стандартни условия:

Параметър	Стандартна стойност
Околна температура	Под 40 градуса
Надморска височина	Под 1000 m над средното морско равнище
Относителна влажност	Под 93% (без кондензация по повърхностите на бобината)
Място за монтаж	На закрито, добре-проветрено, без химически и корозивни вещества

Когато температурата на околната среда надвишава 40 градуса или надморската височина надвишава 1000 m, номиналът на трансформатора трябва да се коригира в съответствие с изискванията на GB 6450.

 

2.2 Класове на защита

Сухите-тип трансформатори се предлагат с три стандартни класа на защита:

IP00:Без защита на корпуса; подходящ за монтаж в специални електрически помещения или разпределителни уредби.

IP20:Осигурява защита срещу твърди чужди предмети с диаметър над 12 mm. Това е най-често използваното вътрешно заграждение, което ефективно предотвратява случаен контакт с части под напрежение и предотвратява влизането на малки животни (гризачи, змии, котки, птици и др.) и причиняване на късо съединение.

IP23:В допълнение към защитата IP20, кутиите IP23 предотвратяват навлизането на вода от капчици, падащи под ъгъл до 60 градуса спрямо вертикалата. Това ги прави подходящи за външни инсталации или среди с лека експозиция на водни пръски. Обърнете внимание обаче, че корпусите IP23 намаляват охлаждащия капацитет на трансформатора, което изисква съображения за намаляване на мощността.

 

2.3 Методи за охлаждане

Налични са два метода на охлаждане за сухи-тип трансформатори:

AN (Air Natural):Охлаждане с естествена конвекция без принудителен въздушен поток.

AF (въздушни сили):Принудително въздушно охлаждане с помощта на вентилатори. Когато работите в затворени или лошо вентилирани пространства, трябва да се добавят AF фитинги. Необходимият допълнителен въздушен обем е 4 m³/min за 1 kW обща загуба (P₀ + Pₖ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правилният избор на трансформатор е от решаващо значение за надеждността на системата и енергийната ефективност.

3.1 Определяне на номиналния капацитет

Номиналният капацитет на трансформатора (kVA) трябва да се определи въз основа на изчисленото натоварване на свързаното оборудване. Първо, изчислете действителното натоварване, като сумирате номиналните мощности на оборудването и приложите коефициент на разнообразие. След това номиналният капацитет трябва да бъде избран така, че леко да надвишава това изчислено натоварване, за да се приспособи към бъдещото нарастване на натоварването.

 

3.2 Ключови параметри на ефективността

При избора на трансформатор трябва внимателно да се оценят следните параметри:

Съотношение на напрежението:Трябва да съответства на захранващото напрежение и изискванията за напрежение на свързаното оборудване. Например захранване от 10 kV, обслужващо товари от 0,4 kV, изисква трансформатор 10 kV/0,4 kV.

Загуба-без натоварване и Загуба на натоварване:Тези параметри пряко влияят върху енергийната ефективност. По-ниските стойности показват по-добра ефективност и намалени оперативни разходи.

Импеданс напрежение:Влияе върху регулирането на напрежението и нивата на ток-на късо съединение.

Ниво на шум:За инсталации в шумо{0}}чувствителни среди, ниско{1}}шумни модели (обикновено<55 dB) are preferred.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Общи изисквания за транспортиране

Трансформаторите могат да бъдат доставени чрез железопътен, корабен, моторен или въздушен транспорт. Транспортните средства и контейнерите трябва да се поддържат чисти и сухи.

4.2 Товарене и закрепване

Трансформаторите трябва да бъдат надеждно фиксирани в транспортни средства с помощта на ремаркета, скоби и шарнирни панти.

Не свързвайте и не дърпайте бобината, изолатора, пластините или проводниците, тъй като това може да повреди продукта.

Наклонът на трансформатора по време на транспортиране не трябва да надвишава 30 градуса.

4.3 Подреждане и съхранение по време на транспортиране

Не подреждайте трансформатори по време на прехвърляне или на терминални точки.

Под трансформатора трябва да се поставят дървени напречни греди (кръстачки) с височина не повече от 100 mm.

