регулировка сухого трансформатора

Когда говорят про регулировку сухого трансформатора, многие сразу представляют себе вольтодобавочный трансформатор или переключение ответвлений под нагрузкой. Но в практике с современными ?сухими? моделями это часто сводится к правильной установке и настройке системы охлаждения и проверке начальных параметров. Основная путаница возникает из-за того, что под ?регулировкой? могут понимать и заводскую настройку коэффициента трансформации (что делается раз и навсегда), и последующую эксплуатационную балансировку нагрузки. Вот об этом втором, более приземленном, но критически важном аспекте, и хочется порассуждать.

Не ?крутим ручки?, а проверяем реальные условия

Сразу оговорюсь: в большинстве сухих трансформаторов, особенно серийных, типа тех, что поставляет ООО Хэнань Цзиньюй Электрик (их ассортимент можно посмотреть на https://www.jydq.ru), активная регулировка коэффициента трансформации после изготовления не предусмотрена. Это не масляный трансформатор с РПН. Поэтому наша ?регулировка? начинается не с ключа и отвертки, а с мультиметра и тепловизора.

Первое, что нужно сделать после монтажа – это проверить напряжение на каждой фазе под нагрузкой, пусть даже минимальной. Часто бывает, что из-за неравномерной нагрузки на вводе или особенностей сети, напряжения на вторичке уже изначально ?плывут?. И вот здесь многие совершают первую ошибку: пытаются ?выровнять? это, меняя коммутацию на первичке. Но если трансформатор уже собран на конкретное ответвление, то это бесполезно. Нужно смотреть выше по цепи, на распределительное устройство.

На одном из объектов, где стоял как раз сухой трансформатор на 10 кВ, столкнулись с перекосом в 5% между фазами на вторичной обмотке. Вины трансформатора не было – проблема была в несимметричной нагрузке соседних потребителей, подключенных к той же шине. Пришлось ?регулировать? уже на уровне распределительного щита, перераспределяя нагрузки. Сам трансформатор работал штатно, но его потенциал использовался неоптимально из-за внешних условий.

Температурный режим – это и есть главный регулятор

По-настоящему регулировать в сухом трансформаторе приходится не напряжение, а тепловой режим. Эффективность охлаждения напрямую влияет на допустимую нагрузку и долговечность изоляции. И здесь есть нюанс, который часто упускают из проектов.

Система принудительного обдува (если она есть) должна быть настроена не на постоянную работу, а на запуск по температуре. И пороги срабатывания этих датчиков – это и есть поле для тонкой настройки. В паспорте обычно дают общие рекомендации, но реальные условия в помещении (запыленность, высота над уровнем моря, соседство с другими тепловыделяющими аппаратами) вносят коррективы.

Помню случай на монтаже трансформатора 35 кВ в закрытом помещении подстанции. Согласно проекту, вентиляторы должны были включаться при 110°C на обмотке. Но при летней пиковой нагрузке и температуре в помещении под +40°C, обмотка успевала нагреться до 105-108°C, вентиляторы не включались, но трансформатор постоянно работал на грани. Пришлось ?опускать? уставку датчика до 100°C, чтобы вентиляторы запускались раньше и предотвращали выход на пиковые температуры. Это и есть та самая практическая регулировка сухого трансформатора, которой нет в учебниках.

Взаимодействие с защитной и измерительной аппаратурой

Еще один пласт работы, который можно отнести к регулировке, – это согласование параметров трансформатора с настройками релейной защиты и устройств КИП. Номинальные токи, уставки тепловой защиты – все это выставляется исходя из паспортных данных трансформатора. Но паспортные данные – это идеальные лабораторные условия.

На практике, особенно после длительной эксплуатации, может наблюдаться небольшой рост тока холостого хода или изменение сопротивления обмоток. Это не всегда признак неисправности, иногда это следствие естественного старения изоляции или осадки магнитопровода. Если защита настроена слишком ?жестко?, могут возникать ложные срабатывания. Поэтому при плановых испытаниях полезно не просто фиксировать, что параметры ?в пределах нормы?, а сравнивать их с предыдущими измерениями и, при необходимости, корректировать уставки защит. Это превентивная регулировка, обеспечивающая бесперебойность.

Кстати, продукция ООО Хэнань Цзиньюй Электрик, как я заметил по опыту взаимодействия, обычно имеет хороший запас по току холостого хода, что упрощает жизнь при настройке защит. Но слепо полагаться на это не стоит – замеры делать обязательно.

Ошибки при монтаже, которые сводят на нет все регулировки

Можно идеально настроить все системы, но если изначально был допущен промах при установке, толку не будет. Самый частый косяк – недостаточные воздушные зазоры вокруг трансформатора для циркуляции воздуха. Особенно для моделей с естественным воздушным охлаждением (AN). В погоне за компактностью размещения, трансформатор втискивают в нишу, оставляя по 10-15 см до стен. Этого категорически мало. Результат – хронический перегрев, с которым не справится никакая последующая регулировка вентиляторов.

Другая история – неправильное подключение шин или кабелей, создающее дополнительные механические напряжения на выводах. Со временем это может привести к ослаблению контакта, локальному перегреву и изменению сопротивления цепи. Параметры ?уплывут?, и мы снова будем думать о регулировке напряжения, хотя корень проблемы – в механике.

Был показательный инцидент на одном из складов: после полугода работы трансформатор начал гудеть громче обычного, а на вторичном напряжении появились гармоники. Все искали проблему в сети, пока при детальном осмотре не обнаружили трещину в изоляторе одного из выводов высокого напряжения. Она возникла из-за напряжения от неправильно изогнутой шины. Никакая электрическая регулировка тут не помогла бы – только замена изолятора и перемонтаж подводящей шины.

Резюме: регулировка как процесс, а не разовое действие

Так что, если резюмировать мой опыт, регулировка сухого трансформатора – это не разовое мероприятие по ?подкрутке? чего-либо. Это комплексный процесс, который начинается с проверки проектной документации и условий монтажа, продолжается точной настройкой систем охлаждения и взаимодействия с защитами и заканчивается периодическим мониторингом параметров в течение всего срока службы.

Ключевое – это понимать, что мы регулируем не сам трансформатор как пассивный элемент, а режим его работы в конкретной системе. И часто ?регулировка? заключается в том, чтобы привести внешние условия (охлаждение, нагрузку, защиту) в соответствие с возможностями аппарата. Современные трансформаторы, в том числе от упомянутого производителя, достаточно надежны и предсказуемы, если их правильно эксплуатировать.

Поэтому, когда приходит запрос ?отрегулировать трансформатор?, первым делом стоит задать вопрос: ?А что именно вас беспокоит? Напряжение, температура, шум?? Ответ на этот вопрос и определит, в каком направлении двигаться: искать проблемы в сети, настраивать систему вентиляции или проверять механические соединения. И только в самом крайнем случае – думать о внутренней перекоммутации обмоток, что для сухого трансформатора уже является капитальным ремонтом, а не регулировкой.