Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Силовые трансформаторы в электрических сетях: испытания, нормативные документы. Часть 1

А.Ю. Хренников, В.В. Вахнина, А.А. Кувшинов, Н.М. Александров

Аннотация


Освещены основные нормативно-технические документы по испытаниям силовых трансформаторов на электростанциях, в электрических сетях энергокомпаний, обеспечивающих генерацию, транспортировку и распределение электроэнергии (приемосдаточные, периодические, типовые и другие виды испытаний), а также порядок и последовательность проведения самих испытаний. Рассмотрены профилактические испытания силовых трансформаторов с обязательным соблюдением Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок. Исследованы основные теоретические и методические вопросы испытаний силовых трансформаторов на стойкость к токам КЗ, функциональные и коммутационные особенности высоковольтного сильноточного полупроводникового ключа для проведения испытаний, высоковольтный тиристорный вентиль для испытаний на КЗ и технология безопасного проведения таких испытаний, электромагнитная совместимость испытательного стенда с энергосистемой, предложен емкостной накопитель энергии для электродинамических испытаний силовых трансформаторов, на который получен патент РФ.

Ключевые слова


power transformer; regulatory and technical documents; electrodynamic tests; capacitive energy storage; reactive power; short-circuit testing laboratory

Полный текст:

PDF

Литература


Правила устройства электроустановок (ПУЭ). — 7-е изд. Утв. Приказом Минэнерго РФ от 09.04.2003 № 150. Введены в действие с 1 сентября 2003 г.

СО 153.34.20.501–2003. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. Утв. приказом Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. № 6.

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. Утв. приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.2013 № 328н, зарегистрированы в Минюсте России 12.12.2013 № 30593.

Правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики Российской Федерации (ПРП). Приказ Минтопэнерго РФ от 19 февраля 2000 г. № 49. Зарегистрировано в Минюсте РФ 16 марта 2000 г.

Федеральный закон Российской Федерации «Об электроэнергетике (с изменениями на 8 декабря 2020 г.) (редакция, действующая с 1 января 2021 г.). Принят Государственной Думой 21 февраля 2003 г. Одобрен Советом Федерации 12 марта 2003 г.

ГОСТ Р 52719–2007. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

Правила расследования причин аварий в электроэнергетике, утв. Постановлением Правительства Российской Федерации от 28 октября 2009 г. № 846, М., с изменениями 2011, 2015, 2016, 2017, 2019 г.

РД 34.45-51.300–97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. Утв. РАО «ЕЭС России» 8 мая 1997 г. с изменениями.

СТО 34.01-23.1-001–2017. Объем и нормы испытаний электрооборудования. Утв. распоряжением ПАО «Россети» от 26.05.2017. № 280, разработаны ОАО «Фирма ОРГРЭС», при участии ПАО «Россети и ДЗО, а также ООО НТЦ «ЭДС», АО «НТЦ ФСК ЕЭС».

Эксплуатационный циркуляр № Ц-02-88 (Э) «Об измерениях сопротивления КЗ трансформаторов». Главное научно-техническое управление энергетики и электрификации, 1987.

РД 153-34.0-20.363–99. Основные положения методики инфракрасной (ИК) диагностики электрооборудования и ВЛ. Дата введения 06.01.2000. Разработаны ОАО «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС».

ГОСТ 3484.2–88. Трансформаторы силовые. Испытания на нагрев (с Изменением № 1). Дата введения 01.01.1990.

Шницер Л. М. Основы теории и нагрузочная способность трансформаторов. М.: ГЭИ, 1959.

ГОСТ 3484.2–98 (МЭК 60076-2–93). Трансформаторы силовые. Допустимые превышения температуры и методы испытания на нагрев.

СТО 56947007-29.180.01.212–2016. Методические указания по подтверждению устойчивости обмоток силовых трансформаторов к распрессовке в эксплуатации (ПАО «ФСК ЕЭС»), 2016.

ГОСТ Р 54827–2011 (МЭК 60076-11:2004). Трансформаторы сухие. Общие технические условия (IEC 60076-11:2004 Power transformers. P. 11: Dry-type transformers (MOD).

ГОСТ 14794–79. Реакторы токоограничивающие бетонные. Технические условия.