4.4 Придружаващи документи и принадлежности

Всички аксесоари, резервни части и фабрична документация трябва да бъдат доставени заедно с трансформатора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При получаване на трансформатора, клиентът трябва незабавно да извърши следните проверки за приемане:

5.1 Проверка на табелката

Уверете се, че данните, описани на табелката (номинален капацитет, номинално напрежение, позиции на крана, векторна група, импедансно напрежение и т.н.) отговарят на спецификациите, посочени в договора за покупка.

5.2 Проверка на документацията

Проверете дали всички фабрични документи (сертификат за съответствие, протоколи от тестове, опаковъчен лист, общ контурен чертеж и т.н.) са пълни и отговарят на изискванията на договора.

5.3 Аксесоари и компоненти

Проверете всички демонтирани части и аксесоари спрямо опаковъчния списък, за да потвърдите, че няма повреди или липсващи елементи.

5.4 Проверка на физическото състояние

Проверете трансформатора и неговите компоненти за видими повреди или измествания.

Проверете свързващите линии за хлабавост или скъсване.

Проверете изолаторите за пукнатини или други повреди.

Отстранете всички дървени напречни греди, ако има такива.

5.5 Съхранение след проверка

Ако трансформаторът не трябва да бъде пуснат в експлоатация веднага след проверката, той трябва да бъде повторно опакован и съхранен по подходящ начин.

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1 Условия за съхранение

Продуктите и аксесоарите, които изискват съхранение, не трябва да се отварят, освен за проверка и приемане. След проверка веднага преопаковайте.

За дълго{0}}съхранение поставете трансформаторите и аксесоарите в сухо, чисто и добре{1}}проветриво помещение.

Не съхранявайте химикали или корозивни вещества в едно и също помещение.

Не натрупвайте продукти.

6.2 Съхранение на закрито срещу открито

Сухите-тип трансформатори трябва да се съхраняват на закрито. Ако краткосрочното-съхранение на открито е неизбежно поради ограничения на мястото:

Не отваряйте корпуса.

Проверете и поддържайте покритието за хидроизолация.

Поставете напречни греди под трансформатора (височина по-малка или равна на 100 mm).

6.3 Ограничения на продължителността на съхранение

Съхранението на открито не трябва да надвишава два месеца. Температурата на околната среда по време на съхранение на открито не трябва да пада под -10 градуса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.1 Пред-подготовка за инсталиране

Преди да започнете инсталацията:

Проучете внимателно спецификациите за инсталиране, данните от табелката и общия контурен чертеж.

Подгответе подходящо подемно оборудване (кранове, мотокари, автокранове) и такелаж.

7.2 Повдигане и боравене

Правилната процедура за повдигане е от решаващо значение за предотвратяване на повреда на оборудването:

Повдигането трябва да се извърши, като се използват всички повдигащи пръстени на трансформатора едновременно-никога не повдигайте само с отделни пръстени.

Когато повдигате неопакован трансформатор или го изваждате от опаковката му, ъгълът на повдигане не трябва да надвишава 60 градуса.

За трансформатори, доставени с-прикрепени стъпални превключватели (OLTC), повдигнете само с пръстените за повдигане на трансформатора-не повдигайте от OLTC.

Когато центърът на тежестта е изместен, регулирайте съответно дължината на повдигащите кабели, за да поддържате баланс.

Работете внимателно през целия процес на сглобяване.

7.3 Оформление на обекта и разстояния

Изискване за разрешение	Минимално разстояние
Трансформатор към стена или преграда	По-голяма или равна на 500 mm
Между съседни трансформатори	По-голяма или равна на 500 mm
Трансформатор за високо{0}}напрежение от страната към стената	По-голямо или равно на 800 mm (препоръчително)
Трансформатор с ниско{0}}напрежение от страната към стената	По-голямо или равно на 600 mm (препоръчително)
Работна ширина на коридора	По-голяма или равна на 1200 mm
Трансформатор към ограда/парапет	По-голяма или равна на 600 mm
Между два трансформатора (стандарт за проектиране)	По-голяма или равна на 1,0 m

7.4 Минимални безопасни разстояния (бобина за високо-напрежение до земята)

Минималното безопасно разстояние между захранваните проводници и земята трябва да отговаря на GB 10237Ниво на изолация и тест за изолация-Външна изолационна хлабина:

HV рейтинг	По-малко или равно на 1 kV	6 kV	10 kV	15 kV	20 kV	35 kV
Нетен просвет (mm)	40	60	90	120	160	250

За системи от 12 kV нетното разстояние на въздушната изолация трябва да бъде по-голямо или равно на 125 mm; за системи 40,5 kV, По-голямо или равно на 360 mm. Разстоянието на утечка трябва да бъде по-голямо или равно на 18 mm/kV за порцеланова изолация и по-голямо или равно на 20 mm/kV за органична изолация.

