Силовые трансформаторы: срок службы и слабые места

Силовой трансформатор (СТ) – электротехническое устройство статического типа, предназначенное для снабжения электроэнергией промышленных объектов или населенных пунктов. Большинство силовых трансформаторов являются устройствами понижающего типа, основной задачей которых является понижение уровня напряжения с высокого до среднего. Например, большинство силовых трансформаторов понижают напряжение, передаваемое по ЛЭП, с высокого – 6-10 КВ, до среднего – 0,4 КВ. Основными силовыми трансформаторами, применяемыми в РФ, являются маслонаполненные устройства типа ТМ и ТМГ.

Принцип работы силового трансформатора

Работа силового трансформатора основывается на том же принципе, что и работа любого другого типа электротрансформатора – явление электромагнитной индукции.

Конструкция основных типов маслонаполненных трансформаторов

Любой преобразователь такого типа имеет в составе:

основной бак – металлический герметичный корпус, внутри которого расположена активная часть и залито масло;
активная часть – собственно трансформатор, состоящий из стального сердечника и обмоток низкого (НН) и высокого напряжения (ВН), от каждой из которых сделаны отводы. Отвод каждой обмотки подключен к изолированному от корпуса выводу, имеющему наружную сторону;
устройства для контроля и измерения рабочих характеристик трансформатора.

На большинстве моделей маслонаполненных трансформаторов, снаружи смонтированы рукоятка переключателя обмоток (ПБВ) и клапан сброса давления.

Срок службы силовых трансформаторов

Нормированный срок службы до капитального ремонта большинства СТ, составляет 12 лет, а полный – 25 лет. Заводы-изготовители, при условии соблюдения рабочих характеристик масла и активной части трансформаторов, допускают увеличение срока службы силовых трансформаторов до 30-40 лет. Для этого, исполнители, ответственные за работу этих устройств, должны постоянно контролировать все необходимые параметры. Чтобы максимально увеличить продолжительность безаварийной работы силового трансформатора, необходимо знать его слабые места.

В течение 20 лет, специалистами РАО «ЕЭС России», проводился сбор и систематизация отчетов с мест о причинах выхода из строя силовых трансформаторов. Приведем список неисправностей и количество их проявления на каждые 100 случаев аварии или срочного ремонта.

Межвитковые и межкатушечные замыкания – 28 раз.
Неисправности вводов – 27.
Повреждения главной изоляции обмоток и отводов – 12.
Нарушения обмоток от динамических воздействий – 11.
Неисправности в РПН и ПБВ – 9.
Утечка масла – 7.
Другие причины – 6.

Как видно, из приведенного списка, основными причинами, приводящими к выходу силового трансформатора из строя, являются проблемы с изоляцией. Основными причинами, приводящими к проблемам с изоляцией, являются частые перегрузки трансформатора вследствие ошибок при проектировании и несвоевременный или качественный контроль состояния масла.

К слабым местам маслонаполненных силовых трансформаторов можно отнести:

необходимость постоянного контроля уровня и состояния масла;
постоянный контроль герметичности корпуса трансформатора;
жесткие требования к рабочей нагрузке;
необходимость особого внимания за состоянием выводов обмоток.

В практику обслуживания силового трансформатора, установленного у каждого потребителя, необходимо внести комплекс мероприятий, направленных на контроль его слабых мест.