Испытания силовых трансформаторов

Испытания силовых трансформаторов — комплекс электрических измерений, проверок и испытаний, выполняемых перед вводом оборудования в эксплуатацию, после монтажа, ремонта, реконструкции или в процессе технического обслуживания. Работы позволяют оценить состояние обмоток, изоляции, переключающих устройств, вводов, трансформаторного масла и других элементов трансформатора в пределах согласованной программы.

Состав испытаний определяется типом трансформатора, номинальным напряжением, мощностью, конструкцией, техническим состоянием, объёмом выполненного ремонта, паспортными данными изготовителя и применимыми нормативными требованиями.

Когда требуются испытания

• Перед вводом нового или перемещённого трансформатора в эксплуатацию.
• После монтажа и подключения трансформатора.
• После текущего, среднего или капитального ремонта.
• После замены или ремонта обмоток, вводов, переключающего устройства и других узлов.
• После аварийного отключения, короткого замыкания или срабатывания газовой защиты.
• При подозрении на повреждение изоляции, перегрев, межвитковое замыкание или неисправность РПН.
• В рамках периодического контроля технического состояния оборудования.

ПУЭ устанавливают, что электрооборудование, вновь вводимое в эксплуатацию, подлежит приемо-сдаточным испытаниям. Для силовых трансформаторов перечень проверок включает определение условий включения, измерение характеристик изоляции, испытание повышенным напряжением, измерение сопротивления обмоток постоянному току, проверку коэффициента трансформации и другие операции в зависимости от типа оборудования.

Основные виды испытаний

Перечень работ формируется для конкретного трансформатора. Не все перечисленные испытания обязательны в каждом случае: необходимость определяется программой работ, техническим заданием, паспортом оборудования и результатами предварительного осмотра.

• Визуальный осмотр трансформатора, вводов, бака, радиаторов, системы охлаждения и заземления.
• Проверка состояния и маркировки выводов, контактных соединений и переключающих устройств.
• Измерение сопротивления изоляции обмоток.
• Определение коэффициента абсорбции изоляции.
• Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
• Проверка коэффициента трансформации на всех ступенях переключения.
• Проверка группы соединения обмоток и полярности.
• Проверка работы переключателя ответвлений без возбуждения или устройства РПН — при наличии.
• Измерение тока и потерь холостого хода — при необходимости.
• Измерение сопротивления короткого замыкания — при необходимости.
• Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты — если оно предусмотрено программой и допускается техническим состоянием оборудования.
• Испытание трансформаторного масла на пробивное напряжение.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции — при применимости.
• Проверка заземления бака, вводов и доступных металлических частей.

Проверка изоляции обмоток

Сопротивление изоляции измеряется между обмотками, а также между каждой обмоткой и заземлённым баком трансформатора. При проведении проверки измеряемая обмотка подключается к измерительному прибору, а остальные обмотки и бак заземляются в соответствии с применяемой методикой.

Состояние изоляции оценивают не только по абсолютному значению сопротивления, но и по коэффициенту абсорбции — отношению сопротивлений изоляции, измеренных через 60 и 15 секунд после приложения напряжения. Допустимые значения характеристик изоляции устанавливаются с учётом мощности, напряжения, температуры обмоток, типа изоляции и требований изготовителя.

Измерение сопротивления обмоток

Измерение сопротивления обмоток постоянному току проводится на всех ответвлениях, если для этого не требуется выемка активной части трансформатора. Проверка применяется для выявления нарушений в цепях обмоток, контактных соединениях и переключающих устройствах.

По ПУЭ измеренные значения сопротивления на одном ответвлении не должны отличаться более чем на 2% от результатов других фаз или паспортных данных изготовителя. При сравнении необходимо учитывать температуру обмоток и приводить результаты к сопоставимым условиям.

Проверка коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации проверяется на всех ступенях переключения. Измерение позволяет подтвердить соответствие фактического отношения напряжений обмоток паспортным данным и правильность работы переключателя ответвлений.

Согласно ПУЭ, отклонение коэффициента трансформации не должно превышать 2% по сравнению со значениями на том же ответвлении других фаз или с данными изготовителя. Для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой разность между коэффициентами трансформации не должна быть больше значения ступени регулирования.

Испытания масла и вводов

Для маслонаполненных трансформаторов может проводиться испытание пробы трансформаторного масла на пробивное напряжение. Эта проверка характеризует электрическую прочность масла и позволяет оценить состояние пробы по данному показателю.

Вводы, установленные на силовом трансформаторе, испытываются совместно с обмотками трансформатора. Дополнительные проверки вводов, масла, системы охлаждения, устройств контроля и защиты выполняются в объёме, предусмотренном программой работ и технической документацией оборудования.

Документы по результатам

По итогам выполненных работ оформляется комплект документов по фактически проведённым измерениям и испытаниям. Состав отчёта зависит от программы работ и характеристик обследованного трансформатора.

• Протокол визуального осмотра силового трансформатора.
• Протокол измерения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции.
• Протокол измерения сопротивления обмоток постоянному току.
• Протокол проверки коэффициента трансформации и группы соединения обмоток.
• Протокол испытания трансформаторного масла — при выполнении работ.
• Протокол испытания повышенным напряжением — при выполнении работ.
• Технический отчёт электролаборатории.
• Перечень выявленных замечаний и рекомендации по дальнейшим действиям — при необходимости.