7.5 Фундамент и монтаж

Основите на трансформатора трябва да имат вградени анкерни болтове, разположени в съответствие с общия контурен чертеж, за да се изравнят с монтажните отвори на трансформатора.

Бетонните основи трябва да имат носеща способност, по-голяма или равна на 1,5 пъти теглото на трансформатора, с хоризонтално отклонение на нивото, по-малко или равно на 2 mm/m.

За сеизмични или{0}}чувствителни към вибрации инсталации, гумени вибрационни-подложки (с дебелина по-голяма или равна на 10 mm) трябва да се монтират във всичките четири ъгъла.

За трансформатори, оборудвани с направляващи колела, колелата могат да се завъртят на 90 градуса в посоката на въртене. След позициониране, колелата трябва да бъдат отстранени или заключени на място и трансформаторът да бъде фиксиран чрез анкерни болтове.

Ремаркето (транспортна база) се демонтира след позициониране.

7.6 Кабелни и шинни връзки

Входящите и изходящите кабели или шини трябва да бъдат правилно поддържани и захванати, за да се предотврати механично напрежение върху клемите на трансформатора.

Съединенията на медните шини трябва да бъдат полирани и покрити с проводяща грес преди свързване.

Изисквания за въртящ момент за крепежни елементи:

Размер на болта	M10	M12	M16	M20
Въртящ момент (Nm)	30	33	35	45

7.7 Заземяване

Правилното заземяване е от съществено значение за безопасността:

Корпусът на трансформатора, сърцевината и неутралната точка трябва да бъдат независимо заземени.

Заземяващите проводници трябва да използват меден кабел с площ на напречното-сечение по-голяма или равна на 50 mm².

Съпротивлението на заземяване трябва да бъде по-малко или равно на 4 Ω.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преди пускането на трансформатора в експлоатация трябва да се извършат следните проверки:

8.1 Механична проверка

Проверете всички крепежни елементи и съединители; -затегнете отново, ако е необходимо.

Проверете дали всички компоненти са правилно инсталирани и закрепени.

Отстранете всички чужди материали или натрупан прах (вижте раздел 11.2 за процедурите за почистване).

8.2 Проверка на охладителната система и температурния контролер

Проверете вентилаторите, за да осигурите нормална работа.

Критична проверка:Проверете посоката на въртене на три{0}}фазните вентилатори на трансформатора. Въздушният поток трябва да идва отдолу на намотката. Ако посоката е неправилна, променете последователността на фазите в съответствие със спецификациите.

Проверете температурните контролери и модулите за показване на температурата за нормална работа.

Осигурете правилно заземяване на терморегулаторите и аксесоарите в съответствие с техните спецификации.

Проверете дали сензорите за контрол на температурата са правилно поставени в отворите за измерване на температурата на намотката (дълбочина на вмъкване По-голяма или равна на 80 mm).

8.3 Параметри на регулатора на температурата по подразбиране

Типични параметри по подразбиране за температурни регулатори от сух{0}}тип трансформатор са:

Температурен праг	Действие
По-малко или равно на 80 градуса	Феновете спират
По-голяма или равна на 100 градуса	Вентилаторите се стартират автоматично
По-голям или равен на 130 градуса	Аларма за над{0}}температура
По-голям или равен на 150 градуса	Изключване при пре-температура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следните тестове трябва да бъдат извършени преди трансформаторът да бъде пуснат в експлоатация:

9.1 Измерване на постоянен ток

Измерете съпротивлението на постоянен ток на намотките във всички позиции на крана, за да проверите правилния контакт и да идентифицирате всички разхлабени връзки.

9.2 Тест за съотношение на напрежение и векторна група

Измерете съотношението на напрежението във всички позиции на крана и проверете обозначението на векторната група.

