Prevádzka výkonových transformátorov

Výkonové transformátory sú neoddeliteľnou súčasťou energetického systému. Tieto prvky plnia veľmi dôležitú funkciu — premieňajú elektrickú energiu z jednej hodnoty napätia na inú hodnotu, ktorá je potrebná pre ďalší prenos energie alebo pre dodávku energie koncovým užívateľom.

Najdôležitejšou úlohou elektroenergetiky je udržiavať normálnu a nepretržitú prevádzku zariadení vrátane výkonových transformátorov, čo je možné zabezpečiť len ich správnou prevádzkou. V tomto článku sa budeme podrobne zaoberať výkonnostnými charakteristikami výkonových transformátorov.

Požiadavky na inštaláciu výkonových transformátorov

V prvom rade je potrebné poznamenať, že správna a bezproblémová prevádzka výkonových transformátorov je možná len pri dodržaní požiadaviek na jeho inštaláciu.

Transformátory s ochranou proti plynu by mali byť inštalované na základni zariadenia s miernym sklonom tak, aby horný kryt transformátora stúpal k plynovému relé o 1-1,5% a ropovodu k expandéru o 2-4% . Transformátory s menovitým výkonom do 1000 kVA spravidla nie sú vybavené ochranou proti plynu, preto sú inštalované bez sklonu.

Najdôležitejšou podmienkou správnej prevádzky výkonového transformátora je dodržiavanie normalizovaného teplotného režimu počas jeho prevádzky. Preto je veľmi dôležité splniť všetky požiadavky výrobcu na inštaláciu transformátora. Hlavnou úlohou v tomto prípade je zabezpečiť normálnu prevádzku transformátora pri zaťažení, berúc do úvahy možné zmeny teploty okolia.

Prevádzková teplota transformátora

Prevádzku transformátora za normálnych teplotných podmienok zabezpečuje predovšetkým konštrukčne zabezpečený chladiaci systém. V súlade s tým je normálna prevádzka výkonového transformátora možná iba vtedy, ak servis a efektívnu prevádzku chladiaceho systému.

Ak je transformátor inštalovaný v uzavretej komore, potom musí byť okrem štandardného chladiaceho systému zabezpečené aj účinné vetranie v miestnosti. Pre transformátory s malým výkonom je spravidla obmedzené prirodzené vetranie. V závislosti od miestnych podmienok je možné zabezpečiť charakteristiky výkonového transformátora a jeho kapacitu, nútené napájanie a odsávanie.Účinnosť chladenia transformátora je určená teplotným rozdielom medzi prichádzajúcim a odchádzajúcim vzduchom — nemal by presiahnuť 15 stupňov.

Odvod tepla z vinutia olejových transformátorov je zabezpečený pomocou transformátorového oleja, v ktorom sú uložené vinutia tohto zariadenia. Aby nedošlo k poškodeniu vinutia počas prevádzky, je potrebné dodržať požadovanú hladinu oleja v nádrži transformátora. Preto prevádzka transformátora zabezpečuje sledovanie hladiny oleja v konzervátore nádrže transformátora. Hladina oleja musí byť v rámci povolených limitov a približne zodpovedať teplote okolia, berúc do úvahy prúdové zaťaženie transformátora.

Transformátory sú tiež vybavené teplomermi alebo snímačmi teploty, ktoré monitorujú teplotu horných vrstiev transformátorového oleja, ktoré musia spĺňať požiadavky určitého chladiaceho systému.

Zaťaženie transformátora

Riadenie režimu zaťaženia je jednou z najdôležitejších úloh pri prevádzke výkonového transformátora. Zaťažovací prúd každého z vinutí transformátora by nemal prekročiť menovitú hodnotu.Povolené sú ľahké preťaženia, ktorých veľkosť a trvanie závisí od mnohých faktorov - tieto údaje sú uvedené v prevádzkovej dokumentácii.

Dlhodobé preťažovanie transformátorov nad prípustné normy negatívne ovplyvňuje životnosť transformátora.V prípade výpadku prúdu je preto potrebné vymeniť transformátor za výkonnejší, ktorý zodpovedá aktuálnym potrebám spotrebiteľov.

V prípade sezónnych zmien v záťaži bez napájania by možnosťou riešenia problému bola inštalácia dodatočného transformátora, ktorý v prípade potreby zapojený do paralelnej práce… Transformátory na paralelnú prevádzku je možné pripojiť len vtedy, ak je splnených niekoľko podmienok:

• rovnosť skupín pripojenia cievok;

• pomer menovitého výkonu transformátorov nie je väčší ako 1 až 3;

• rovnosť menovitých napätí (je povolený 0,5% rozdiel medzi transformačnými pomermi);

• rovnosť skratového napätia (je povolená odchýlka 10%);

• dodržiavanie fáz pri pripájaní vinutí.