ГОСТ 18624–73. Реакторы электрические. Термины и определения.

ГОСТ 22756–77 (СТ СЭВ 3150–81, СТ СЭВ 44446–83, СТ СЭВ 5018–85, МЭК 722–86). Трансформаторы (силовые и напряжения) и реакторы. Методы испытаний электрической прочности изоляции.

ГОСТ Р 55188–2012 (МЭК 60076-5:2006). Трансформаторы силовые. Стойкость к коротким замыканиям.

СТО 56947007-29.180.04.165–2014. Реакторы токоограничивающие на номинальное напряжение 6 – 500 кВ. Типовые технические требования (ОАО «ФСК ЕЭС»).

Лейтес Л. В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. М.: Энергия, 1981.

Васютинский С. Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. Л.: Энергия, 1970.

Пат. 2041472 РФ. Устройство для испытания трансформатора токами короткого замыкания / А. Ю. Хренников, А. И. Лурье, О. А. Шлегель. 1995. Бюл. № 22.

Пат. 2136099 РФ. Устройство контроля и защиты обмоток трансформаторов от деформации при коротких замыканиях / А. Ю. Хренников. 1999. Бюл. № 24.

Пат. 2063050 РФ. Устройство контроля и защиты трансформаторов от деформации обмоток при коротких замыканиях в процессе эксплуатации / А. И. Лурье, А. И. Шлегель, А. Ю. Хренников. 1996. Бюл. № 18.

Пат. № 374037 Австрии. Кл. Н 01 F 27/28. 1984.

АС 1376126 СССР. Цилиндрическая обмотка / А. П. Райва. 1988. Бюл. № 7.

Таев И. С. Электрические аппараты. М.: Энергия, 1977.

Хренников А. Ю., Шлегель О. А. Результаты испытаний реакторов на электродинамическую стойкость и диагностика их состояния в опытах К3 // Деп. в Информэлектро. 1994. № 46-эт94.

Хренников А. Ю., Шлегель О. А. Результаты электродинамических испытаний реакторов типа РКОС-36000/33 для СТК // Деп. в Информэлектро. 1997. № 4-Э97.

Хренников А. Ю. Термические испытания реактора РКОС-36000 / 33 // Промышленная энергетика. 2008. № 5.

ГОСТ 12.2.024–87. Шум. Трансформаторы силовые масляные. Нормы и методы контроля.

ГОСТ Р 52719–2007. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

СТО 56947007-29.180.01.275–2019. Типовые технические требования к трансформаторам, автотрансформаторам (распределительным, силовым) классов напряжения 110 – 750 кВ (ПАО «ФСК ЕЭС»).

СТО 56947007-29.180.01.116–2012. Инструкция по эксплуатации трансформаторов (ОАО «ФСК ЕЭС»).

ГОСТ 30630.0.0–99. Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования.

ГОСТ 30630.2.1–2013. Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на устойчивость к воздействию температуры.

ГОСТ 30630.2.5–2013. Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие соляного тумана.

ISO 9227:2012. Corrosion tests in artificial atmospheres – Salt spray tests (ИСО 9227:2012. Испытания на коррозию в искусственной атмосфере. Испытания в соляном тумане) NEQ.

ГОСТ 30630.2.6–2013. Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие воды.

ГОСТ Р 51369–99. Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие влажности.

ГОСТ 15150–69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категория, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 3484.1–88. Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний.

ГОСТ IEC 62041–2012. Безопасность трансформаторов, реакторов, источников питания и комбинированных устройств из них. Требования электромагнитной совместимости (ЭМС).

ГОСТ 30804.3.11–2013 (МЭК 61000-3-11:2000). Совместимость технических средств электромагнитная. Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения общего назначения. Технические средства с потребляемым током не более 75 А, подключаемые к электрической сети при определенных условиях. Нормы и методы испытаний.

IEC 61000-4-2:2008. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Ч. 4 – 2. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к электростатическому разряду.

ГОСТ 30804.4.2–2013 (МЭК 61000-4-2:2008). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний.

IEC 61000-4-11:2004. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Ч. 4. – 11. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения.

