Планирование замены втулок LV в ходе профилактических остановок

Почему замена втулок высокого напряжения требует тщательного планирования, а не импровизации

Низковольтная проходка обеспечивает прохождение тока через стенку бака трансформатора, сохраняя при этом диэлектрическую изоляцию от заземлённой поверхности бака. Её герметичность обеспечивается за счёт уплотнения, сжимаемого между корпусом и фланцем бака, которое удерживает изоляционное масло внутри и предотвращает проникновение влаги; деформация прокладки под действием многократных термических циклов является одной из основных причин износа проходок. Подробные сведения о выборе и конструктивных различиях приведены на сайте ZeeyiElec’s аксессуары для трансформаторов страница товара.

В ходе наших внедрений на более чем 200 трансформаторных установках износ пробоек низкого напряжения редко дает о себе знать на ранней стадии. Просачивание масла, микротрещины в корпусе или тенденция к увеличению значения tan δ (коэффициента диэлектрических потерь) обычно являются первыми заметными признаками, и к моменту их появления срок оптимальной замены пробочки уже истек. Если рассматривать замену как реактивную меру, вызванную поломкой, это означает внеплановое отключение, поиск запасных частей в условиях дефицита времени и непредсказуемый простой.

Планируемая замена в ходе плановой остановки на техническое обслуживание позволяет избежать этой проблемы. Это дает возможность организовать процесс закупки — который часто занимает 4–8 недель для втулок низкого напряжения с нужными техническими характеристиками — параллельно с нормальной эксплуатацией, а также обеспечивает предсказуемую продолжительность остановки. IEC 60137:2017 (Пункты 7–9, касающиеся плановых испытаний, диэлектрической прочности, тангенса угла затухания (tan δ) и требований к частичным разрядам) определяют требования к испытаниям, которым должны соответствовать вводы в данном диапазоне напряжений, и их проверка при определении замены — вместо того, чтобы исходить из принципа “одинаковая замена” — помогает выявить случаи, когда номинальные характеристики исходной втулки больше не соответствуют текущей нагрузке. В оставшейся части этой статьи рассматриваются вопросы оценки, планирования запасных частей, последовательности работ и приемочных испытаний.

Оценка перед остановкой: определение, какие втулки подлежат замене

Не каждая втулка LV, запланированная к замене в ходе остановки оборудования, действительно требует замены. Заблаговременная систематическая оценка позволяет избежать как излишней замены, так и ненужных затрат на запасные части.

Показатели состояния, которые следует проверить заранее

• Состояние зрения: микротрещины или сеть трещинок на корпусах, масляные пятна по краю прокладки фланца
• Показатели, связанные с нефтяной отраслью (масляные агрегаты): уровень масла по отметкам на смотровом стекле, изменение цвета, свидетельствующее о перегреве
• Электрические испытания: динамика показателя tan δ — значение, превышающее базовый уровень более чем примерно на 0,3–0,5 процентных пункта, как правило, свидетельствует о наличии внутренней влаги или износе изоляции, хотя конкретный порог зависит от типа вводов
• Крутящий момент/целостность уплотнения: если в прошлом приходилось повторно затягивать те же болты фланца, это означает, что прокладка больше не обеспечивает герметичность

Факторы возраста и истории нагрузок

Втулки низкого напряжения, эксплуатируемые вблизи номинального тока, изнашиваются быстрее, поскольку термические циклы ускоряют остаточную деформацию прокладок. По результатам многочисленных проектов по замене втулок было отмечено, что устройства старше 15–20 лет, работающие при постоянном высоком коэффициенте нагрузки, непропорционально часто становятся причиной внеплановых отказов, даже если их внешнее состояние выглядело приемлемым.

