Пленочная защита трансформатора: как это работает?

Защита трансформаторного масла от насыщения влагой имеет решающее значение для надежной работы трансформатора. Увлажнение масла приводит к снижению его диэлектрической прочности, а повышенное насыщение масла кислородом воздуха приводит к ускоренному окислению меди. Эти два фактора способствуют снижению ресурса изоляции трансформатора и в конечном счете приведет к пробою изоляции обмоток и аварии трансформатора. Поэтому важно, чтобы в воздушном пространстве масляного резервуара, который связан с атмосферой, поддерживался низкий уровень влажности.

Для осушения поступающего извне воздуха обычно применяют селикагель. Осушитель размещают в перепускных клапанах масляного бака, встраивают в виде отдельного узла бака или совмещают с датчиками влажности. Для нормальной работы осушителя требуется его периодическая замена. Другой подход к решению задачи осушения трансформаторного масла реализован в системе пленочной защиты. Такая система защиты состоит из эластичной емкости (рис. 1), помещенной в бак расширителя трансформатора. После монтажа емкости в баке трансформатора создают разряжение, за счет которого емкость занимает весь свободный объем расширителя и «прилипает» к его стенкам, герметизируя над масленое пространство. Компенсация теплового расширения трансформаторного масла («дыхание») осуществляется за счет вытеснения воздуха из внутреннего объема эластичной емкости (рис. 2). Для защиты от влаги используется воздухоосушительный фильтр.

Раньше пленочная защита использовалась в трансформаторах от 63 МВА напряжением 110 кВ и выше. Сегодня такое решение встречается в трансформаторах меньшей мощности.

Пленочная защита трансформатора

Рис. 1. Общий вид эластичной емкости (оболочки) при испытании на целостность

 

пленочная защита трансформатора принцип действия и устройство

Рис. 2. Принципиальная схема пленочной защиты

 

Уровень масла в расширителе контролируется стрелочным маслоуказателем. В зависимости от типа маслоуказатель может монтироваться внутрь эластичной емкости (типа МС-1, см. рис. 2) или под пленочную защиту в масло (типа МТО, см. рис. 3).

пленочная защита масла трансформатора

Рис. 3. Расширитель с указателем уровня типа МТО

 

Расширитель с пленочной защитой

Рис. 4. Расширитель с пленочной защитой

 

Расширитель трансформатора с пленочной защитой имеет конструктивную особенность, по которой можно определить наличие гибкой оболочки в трансформаторе визуально. На рис. 4 стрелками показаны фланцы крепления для подвешивания гибкой оболочки за петли в ее верхней части (рис. 1).

Основными причинами нарушения работы пленочной защиты являются:

  • повреждение эластичной оболочки при установке;
  • повреждение эластичной оболочки во время работы об острые кромки внутри бака расширителя;
  • неправильная установка эластичной оболочки;
  • попадание воздуха между баком расширителя и гибкой оболочкой;
  • потеря эластичной оболочкой своих свойств (естественное старение).
  • потеря эластичной оболочкой своих свойств (из-за конденсации влаги внутри с последующим замерзанием).

Согласно НДТ контроль за состоянием пленочной защиты осуществляется:

  • по результатам анализа трансформаторного масла на общее газосодержание с периодичностью не реже 4 раз в год;
  • визуально при текущем ремонте трансформатора (текущий ремонт главных трансформаторов1 раз в два года, трансформаторов с РПН 1 раз в год).

Визуальный осмотр эластичной оболочки проводится совместно с ревизией указателя уровня масла, через отверстие для установки маслоуказателя или специальный люк для ревизии. Основными критериями исправности гибкой оболочки являются:

  • общее газосодержание трансформаторного масла не превышает 2-4 %;
  • отсутствует провисание гибкой оболочки;
  • отсутствие трансформаторного масла внутри гибкой оболочки.

Увеличение общего газосодержания трансформаторного масла не говорит однозначно о повреждении пленочной защиты и может быть вызвано следующими эксплуатационными факторами:

  • нарушением герметичности расширителя;
  • ремонтными работами на трансформаторе (в частности доливкой трансформатора не дегазированным маслом);
  • подсосом воздуха через фланцевые уплотнения (обычно в районе маслонасосов);
  • газообразованием внутри трансформатора при наличии внутренних дефектов трансформатора.

Периодичность проведения анализов масла на общее газосодержание не чаще одного раза в 4 года мало информативна. Рекомендуется выполнять анализ на общее газосодержание не реже одного раза в год и после каждого ремонта с частичной разгерметизацией трансформатора (например, при ремонте системы охлаждения).

Для контроля за целостностью пленочной защиты может быть использовано специальное реле (поз. 9 на рис. 2). При повреждении оболочки открывается доступ воздуха к патрубку реле, реле заполняется воздухом, что приводит к его срабатыванию (рис. 5). В случае установки реле контроля пленочной защиты периодичность сроков визуального осмотра может быть увеличена до 6 лет (средний срок службы гибкой оболочки 10-12 лет), а также производится по факту срабатывания реле.