9.3 Проверка на заземяването

Проверете дали тялото и сърцевината на трансформатора са постоянно заземени.

9.4 Измерване на изолационното съпротивление (намотки)

Тест	Изискване	Мегаомметър
ВН–НН и ВН–Земя	По-голямо или равно на 300 MΩ	2500 V
LV–Земя	По-голямо или равно на 100 MΩ	2500 V

Условия на теста:Температура 20–30 градуса, относителна влажност по-малка или равна на 90%

Стойностите на изолационното съпротивление ще намалеят при влажни условия. При влажни условия стойността на съпротивлението трябва да бъде не по-малко от 2 MΩ на 1000 V номинално напрежение (отчитане при 25 градуса за една минута). За трансформатори, които са станали влажни или показват признаци на кондензация/замръзване, трябва да се извърши изсушаване преди обслужване и изпитване на издържано напрежение, независимо от измерените стойности на съпротивлението на намотката.

9.5 Тест за съпротивление на изолацията на сърцевината

Изключете заземителната плоча на сърцевината преди тестване.

Тест	Изискване	Мегаомметър
Ядро–Скоби и Земя	По-голямо или равно на 2 MΩ	500 V
Пиърсинг винт–намотка и LV	По-голямо или равно на 100 MΩ	500 V

Условия на теста:Температура 20–30 градуса, относителна влажност по-малка или равна на 90%

При влажни условия измерените стойности ще намалеят. След сушене стойността на съпротивлението трябва да бъде по-голяма или равна на 0,1 MΩ преди пускането на трансформатора в експлоатация.

9.6 Проверка на-натоварване на стъпален превключвател (OLTC).

За трансформатори, оборудвани с OLTC, проверете и тествайте в съответствие със спецификациите на производителя на OLTC преди работа.

9.7 Изпитване на издържано напрежение на захранващата честота

Приложете издържащо напрежение на захранващата честота при 85% от фабричното тестово напрежение.

9.8 Резюме на теста за приемане

След завършване на всички тестове трябва да се изготви следната документация за приемане: протоколи от тестове (включително резултати от тестове за частичен разряд, по-малко от или равно на 10 pC), инсталационни записи и данни за въвеждане в експлоатация на температурния контролер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.1 Регулиране на позицията на докосване (без-възбуждане)

За трансформатори с изключени превключватели на веригата (напр. номинално напрежение 10 000 V ± 2 × 2,5%):

Докоснете Позиция	Изходно напрежение
2–3	10,500 V
3–4	10,250 V
4–5	10,000 V
5–6	9,750 V
6–7	9,500 V

Ако напрежението на местната енергийна система е 10 kV, свържете кранове в позиция 4–5.

Ако захранващото напрежение надвишава 10 500 V, настройте на по-висока позиция на крана, след като изключите високото напрежение.

Ако захранващото напрежение е под 9500 V, регулирайте на долната позиция на крана, след като изключите високото напрежение.

Всички настройки на крана трябва да се извършват при изключено високо напрежение.

10.2 Работа на OLTC

За трансформатори с стъпални превключватели под-натоварване вижте конкретната спецификация на OLTC. Трансформаторът може да бъде пуснат в експлоатация само след като OLTC е правилно настроен. Изключете захранването, преди да правите каквито и да е настройки.

10.3 Контролер на температурата и дисплей

За трансформатори, оборудвани с терморегулатори и температурни дисплеи:

Първо захранвайте трансформатора, след това захранвайте температурния контролер и дисплея.

Конфигурирайте оборудването според съответните спецификации на температурния контролер.

10.4 Първоначално захранване

Извършете-операции по изключване-затваряне без товар. Най-високият пиков ток на изключване-при затваряне може да достигне 8–10 пъти номиналния ток-това е нормално.

Постепенно увеличавайте натоварването от малко към голямо, като същевременно наблюдавате за необичайни звуци.

10.5 Операция без{1}}зареждане

Работата без{0}}натоварване трябва да отговаря на IEC 905Регламент за сухи-силови трансформатори. Краткосрочната-работа при претоварване е допустима въз основа на температурата на околната среда и първоначалните условия на натоварване.

10.6 Възможност за претоварване

Когато температурата на околната среда е по-ниска от номиналната стойност, изходната мощност може да бъде значително по-висока от номиналните стойности и обратно.

