Werking van vermogenstransformatoren

Vermogenstransformatoren zijn integrale elementen van het voedingssysteem. Deze elementen vervullen een zeer belangrijke functie: ze zetten elektriciteit om van de ene spanningswaarde naar een andere waarde, wat nodig is voor verdere energieoverdracht of voor het leveren van stroom aan eindgebruikers.

De belangrijkste taak van de elektriciteitsindustrie is het handhaven van de normale en continue werking van de apparatuur, inclusief de vermogenstransformatoren, die alleen kan worden gegarandeerd door de juiste werking ervan. In dit artikel zullen we in detail ingaan op de prestatiekenmerken van vermogenstransformatoren.

Installatievereisten voor vermogenstransformatoren

Allereerst moet worden opgemerkt dat de juiste en probleemloze werking van vermogenstransformatoren alleen mogelijk is als aan de vereisten voor de installatie wordt voldaan.

Transformatoren met gasbescherming door ontwerp moeten op de basis van de apparatuur worden geïnstalleerd met een lichte helling, zodat de bovenste afdekking van de transformator met 1-1,5% naar het gasrelais stijgt en de oliepijpleiding naar de expander met 2-4% . Transformatoren met een nominaal vermogen tot 1000 kVA zijn in de regel niet uitgerust met gasbeveiliging en worden daarom zonder helling geïnstalleerd.

De belangrijkste voorwaarde voor de juiste werking van een vermogenstransformator is het naleven van het genormaliseerde temperatuurregime tijdens de werking. Daarom is het erg belangrijk om aan alle eisen van de fabrikant voor de installatie van de transformator te voldoen. De belangrijkste taak in dit geval is om de normale werking van de transformator onder belasting te waarborgen, rekening houdend met mogelijke veranderingen in de omgevingstemperatuur.

Transformator bedrijfstemperatuur

De werking van de transformator onder normale temperatuuromstandigheden wordt voornamelijk verzekerd door het constructief voorziene koelsysteem. Dienovereenkomstig is de normale werking van de transformator alleen mogelijk als onderhoud en efficiënte werking van het koelsysteem.

Als de transformator in een gesloten kamer wordt geïnstalleerd, moet naast het standaard koelsysteem worden gezorgd voor effectieve ventilatie in de ruimte. Voor transformatoren met een klein vermogen is de natuurlijke ventilatie in de regel beperkt. Afhankelijk van de lokale omstandigheden kunnen de kenmerken van de transformator en zijn capaciteit, geforceerde toevoer en afvoerventilatie worden geleverd.De koelefficiëntie van de transformator wordt bepaald door het temperatuurverschil tussen de inkomende en uitgaande lucht - deze mag niet hoger zijn dan 15 graden.

De warmteafvoer van de wikkelingen van olietransformatoren wordt verzekerd door middel van transformatorolie waarin de wikkelingen van dit apparaat zijn geplaatst. Om schade aan de wikkelingen tijdens bedrijf te voorkomen, moet het vereiste oliepeil in de transformatortank in acht worden genomen. Daarom zorgt de werking van de transformator voor bewaking van het oliepeil in de conservator van de transformatortank. Het oliepeil moet binnen de toegestane limieten liggen en ongeveer overeenkomen met de omgevingstemperatuur, rekening houdend met de huidige belasting van de transformator.

Ook zijn transformatoren uitgerust met thermometers of temperatuursensoren die de temperatuur bewaken van de bovenste lagen transformatorolie, die moeten voldoen aan de eisen van een bepaald koelsysteem.

Transformator belasting

Het regelen van de belastingsmodus is een van de belangrijkste taken bij de werking van een vermogenstransformator. De belastingsstroom van elk van de wikkelingen van de transformator mag de nominale waarde niet overschrijden.Lichte overbelastingen zijn toegestaan, waarvan de grootte en duur van veel factoren afhangen - deze gegevens worden aangegeven in de operationele documentatie.

Langdurige overbelasting van transformatoren buiten de toegestane normen heeft een negatieve invloed op de levensduur van de transformator.Daarom moet de transformator bij een stroomtekort worden vervangen door een krachtigere die voldoet aan de huidige behoeften van consumenten.

In het geval van seizoenswisselingen in de belastingen zonder stroom, zou een optie om het probleem op te lossen zijn om een ​​extra transformator te installeren die, indien nodig, betrokken bij parallel werk… Het is alleen mogelijk om transformatoren voor parallelbedrijf aan te sluiten als aan een aantal voorwaarden is voldaan:

• gelijkheid van spoelaansluitgroepen;

• de verhouding van het nominale vermogen van de transformatoren is niet meer dan 1 op 3;

• gelijkheid van nominale spanningen (0,5% verschil tussen transformatieverhoudingen is toegestaan);

• gelijkheid van de kortsluitspanning (een afwijking van 10% is toegestaan);

• naleving van fasen bij het aansluiten van de wikkelingen.