Расширитель с установленным реле контроля пленочной защиты (слева), реле CEDASPE CPR3 (справа)

Рис. 5. Расширитель с установленным реле контроля пленочной защиты (слева), реле CEDASPE CPR3 (справа)

 

Для повышения надежности защиты трансформатора, рекомендуется заменить обычный воздухоосушитель на необслуживаемый типа MESSKO MTraB (рис. 6). Данный воздухоосушитель содержит в своей конструкции нагревательный элемент и датчик влажности. Цель нагревателя не допустить увлажнения силикагеля. Если возникает условие, при котором влажный воздух начинает поступать через патрон воздухоосушителя, датчик влажности даёт команду на подогрев силикагеля в патроне. Создается «тепловой барьер», который препятствует проникновению влаги и осушает поступающий воздух, что препятствует проникновению влаги. В таком режиме степень увлажнения силикагеля не достигает насыщения, происходит его постоянная регенерация и дополнительная сушка не требуется.

Таким образом, риск увлажнения трансформатора из-за несвоевременной замены силикагеля и масла в гидрозатворе сводится к минимуму. Из опыта ремонтов и эксплуатации можно с уверенностью сказать, что у каждого четвертого трансформатора силикагель заменяется не вовремя.

Необслуживаемый воздухоосушитель типа MTraB DB

Рис. 5. Необслуживаемый воздухоосушитель типа MTraB DB

 

Грамотная эксплуатация пленочной защиты, использование навесного оборудования с улучшенными характеристиками позволят полностью использовать ресурс трансформатора, избежать дорогостоящих ремонтов и обеспечить безаварийную работу оборудования в течение всего срока службы.

Дополнительно следует сказать о современных необслуживаемых осушителях. Эти устройства постоянно развиваются и получают все большую функциональность. Например, осушители Qualitrol обеспечивают не только гибкую настройку параметров работы и дистанционного мониторинга. Эти приборы имеют специальное исполнение для работы в необслуживаемом режиме при сверхнизких температурах.

Заполните форму, и мы подберем осушитель Qualitrol конкретно под ваш трансформатор:


* - Обязательное для заполнения
Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

 

Последние новости

12.04.2023

Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.

27.03.2023

Требуется защита кабельных соединений от перегрева? У нас есть решение!  Огнестойкий мат изготовлен из органической керамической силиконовой резиновой композитной ленты и фарфорового неорганического материала, который придает изделиям защитные свойства: проявляет теплопроводность при комнатной температуре и теплоизоляцию при высокой температуре

01.03.2023

Для полного понимания влияния ветра (или принудительной конвекции) на поверхность необходимо понимать основной принцип теплопередачи. Тепловая энергия всегда перемещается из точки с более высокой температурой в точку с более низкой температурой, за исключением случаев, когда другая сила изменяет направление этого движения.

12.02.2023

Одним из важнейших параметров аккумуляторной батареи является объем энергии, который она может запасать/отдавать определенной нагрузке или, другими словами, емкость аккумуляторной батареи. Для проверки реальной емкости аккумуляторных батарей наиболее эффективным является метод разрядки батареи с помощью специального прибора - блока нагрузки. Чтобы оценка состояния АКБ была выполнена верно, очень важно выбрать правильную модель блока нагрузки для вашего конкретного случая. Прочитать подробнее о методе разрядки АКБ вы можете в нашей предыдущей статье. Чтобы помочь вам выбрать правильную модель блока нагрузки, у Kongter есть несколько рекомендаций.

02.02.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает прием заказов на поставку трассоискателей известного мирового производителя RIDGID. Трассоискатели RIDGID – незаменимые инструменты при поиске различных подземных коммуникаций (трасс кабелей, трубопроводов), а также при проведении земляных работ. Узнай больше...

25.01.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает поставки тепловизоров Guide Sensmart, внесенных в Госреестр СИ. В номенклатуре недорогие портативные модели, тепловизоры для смартфона, а также высокоэффективные профессиональные тепловизионные камеры (до 2000°C).

29.11.2022

Блок нагрузки переменного тока – это часть электрического испытательного оборудования, используемого для имитации электрической нагрузки для тестирования источника электроэнергии без подключения его к нормальной рабочей нагрузке. Во время тестирования блок нагрузки подключается к выходу источника питания, такого как электрогенератор, аккумулятор или фотоэлектрическая система, вместо его обычной нагрузки. Блок нагрузки обеспечивает поддержание параметров нагрузки с характеристиками, аналогичными стандартной рабочей нагрузке тестируемого прибора, в то же время рассеивая выходную мощность, которая в нормальном режиме потребляется нагрузкой.

27.10.2022

Компания «СвязьКомплект» начинает продажи муфт холодной усадки для кабельных линий среднего напряжения 6/10-35 кВ. Муфты производятся под маркой «ИМАГ» и поставляются на замену аналогичной продукции компании 3М.

20.09.2022

Воздушные ЛЭП весьма уязвимы для всевозможных воздействий. Но наиболее распространенным видом аварий на них являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Так называют вид повреждения, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или предмет, электрически связанный с землей. По статистике, на ОЗЗ приходится до 90% всех электрических повреждений ЛЭП.

29.08.2022

Кабельные линии (КЛ) постоянно подвергаются внешним неблагоприятным воздействиям (природным явлениям, механическим нагрузкам). Нередко в обрыве кабеля виноват сам человек (к примеру, в процессе проведения земляных работ). Рассмотрим самые распространенные методы определения поврежденного участка кабельной линии.