ГОСТ 30804.4.11–2013 (МЭК 61000-4-11:2004). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний.

ГОСТ 17516.1–90. Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим воздействующим факторам.

ГОСТ 17544–85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия.

ГОСТ 17516.1–90. Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим воздействующим факторам (1997 г. с изм.).

Хренников А. Ю., Шульга Р. Н. Комплексная разработка и проектирование энергетических объектов с учётом испытаний на мощном испытательном стенде // Энергетик. 2021. № 4.

РД 153-34.0-20.527–98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / Под ред. Б. Н. Неклепаева. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.

Алпатов М. Е., Хенкин А. Л. Токи в контурах магнитных систем трансформаторов // Электротехника. 1983. № 7.

Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов. М.: Энергоиздат, 1986.

Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина. М.: Энергоиздат, 2004.

Хренников А. Ю. Электродинамические испытания силовых трансформаторов на стойкость к токам КЗ // Промышленная энергетика. 2007. № 8.

Хренников А. Ю. Некоторые вопросы электродинамических испытаний мощных силовых трансформаторов на стойкость токам КЗ // Электричество. 2007. № 12.

Смитс Р. П. П., Тэ Паске Л. Х. Испытания силовых трансформаторов большой мощности на стойкость при КЗ // ЭнергоЭксперт. 2009. № 4.

Giorgio Bertagnolli. Short-Circuit Duty of Power Transformers // ABB Transformatori. Legnano (Milano) Italy. 1998.

Хренников А. Ю. Силовые трансформаторы. Проблемы электродинамической стойкости // Новости электротехники. 2008. № 6 (54).

Хренников А. Ю. Проблема электродинамической стойкости силовых трансформаторов // Промышленная энергетика. 2008. № 9. С. 12 – 16.

Хренников А. Ю., Шифрин Л. Н. Сверхмощный трансформатор типа ТЦ-666000/500 – конструктивные решения, испытания на стойкость к токам короткого замыкания, расчеты токов КЗ // Электро. 2005. № 5.

Лурье А. И., Мильман Л. И., Шлегель О. А, Червяков В. А. Результаты испытаний трансформатора ТДТН-25000/110 на стойкость при КЗ // Электротехника. 1987. № 4.

Хренников А. Ю. Силовые трансформаторы. Методы диагностики механического состояния обмоток // Новости электротехники. 2009. № 3(57).

Хренников А. Ю. Основные причины повреждения обмоток силовых трансформаторов при коротких замыканиях // Электричество. 2006. № 7.

Хренников А. Ю., Гольдштейн В. Г. Техническая диагностика, повреждаемость и ресурсы силовых и измерительных трансформаторов и реакторов. М.: Энергоатомиздат, 2007.

Хренников А. Ю. Контроль механического состояния обмоток силовых трансформаторов методами низковольтных импульсов и частотного анализа // Промышленная энергетика. 2009. № 3.

Хренников А. Ю. Метод оценки состояния обмоток силовых трансформаторов по значению сопротивления КЗ // Промышленная энергетика. 2010. № 2.

Хренников А. Ю., Мажурин Р. В. Электродинамические испытания для повышения надежности трансформаторно-реакторного оборудования (ТРО), существующая испытательная база и возможности испытаний ТРО в будущем // Электро. 2012. № 5.

Хренников А. Ю. Выявление деформаций обмоток трансформатора типа ТЦ-666000/500 при электродинамических испытаниях на стойкость к токам короткого замыкания // Изв. вузов. Сер. Электромеханика. 2007. № 5.

Дементьев Ю. А. О создании Федерального испытательного центра. Электродинамические испытания силовых трансформаторов на стойкость к токам КЗ / Ю. Дементьев, В. Смекалов, Ю. Шакарян и др. // Новости электротехники. 2014. № 1(85).

Хренников А. Ю., Кувшинов А. А. Электродинамические испытания силовых трансформаторов на стойкость к токам короткого замыкания на Федеральном испытательном центре // Сб. докладов международной научно-технической конференции «Инновационные решения и современные технологии эксплуатации трансформаторного оборудования высокого напряжения», Санкт-Петербург, ПЭИПК, октябрь 2013.