Brandveiligheid bij het gebruik van vermogenstransformatoren

Vermogenstransformatoren zijn apparaten met een verhoogd risico op brand. Daarom is het tijdens de werking van stroomtransformatoren noodzakelijk om de brandveiligheidsregels strikt na te leven.

In een gesloten kamer of op het grondgebied van een open schakelinstallatie waar de transformator is geïnstalleerd, moet er de nodige brandblusapparatuur zijn - dozen met zand, brandblussers.

Voor hoogvermogentransformatoren zijn speciale automatische brandblusinstallaties geïnstalleerd. In dit geval omvat de werking van de transformatoren periodieke controles van de werking en het onderhoud van deze installaties.

Voor transformatoren met een groot volume transformatorolie, om oliespatten te voorkomen in het geval van een lek in de tank, zijn speciale olie-ontvangers geïnstalleerd, die via pijpleidingen zijn verbonden met een olieopvangbak. Als de transformator beschadigd is, komt het volledige olievolume in het oliecarter.

In energievoorzieningen wordt speciale aandacht besteed aan de training van servicepersoneel op het gebied van brandveiligheid: er wordt training georganiseerd, de kennis van brandveiligheidsregels wordt periodiek gecontroleerd, er wordt brandtraining gegeven en er worden speciale brandblusschema's ontwikkeld, rekening houdend met de lokale omstandigheden.

Bescherming van vermogenstransformatoren

De werking van vermogenstransformatoren binnen de aangegeven levensduur wordt verzekerd door de aanwezigheid van beveiligingsinrichtingen, waarvan de belangrijkste taak is bescherming van transformatoren tegen ongewenste overbelasting en interne schade.

Daarom omvat de werking van transformatoren ook tijdige inspectie en onderhoud van relaisbeveiligingen en transformatorautomatiseringselementen.

Hoe energietransformatoren worden gebruikt in energievoorzieningen

Om een ​​continue en langdurige werking te garanderen, omvat de werking van vermogenstransformatoren op onderstations de volgende maatregelen:

• het uitvoeren van periodieke inspecties van de apparatuur;

• uitvoeren van gepland onderhoud en revisie;

• probleemoplossing na calamiteiten.

De inspectiefrequentie van transformatoren is afhankelijk van het type elektrische installatie.Bij elektrische installaties met permanent dienstdoend personeel wordt de keuring één keer per dag uitgevoerd, zonder vast personeel minimaal één keer per maand en inspectie van transformatoren in verdeelpunten één keer per 6 maanden.

Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden van de transformator, met name de belastingsmodus, de omgevingstemperatuur en de technische staat van de apparatuur in het algemeen, kan de controlefrequentie veranderen.

In noodsituaties, na activering van de beveiliging of een plotselinge verandering in de omgevingstemperatuur, worden buitengewone controles van de transformator uitgevoerd.

Transformatoren worden gecontroleerd zonder ze uit te schakelen. Bij het controleren van een vermogenstransformator wordt het volgende gecontroleerd:

• uitlezingen van temperatuursensoren, het oliepeil in de expander en de overeenstemming van deze gegevens met de gemiddelde dagelijkse temperatuur van de omgeving, rekening houdend met de omvang van de belasting van de vermogenstransformator;

• de afwezigheid van extern gekraak in de transformatortank, geluiden die niet typisch zijn voor de normale werking van de transformator;

• de integriteit van de aardgeleider (bus);

• de integriteit en afwezigheid van verontreiniging van busisolatoren, oliedruk en afwezigheid van lekken met afgedichte bussen;

• de staat van de rails en contactverbindingen, het ontbreken van hun verwarming;

• geen olielekkage op de transformatortank, pijpleidingen en andere structurele elementen;

• de staat van het signaal silicagel in de luchtdroger;

• onderhoudbaarheid en goede werking van oliebehandelingsapparatuur, koelapparaten;

• in aanwezigheid van een lastschakelaar - overeenstemming met de stand van de schakelaar van de aandrijfschakelaar op de transformator en de indicator op het beveiligings-, besturings- en automatiseringspaneel;

• ook op het beveiligingspaneel worden de uitlezingen van de apparaten gecontroleerd - de belastingsstroom en spanningsniveaus aan elke kant, de afwezigheid van externe signalen van de beveiliging en automatisering, de overeenstemming van de posities van de schakelapparaten met de normale werking van de apparatuur.

De werking van transformatoren omvat ook controle van spanningsniveaus in de consument. In het geval van een spanningsafwijking buiten de toegestane waarden, wordt de spanning aangepast door de wikkelkranen te schakelen via stroomonderbrekers of lastschakelaars.