Požiarna bezpečnosť prevádzky výkonových transformátorov

Výkonové transformátory sú zariadenia so zvýšeným nebezpečenstvom požiaru. Preto je počas prevádzky výkonových transformátorov potrebné prísne dodržiavať pravidlá požiarnej bezpečnosti.

V uzavretej komore alebo na území otvoreného rozvádzača, kde je inštalovaný transformátor, musí byť potrebné protipožiarne vybavenie - boxy s pieskom, hasiace prístroje.

Pre vysokovýkonné transformátory sú inštalované špeciálne automatické hasiace zariadenia. V tomto prípade prevádzka transformátorov zahŕňa pravidelné kontroly prevádzkyschopnosti a údržby týchto zariadení.

Pre transformátory s veľkým objemom transformátorového oleja, aby sa zabránilo striekaniu oleja v prípade úniku v nádrži, sú inštalované špeciálne olejové prijímače, ktoré sú spojené potrubím s nádržou na olej. Ak je transformátor poškodený, celý objem oleja sa dostane do olejovej vane.

V energetických zariadeniach sa osobitná pozornosť venuje školeniu servisného personálu v otázkach požiarnej bezpečnosti: organizuje sa školenie, pravidelne sa kontroluje znalosť pravidiel požiarnej bezpečnosti, vykonávajú sa požiarne školenia a vyvíjajú sa špeciálne schémy hasenia požiarov s prihliadnutím na miestne podmienky.

Ochrana výkonových transformátorov

Prevádzka výkonových transformátorov v rámci deklarovanej životnosti je zabezpečená prítomnosťou ochranných zariadení, ktorých hlavnou úlohou je ochrana transformátorov pred nežiaducim preťažením a vnútorným poškodením.

Prevádzka transformátorov preto zahŕňa aj včasnú kontrolu a údržbu reléových ochrán a prvkov automatizácie transformátorov.

Ako sú výkonové transformátory prevádzkované v energetických zariadeniach

Na zabezpečenie nepretržitej a dlhodobej prevádzky prevádzka výkonových transformátorov v rozvodniach zahŕňa tieto opatrenia:

• vykonávanie pravidelných kontrol zariadení;

• vykonávanie plánovanej údržby a generálnej opravy;

• riešenie problémov po mimoriadnych udalostiach.

Frekvencia kontroly transformátorov závisí od typu elektroinštalácie.V elektroinštaláciách so stálou obsluhou sa kontrola vykonáva 1x denne, bez stálej obsluhy - minimálne 1x mesačne a kontrola transformátorov v rozvodniach - 1x za 6 mesiacov.

Frekvencia kontrol sa môže meniť v závislosti od prevádzkových podmienok transformátora, najmä od režimu zaťaženia, okolitej teploty, ako aj od technického stavu zariadenia vo všeobecnosti.

V prípade havarijných situácií, po aktivácii ochrany alebo náhlej zmene teploty okolia, sa vykonávajú mimoriadne kontroly transformátora.

Transformátory sa kontrolujú bez ich vypnutia. Pri kontrole výkonového transformátora sa kontroluje nasledovné:

• hodnoty teplotných snímačov, hladina oleja v expandéri a súlad týchto údajov s priemernou dennou teplotou prostredia, berúc do úvahy veľkosť zaťaženia výkonového transformátora;

• absencia vonkajšieho praskania vo vnútri nádrže transformátora, zvuky, ktoré nie sú typické pre normálnu prevádzku transformátora;

• celistvosť uzemňovacieho vodiča (zbernice);

• integrita a neprítomnosť kontaminácie izolátorov puzdier, tlak oleja a absencia netesností s utesnenými puzdrami;

• stav prípojníc a kontaktných spojení, nedostatok ich zahrievania;

• nedochádza k úniku oleja na nádrži transformátora, potrubiach a iných konštrukčných prvkoch;

• stav signálneho silikagélu v sušičke vzduchu;

• prevádzkyschopnosť a správna prevádzka zariadení na úpravu oleja, chladiacich zariadení;

• v prítomnosti spínača záťaže - súlad s polohou spínača spínača pohonu umiestneného na transformátore a indikátora umiestneného na ochrannom, riadiacom a automatizačnom paneli;

• aj na ochrannom paneli sa kontrolujú hodnoty zariadení — úrovne záťažového prúdu a napätia na každej strane, absencia externých signálov z ochrany a automatizácie, súlad polôh spínacích zariadení s normálnou prevádzkou zariadení.

Prevádzka transformátorov zahŕňa aj kontrolu napäťových úrovní v spotrebiči. V prípade odchýlky napätia mimo prípustných hodnôt sa napätie upraví prepnutím odbočiek vinutia cez prepínače odbočiek alebo zariadenia na spínanie záťaže.