Способността за претоварване на сухи-тип трансформатори зависи от температурата на околната среда, условията на предварително-натоварване, характеристиките на разсейване на топлината на изолацията и термичната времева константа. Кривите на претоварване трябва да се получат от производителя за специфични приложения.

10.7 Специални условия на работа

Сухите-типови трансформатори могат да бъдат пуснати в експлоатация веднага след първоначалното захранване без специална обработка.

Въпреки това, ако трансформаторът е работил във влажен въздух или показва признаци на кондензация/замръзване, трябва да се извърши изсушаване преди последваща работа.

10.8 Първа процедура за захранване

Извършете захранване без{0}}натоварване три пъти, с 5-минутни интервали между всяка операция, и наблюдавайте пусковия ток.

Работете с натоварване, по-малко или равно на 30% за 24 часа, за да проверите производителността.

Повишаването на температурата на намотката не трябва да надвишава 100 K за изолация от клас F.

 

 

 

 

 

 

 

 

11.1 Честота на инспекция

Околна среда	Честота на проверката
Чиста, суха среда	Веднъж годишно
Замърсена среда	На всеки 3–6 месеца

Нововъведените в експлоатация трансформатори трябва да получат първата си проверка след 2-3 месеца работа, последвани от годишни цялостни проверки след това. Препоръчва се цялостен ремонт на всеки 3–5 години или според препоръките на производителя въз основа на състоянието на оборудването.

11.2 Почистване

Проверете и почистете натрупания прах, за да осигурите правилна вентилация и да предотвратите повреда на изолацията.

Обърнете специално внимание на изолаторите и долните подложки.

Използвайте сгъстен сух въздух, за да продухате тръбите и охлаждащите канали (налягане на сгъстен въздух по-малко или равно на 0,2 MPa).

11.3 Визуална проверка

Проверявайте следните елементи по време на всяка проверка:

Скрепителни елементи, съединители и проводящи части за ръжда или корозия.

Изолационни повърхности за следи от пълзене и карбонизация.

Поддържайте изолатори за пукнатини или петна от разряд.

Охлаждащи вентилатори за нормална работа.

Връзки за високо и ниско напрежение за признаци на прегряване.

Сърцевина и намотка за обезцветяване, миризма или други аномалии.

11.4 Периодично изпитване на изолацията

По време на планирана поддръжка (приблизително на всеки пет години), измервайте съпротивлението на изолацията в съответствие с раздели 9.4 и 9.5, за да определите дали оборудването може да продължи да работи. Препоръчва се рутинно изпитване на изолационното съпротивление на всеки 6–12 месеца.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сухите трансформатори обикновено се използват на закрито и в чувствителни към влага среди. За приложения на открито, напълнени с масло или монтирани на стълб, моля, вижте следните допълнителни ръководства за инсталиране и работа.

• Ръководство за инсталиране и експлоатация на трансформатор на подстанция
• Ръководство за инсталиране и експлоатация на силов трансформатор
• Ръководство за монтаж и експлоатация на монтиран на стълб трансформатор
• Ръководство за инсталиране и експлоатация на трансформатор, монтиран на подложка
• Ръководство за инсталиране и експлоатация на компактна подстанция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.1 Ограждане и охрана

Трансформаторите, работещи без корпус, трябва да бъдат монтирани с отделна защитна ограда или предпазител за предотвратяване на опасни злополуки.

За външни или полу{0}}външни инсталации трябва да се осигурят фиксирани предпазни парапети с височина най-малко 1,5 m около трансформатора, с минимално разстояние от 0,5 m между контура на трансформатора и предпазния парапет.

12.2 Забранени действия

Никой не може да докосва трансформатора, докато е под напрежение.Цялата електрическа работа трябва да се извършва с трансформатор, който- е правилно изключен, заключен и маркиран.

12.3 Квалифициран персонал

Всички тестове, проверки на изолацията и работи по поддръжката на трансформатора трябва да се извършват от обучени и квалифицирани електрически специалисти.

12.4 Готовност за първа помощ

Трябва да се създаде план за реагиране при извънредни ситуации, включително процедури за първа помощ при токов удар, и персоналът да бъде съответно обучен.