Допустимые перегрузки трансформаторов в аварийных режимах

Трансформаторы – важная часть электросистемы. Они преобразуют электроэнергию в сетях различного напряжения и устанавливаются на трансформаторных подстанциях и специально оборудованных площадках. Каждый агрегат рассчитан на определенную мощность. Превышение допустимых параметров вызывает перегрузку трансформаторов в аварийном режиме, что негативно сказывается на функционировании всей электросистемы. Разберемся, в каких случаях возникает перегрузка, и какие меры защиты принимаются.

Понятие аварийной перегрузки трансформатора

Перегрузкой трансформатора называют режим работы, при которой параметры тока, проходящего через обмотку, превышают номинальную мощность конструкции. Если систематические перегрузки возникают из-за неравномерной нагрузки в течение суток, то аварийные допускаются лишь в экстренных ситуациях, например, при выходе из строя параллельно подключенных агрегатов.

Причины и последствия аварийной перегрузки трансформаторов

Чрезмерная нагрузка на агрегат возникает по следующим причинам:

• Неправильное распределение электроэнергии. К трансформатору подключается большое количество электроприборов. В результате на агрегат приходится недопустимая нагрузка.
• Сниженная эффективность охлаждения. Если система неисправна, или конструкция неграмотно спроектирована, это вызывает перегрев.
• Неисправность обмотки. Дефекты приводят к неправильному функционированию агрегата.

Последствия чрезмерной нагрузки на агрегат бывают катастрофическими. Самая безобидная – выход из строя электрооборудования. При перегреве трансформатора способно возникнуть возгорание и пожар. При аварийном выходе агрегата из строя случаются перебои в электроснабжении потребителей.

Допустимая аварийная перегрузка трансформатора

Существуют нормативы, по которым рассчитываются допустимые перегрузки трансформаторов в аварийных режимах. Максимально допустимой считается мощность нагрузки, в 2 раза превышающей номинальную. Профессиональные расчеты ведутся с учетом степени старения изоляции, ведущего к изменению электрических, химических и других характеристик обмотки.

На допустимую аварийную перегрузку также влияет температура охлаждающей среды и длительность повышенной нагрузки. Для более точного определения специалисты пользуются графиками и таблицами, предоставляющими уже рассчитанные параметры с учетом температуры и длительности.

Перегрузка масляного трансформатора в аварийном режиме

Масляный трансформатор – агрегат, в котором в качестве охлаждающей среды применяется масло. Режим работы агрегатов определяется ГОСТом. Предельные значения температуры и тока при перегрузке масляного трансформатора в аварийном режиме рассчитаны и представлены в специализированных таблицах.

Для кратковременных и продолжительных аварийных ситуаций параметры существенно отличаются, также как и для различных типов трансформаторов: распределительных, большой и малой мощности.

При кратковременных аварийных перегрузках предельные параметры поверхностного слоя охлаждающего реагента и наиболее нагретого участка не определяются, поскольку нет возможности контролировать длительную перегрузку подобных агрегатов.

Для распределительных трансформаторов характерно выделение пузырьков газа при температуре 140-160 градусов, из-за чего электрическая мощность обмотки снижается.

Коэффициент аварийной перегрузки трансформатора

Коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора рассчитывается на базе ряда параметров:

• среднегодовая температура воздуха;
• мощность трансформатора;
• разновидность охлаждающего реагента;
• коэффициент начальной нагрузки;
• продолжительность 2-часового эквивалентного максимума нагрузки.

Данный параметр имеет строгие нормативы, предписанные приказами Минэнерго. При работе с электрооборудованием профессионалы опираются на данные законодательные акты.

Режим кратковременных аварийных перегрузок трансформатора

Трансформаторы способны функционировать в нескольких режимах:

• рабочий – агрегат функционирует по заданным техническим параметрам;
• холостого хода – когда в первичной обмотке обнаружен и протекает ток холостого хода, а вторичная разомкнута;
• короткого замыкания –вторичная обмотка замыкается на коротко, аварийный режим.

В процессе эксплуатации агрегата также порой возникает режим кратковременных аварийных перегрузок трансформатора. Он вызван непредвиденными воздействиями, приводящими к нарушению функционирования цепи. Температура наиболее нагретого участка проводника достигает предельных параметров, из-за чего временно снижается прочность изоляции. Но при кратковременных перегрузках данный режим оказывается предпочтительным.

Меры предотвращения и устранения аварийной перегрузки трансформаторов

Для безопасного функционирования электроагрегатов предпринимаются защитные меры. Они основаны на применении:

• Предохранителей и автоматических выключателей. Когда проходящий через обмотку ток превышает допустимые параметры, происходит автоматическое отключение трансформатора.
• Реле. Предусмотрена целая система измерительных устройств, выявляющая поврежденные участки электроэнергетической системы и отключающая трансформатор. Существует несколько разновидностей релейной защиты.
• Газовая. Предупреждает внутренние повреждения агрегата, сопровождающиеся выделением газов, понижением уровня масла в реле или при его интенсивном перетекании из бака в расширитель.
• Пожарная. На крупных подстанциях каждый агрегат размещается в отдельной камере, что позволяет быстро выявить и нейтрализовать очаг возгорания. Также предусматриваются системы пожаротушения.
• Специализированные программы и автоматизация процессов, позволяющих отключать агрегат при перегрузке во избежание его повреждения.

Зная, какие аварийные перегрузки допускаются у трансформатора, легче предупредить нарушения и защитить электрооборудование от повреждений. Чтобы исключить ситуации перегрузки, важны не только защитные меры, но и грамотный расчет количества агрегатов в электросистеме. Для этого требуется участие профессионалов.

Наша компания имеет огромный опыт в установке, ремонте и обслуживании электрооборудования. Мы предоставляем высококачественные услуги по доступным ценам. Наши мастера имеют многолетний опыт работы в сфере электроэнергетики, поэтому любые просчеты и нарушения исключены.

Для заказа услуги обращайтесь по телефону или оставляйте контакты онлайн. Мы свяжемся с вами для уточнения деталей.