Funzionamento dei trasformatori di potenza

I trasformatori di potenza sono elementi integranti del sistema di alimentazione. Questi elementi svolgono una funzione molto importante: convertono l'elettricità da un valore di tensione a un altro valore, necessario per un ulteriore trasferimento di energia o per fornire energia agli utenti finali.

Il compito più importante dell'industria dell'energia elettrica è mantenere il normale e continuo funzionamento delle apparecchiature, compresi i trasformatori di potenza, che può essere garantito solo dal suo corretto funzionamento. In questo articolo considereremo in dettaglio le caratteristiche prestazionali dei trasformatori di potenza.

Requisiti di installazione per i trasformatori di potenza

Prima di tutto, va notato che il funzionamento corretto e senza problemi dei trasformatori di potenza è possibile solo se vengono seguiti i requisiti per la sua installazione.

I trasformatori con protezione del gas in base alla progettazione devono essere installati sulla base dell'apparecchiatura con una leggera pendenza in modo che il coperchio superiore del trasformatore salga al relè del gas dell'1-1,5% e l'oleodotto all'espansore del 2-4% . I trasformatori con potenza nominale fino a 1000 kVA, di norma, non sono dotati di protezione dal gas, pertanto sono installati senza pendenza.

La condizione più importante per il corretto funzionamento di un trasformatore di potenza è il rispetto del regime di temperatura normalizzato durante il suo funzionamento. Pertanto, è molto importante soddisfare tutti i requisiti del produttore per l'installazione del trasformatore. Il compito principale in questo caso è garantire il normale funzionamento del trasformatore sotto carico, tenendo conto delle possibili variazioni della temperatura ambiente.

Temperatura di esercizio del trasformatore

Il funzionamento del trasformatore in condizioni di temperatura normali è garantito principalmente dal sistema di raffreddamento fornito in modo costruttivo. Di conseguenza, il normale funzionamento del trasformatore di potenza è possibile solo se manutenzione e funzionamento efficiente del sistema di raffreddamento.

Se il trasformatore è installato in una camera chiusa, oltre al sistema di raffreddamento standard, deve essere fornita un'efficace ventilazione nella stanza. Per i trasformatori di piccola potenza, di norma, la ventilazione naturale è limitata. A seconda delle condizioni locali, possono essere fornite le caratteristiche del trasformatore di potenza e la sua capacità, l'alimentazione forzata e la ventilazione di scarico.L'efficienza di raffreddamento del trasformatore è determinata dalla differenza di temperatura tra l'aria in entrata e in uscita - non deve superare i 15 gradi.

La dissipazione del calore dagli avvolgimenti dei trasformatori in olio è assicurata dall'olio per trasformatori in cui sono inseriti gli avvolgimenti di questa apparecchiatura. Per evitare danni agli avvolgimenti durante il funzionamento, è necessario rispettare il livello di olio richiesto nel serbatoio del trasformatore. Pertanto, il funzionamento del trasformatore prevede il monitoraggio del livello dell'olio nel conservatore del serbatoio del trasformatore. Il livello dell'olio deve rientrare nei limiti consentiti e corrispondere approssimativamente alla temperatura ambiente, tenendo conto del carico di corrente del trasformatore.

Inoltre, i trasformatori sono dotati di termometri o sensori di temperatura che monitorano la temperatura degli strati superiori dell'olio del trasformatore, che devono soddisfare i requisiti di un determinato sistema di raffreddamento.

Carico del trasformatore

Il controllo della modalità di carico è uno dei compiti più importanti nel funzionamento di un trasformatore di potenza. La corrente di carico di ciascuno degli avvolgimenti del trasformatore non deve superare valore nominale... Sono consentiti leggeri sovraccarichi, le cui dimensioni e durata dipendono da molti fattori: questi dati sono indicati nella documentazione operativa.

Il sovraccarico prolungato dei trasformatori oltre gli standard consentiti influisce negativamente sulla durata del trasformatore.Pertanto, in caso di mancanza di corrente, il trasformatore deve essere sostituito con uno più potente che soddisfi le attuali esigenze dei consumatori.

In caso di variazioni stagionali dei carichi privi di alimentazione, un'opzione per risolvere il problema sarebbe quella di installare un trasformatore aggiuntivo che, se necessario, coinvolti in lavori paralleli… È possibile collegare i trasformatori per il funzionamento in parallelo solo se sono soddisfatte diverse condizioni:

• uguaglianza dei gruppi di connessione delle bobine;

• il rapporto tra la potenza nominale dei trasformatori non è superiore a 1 a 3;

• uguaglianza delle tensioni nominali (è consentita una differenza dello 0,5% tra i rapporti di trasformazione);

• parità della tensione di cortocircuito (è ammessa una deviazione del 10%);

• rispetto delle fasi durante il collegamento degli avvolgimenti.