Хренников А. Ю., Кувшинов А. А. Мощный испытательный стенд ВЭИ в г. Тольятти. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2016. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик»; Вып. 1 (205)].

Portales E., Filion Y., Mercier A. Transformer-controlled switching taking into account residual flux-modelling transformers for realistic results in system studies // RECIFE. 2011.

Львов М. Ю. О надежности силовых трансформаторов и автотрансформаторов электрических сетей / М. Ю. Львов, Ю. Н. Львов, Ю. А. Дементьев и др. // Электрические станции. 2005. № 11.

Хренников А. Ю., Назарычев А. Н., Новоселов Е. М. Электродинамическая стойкость силовых трансформаторов (реакторов) при коротких замыканиях: повреждения, испытания и диагностика // Учебн. пособие. / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина». Иваново, 2011.

Таджибаев А. И., Хренников А. Ю. Анализ деформаций конструктивных элементов трансформаторного оборудования. СПб: ПЭИПК, 2012.

Каплан В. В., Нашатырь В. М. Коммутационные испытания высоковольтных аппаратов. Л.: Энергия, 1969.

Шилин Н. В. Научно-исследовательский центр по испытанию высоковольтной аппаратуры // Электричество. 1967. № 9. С. 1 – 10.

Рутберг Ф. Г., Гончаренко Р. Б., Сафронов А. А. Перспективы применения синхронных ударных генераторов и емкостных накопителей энергии для испытаний электрооборудования электрических сетей // Изв. РАН. Сер. Энергетика. 2017. № 1. С. 32 – 38.

Сипайлов Г. А., Лоос А. В., Чучалин Ф. И. Электромашинное генерирование импульсных мощностей в автономных режимах. М.: Энергоатомиздат. 1990.

Бут Д. А. Накопители энергии: Учеб. пособ. для вузов / Д. А. Бут, Б. Л. Алиевский, С. Р. Мизюрин и др. М.: Энергоатомиздат,1991.

Хренников А. Ю., Мажурин Р. В. Мощный испытательный центр в России. Технические и организационные факторы // Новости электротехники. 2012. № 3 (75).

Чебовский О. Г. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О. Г. Чебовский, Л. Г. Моисеев, Р. П. Недошивин. – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.

Конюхов А. В. Отечественные высоковольтные мощные фототиристоры с интегрированной самозащитой от пробоя / А. В. Конюхов, И. М. Веселова, В. А. Мартыненко и др. // Электричество. 2011. № 10.

ABB Switzerland Ltd. Semiconductors reserves the right to change specifications without notice // Doc. NO 5SYA1232 – 01. Dec.02.

Wakeman F., Li G., Golland A. New family of 4,5 kV Press-pack IGBTs // PCIM(05, Nuremberg, Germany, June 2005.

Eric Carroll, Swen Klaka, Stefan Linder. Тиристоры IGCT. Новый подход к сверхмощной электронике // Электротехника. 1998. № 7.

Абрамович М. И. Диоды и тиристоры в преобразовательных установках / М. И. Абрамович, В. М. Бабайлов, В. Е. Либер и др. М.: Энергоатомиздат, 1992.

Воронин П. А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. М.: Издательский дом Додэка-ХХI, 2001.

Лытаев Р. А. Высоковольтная преобразовательная техника / Р. А. Лытаев, И. П. Таратута // Электротехника. 1991. № 12. С. 48 – 51.

Кузьменко В. А. Статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности (опыт разработки и внедрения) / В. А. Кузьменко, И. П. Таратута, В. С. Чуприков // Электро. 2003. № 5. С. 34 – 38.

Ивакин В. Н. Применение установок тиристорно-управляемой продольной компенсации на линиях электропередачи переменного тока / В. Н. Ивакин, А. А. Магницкий, Р. Н. Шульга // Электротехника. 2006. № 9. С. 42 – 49.

Кувшинов А. А., Хренников А. Ю. Высоковольтный тиристорный вентиль для электродинамических испытаний силовых трансформаторов // Электро. 2014. № 2.

Исаев И. П., Иньков Ю. М., Маричев М. А. Вероятностные методы расчета полупроводниковых преобразователей. М.: Энергоатомиздат, 1983.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.270.6.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 — 2024 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru