Повреждение силового масляного трансформатора внутри бака, как правило, сопровождаются выделением газа. В данном случае газ может образоваться в случае разложения трансформаторного масла под действием электрической дуги или в результате горения изоляционных материалов обмоток. Для защиты трансформатора от внутренних повреждений используется газовая защита, которая реагирует на образовавшиеся внутри бака газы.
Газовая защита – это одна из основных защит силового трансформатора. Конструктивно она представляет собой газовое реле, расположенное в маслопроводе трансформатора – то есть между баком и расширителем.
Оперативный персонал, который обслуживает подстанцию, должен знать уметь правильно реагировать в случае срабатывания газовой защиты трансформатора. Для этого, прежде всего, необходимо знать принцип работы газового реле.
В газовом реле есть два поплавка, каждый из которых связан с соответствующей парой контактов. В нормальном режиме работы трансформатора корпус газового реле полностью заполнен трансформаторным маслом, поплавки находятся в исходном положении, а контакты реле разомкнуты. В случае возникновения повреждения внутри бака силового трансформатора образуется некоторое количество газов.
Газовое реле устанавливают таким образом, что образовавшийся в баке газ идет в реле и скапливается в его верхней части. Газ, поступающий в газовое реле, постепенно вытесняет масло. Один из поплавков начинает опускаться вниз под действием силы тяжести. При достижении поплавком определенного положения, замыкается первая группа контактов, и газовая защита трансформатора действует «на сигнал».
Если количество образовавшихся газов большое и из газового реле вытеснено все масло, опускается второй поплавок, который замыкает группу контактов, подающую сигнал на отключение силового трансформатора.
Кроме того, в газовом реле предусматривается пластина, которая реагирует на скорость потока масла. Таким образом, при внутреннем повреждении трансформатора, которое сопровождается возникновением потока масла из бака в расширитель, пластина реагирует на скорость данного потока и при достижении определенного значения действует на отключение трансформатора.
Переходим непосредственно к рассмотрению действий оперативного персонала в случае срабатывания газовой защиты силового трансформатора.
На общеподстанционном пункте управления (щите управления) располагаются панели защит оборудования подстанции, в том числе и панели защит силовых трансформаторов. Устройства, реализующие функции защиты и автоматики силового трансформатора могут быть электромагнитными (старого образца) или микропроцессорными.
На панелях защит, выполненных на электромагнитных реле, установлены специальные указательные реле – «блинкеры», которые указывают на срабатывание той или иной защиты трансформатора. То есть при срабатывании газовой защиты «на сигнал», выпадает сигнал на соответствующем указательном реле.
Если газовая защита работала на отключение, то на панели защит трансформаторов выпадает сигнал не только работы газовой защиты, но и автоматическое отключение трансформатора со всех сторон, а также работа автоматических устройств, в частности автоматического включения резерва. В данном случае на панели центральной сигнализации работает звуковая сигнализация, и загораются соответствующие сигнальные элементы.
Если защита и автоматика трансформатора выполнены на микропроцессорных терминалах защит, то сигнализацию работы защит и автоматики, в частности газового реле и АВР, можно зафиксировать по загоревшимся светодиодам терминалов защит трансформаторов и центральной сигнализации щита управления.
При срабатывании газового реле на сигнал, оперативный персонала, который обслуживает данную электроустановку, должен доложить о случившемся вышестоящему оперативному персоналу – дежурному диспетчеру. По заданию последнего необходимо осуществить перевод нагрузки и отключение того трансформатора, на котором сработало реле, на другой силовой трансформатор для дальнейшего отбора масла из газового реле.
Кроме того, оперативный персонал производит осмотр силового трансформатора на предмет внешних повреждений конструктивных элементов.
Осмотр и отбор газа из газового реле производится с соблюдением правил ПБЭЭ и только после отключения и заземления трансформатора со всех сторон, с которых может быть подано напряжение.
Включение выведенного в ремонт трансформатора в работу может производиться только после проведения анализа газа, осмотра трансформатора и и электролабораторных испытаний и измерений электрических параметров.
В отдельных случаях, когда отключение трансформатора привело к обесточению наиболее важных потребителей (потребители первой категории, детские учреждения, больницы), трансформатор может быть включен в работу до полного выяснения причин срабатывания газового реле. В данном случае разрешение на включение трансформатора в работу дает руководство предприятия при условии отсутствия внешних повреждений трансформатора, а также негорючести газа, отобранного из газового реле.
В случае срабатывания газовой защиты на отключение силового трансформатора, работает автоматическое включение резерва. При этом трансформатор отключается со всех сторон действием газовой защиты, а устройство АВР запитывает обесточенные секции (системы) шин от другого силового трансформатора, который находится в работе.
Действия оперативного персонала, как и в предыдущем случае, сводятся к выводу в ремонт силового трансформатора для его осмотра, отбора газа из реле, проведения электрических испытаний.
Бывают случаи, когда по той или иной причине при отключении силового трансформатора от газовой защиты не работает АВР. Это приводит к тому, что секции шин, запитанные от отключившегося трансформатора, теряют напряжение. В этом случае необходимо вручную осуществить запитку обесточенных секций, предварительно убедившись в возможности выполнения данных операций.
Следует отметить, что все действия оперативного персонала должны фиксироваться в оперативно-технической документации обслуживаемого объекта, в частности в оперативном журнале и журнале дефектов оборудования. Оперативный персонал обо всех происшествиях ставит в известность вышестоящее руководство и дежурного диспетчера, по заданию которого выполняются все дальнейшие действия по ликвидации аварийной ситуации.
То есть в данном случае руководство по ликвидации аварии возлагается на дежурного диспетчера, но при отсутствии связи с диспетчером, ликвидацию аварийной ситуации, в том числе принятие решений выполняет оперативный персонал.
Следовательно, главная задача для оперативного персонала – это знание и умение практически действовать в случае возникновения аварийной ситуации. Кроме того, есть вероятность того, что диспетчер может дать ошибочную команду, которая может привести к негативным последствиям. Поэтому оперативный персонал должен уметь анализировать ситуацию и при необходимости сообщать диспетчеру о возможных оперативных ошибках.