Sicurezza antincendio nel funzionamento dei trasformatori di potenza

I trasformatori di potenza sono apparecchiature a maggior rischio di incendio. Pertanto, durante il funzionamento dei trasformatori di potenza, è necessario osservare rigorosamente le norme di sicurezza antincendio.

In una camera chiusa o sul territorio di un quadro aperto in cui è installato il trasformatore, devono essere presenti le necessarie attrezzature antincendio: scatole con sabbia, estintori.

Speciali impianti antincendio automatici sono installati per trasformatori ad alta potenza. In questo caso, il funzionamento dei trasformatori comprende controlli periodici dell'operatività e della manutenzione di tali impianti.

Per i trasformatori con un grande volume di olio per trasformatori, al fine di evitare schizzi d'olio in caso di perdita nel serbatoio, vengono installati speciali ricevitori dell'olio, che sono collegati tramite tubazioni a un serbatoio della coppa dell'olio. Se il trasformatore è danneggiato, l'intero volume di olio entrerà nella coppa dell'olio.

Nelle strutture energetiche, viene prestata particolare attenzione alla formazione del personale di servizio in materia di sicurezza antincendio: viene organizzata la formazione, viene periodicamente verificata la conoscenza delle norme di sicurezza antincendio, viene condotta una formazione antincendio e vengono sviluppati speciali schemi antincendio, tenendo conto delle condizioni locali.

Protezione dei trasformatori di potenza

Il funzionamento dei trasformatori di potenza entro la vita utile dichiarata è assicurato dalla presenza di dispositivi di protezione, il cui compito principale è protezione dei trasformatori da sovraccarichi indesiderati e danni interni.

Pertanto, il funzionamento dei trasformatori include anche l'ispezione tempestiva e la manutenzione delle protezioni dei relè e degli elementi di automazione del trasformatore.

Come funzionano i trasformatori di potenza nelle centrali elettriche

Per garantire un funzionamento continuo ea lungo termine, il funzionamento dei trasformatori di potenza nelle sottostazioni comprende le seguenti misure:

• eseguire ispezioni periodiche delle apparecchiature;

• eseguire la manutenzione programmata e la revisione;

• risoluzione dei problemi dopo le emergenze.

La frequenza dell'ispezione dei trasformatori dipende dal tipo di installazione elettrica.Negli impianti elettrici con personale permanente in servizio, l'ispezione viene eseguita una volta al giorno, senza personale permanente - almeno una volta al mese, e l'ispezione dei trasformatori nei punti di distribuzione - una volta ogni 6 mesi.

A seconda delle condizioni operative del trasformatore, in particolare la modalità di carico, la temperatura ambiente, nonché le condizioni tecniche dell'apparecchiatura in generale, la frequenza dei controlli può variare.

In caso di situazioni di emergenza, dopo l'intervento della protezione o un improvviso sbalzo della temperatura ambiente, vengono effettuati controlli straordinari del trasformatore.

I trasformatori vengono controllati senza spegnerli. Quando si controlla un trasformatore di alimentazione, viene verificato quanto segue:

• letture dei sensori di temperatura, il livello dell'olio nell'espansore e la corrispondenza di questi dati con la temperatura media giornaliera dell'ambiente, tenendo conto dell'entità del carico sul trasformatore di potenza;

• l'assenza di scoppiettii esterni all'interno della cassa del trasformatore, rumori non tipici del normale funzionamento del trasformatore;

• l'integrità del conduttore di terra (bus);

• l'integrità e l'assenza di contaminazione degli isolatori delle boccole, la pressione dell'olio e l'assenza di perdite con le boccole sigillate;

• lo stato delle sbarre e dei collegamenti dei contatti, la mancanza del loro riscaldamento;

• nessuna perdita di olio sul serbatoio del trasformatore, tubazioni e altri elementi strutturali;

• la condizione del segnale gel di silice nell'essiccatore d'aria;

• manutenibilità e corretto funzionamento delle apparecchiature per il trattamento dell'olio, dispositivi di raffreddamento;

• in presenza di un sezionatore di carico - rispetto della posizione dell'interruttore dell'interruttore di azionamento posto sul trasformatore e dell'indicatore posto sul quadro di protezione, comando e automazione;

• anche sul pannello di protezione vengono verificate le letture dei dispositivi: i livelli di corrente e tensione di carico su ciascun lato, l'assenza di segnali esterni dalla protezione e dall'automazione, la corrispondenza delle posizioni dei dispositivi di manovra al normale funzionamento del attrezzatura.

Il funzionamento dei trasformatori include anche il controllo dei livelli di tensione nel consumatore. In caso di deviazione della tensione al di fuori dei valori consentiti, la tensione viene regolata commutando le prese dell'avvolgimento tramite commutatori a vuoto o dispositivi di commutazione del carico.