[Мнение эксперта: использование руководства по отбору при проведении оценки]

• Сверьте номинальные значения напряжения и тока установленной втулки с номинальными значениями трансформатора текущий паспортная табличка, но не оригинальная
• Выявленное здесь несоответствие рейтинга само по себе является основанием для замены, независимо от технического состояния
• Сайт Полная карта выбора аксессуаров для трансформаторов полезно для этой перекрестной проверки
• Что касается различий в рабочем цикле между левым желудочком (LV) и правым желудочком (MV) на одном и том же аппарате, см. Руководство по выбору втулок LV и MV

Зафиксируйте решение по каждой втулке (заменить / отслеживать состояние / заменить, если позволит время) до запланированной остановки — этот список служит основой для закупки запасных частей.

Запасные части и планирование сроков поставок

Как только по итогам оценки формируется список заменяемых деталей, ключевым этапом становится процесс закупки. Сроки поставки проходных изоляторов низковольтного уровня обычно составляют 4–8 недель для стандартных номинальных значений и дольше — для редких номинальных значений тока или материалов корпуса, поэтому с размещением заказа нельзя откладывать до тех пор, пока не будет окончательно определена дата остановки производства.

Что необходимо уточнить перед оформлением заказа

1. Номинальное напряжение и ток — проверено по текущим данным на заводской табличке трансформатора
2. Монтажные размеры — схема расположения болтов на фланце и расстояние между ними, поскольку агрегаты других производителей не всегда подходят для установки без доработок
3. Материал корпуса — фарфор или полимер, в зависимости от степени загрязнения участка и условий воздействия
4. Комплект прокладок и крепежа — при замене каждой втулки заказывайте новые прокладки, болты для фланцев и герметик; повторное использование спрессованной прокладки сводит на нет весь смысл замены

При вводе в эксплуатацию распределительных сетей напряжением 24 кВ и их низковольтных оконечных устройств графики отключений неоднократно срывались из-за того, что предполагалось, что комплект прокладок входит в комплект проходной втулки, хотя на самом деле это не так. Небольшой резервный запас (1–2 запасных единицы сверх подтвержденного списка) является разумной мерой предосторожности на случай, если какая-либо единица не пройдет входной контроль. Контрольный список RFQ на аксессуары для трансформаторов перечисляет минимальный набор полей технического задания, необходимых поставщику для составления точного коммерческого предложения.

Порядок действий при отключении: пошаговый алгоритм замены

После доставки запасных частей на объект и их подтверждения физические работы выполняются в строгой последовательности. Пропуск этапа проверки отсутствия напряжения является наиболее распространенной причиной потенциально опасных инцидентов при проведении работ с проходными муфтами.

Изоляция и отключение питания

1. Подтвердите изоляцию в соответствии с процедурой блокировки и маркировки, включая любые пути обратной подачи низкого напряжения от нижерасположенных источников генерации или соединённых шин
2. Проверьте отсутствие напряжения с помощью детектора номинального напряжения непосредственно на клемме проходника, а не только на выключателе, расположенном выше по цепи
3. Слейте масло или снизьте его уровень ниже точки крепления, если это предусмотрено конструкцией

Демонтаж и монтаж

4. Перед ослаблением крепежа фланца отсоедините и закрепите внешнюю кабельную разводку низкого напряжения, чтобы избежать нагрузки на кабельные наконечники
5. Выкручивайте болты фланца попеременно, чтобы прокладка не отклеилась неравномерно
6. Установите новую прокладку без смазки (герметик не требуется, если не указано иное) и затяните болты фланца крестообразно с усилием, как правило, 15–35 Н·м в зависимости от размера втулки — чрезмерное усилие затяжки является частой причиной растрескивания корпуса полимерных агрегатов
7. Подключите кабели низкого напряжения, долейте масло и, после того как масло осядет, проверьте, нет ли протечек из прокладок

[Мнение эксперта: регистрация значений крутящего момента]

• Записывайте фактическое значение момента затяжки для каждого болта, а не просто “затянуто в соответствии с техническими требованиями”
• Эта запись пригодится, если в ходе осмотра после остановки оборудования обнаружится проблема с уплотнением
• Порядок затяжки по перекрестной схеме имеет такое же значение, как и конечное значение момента затяжки

Распространенные риски на объекте при замене оборудования и способы их снижения

Риски, связанные с прокладками и обращением с маслом

• Повторно использованная или поврежденная прокладка: даже прокладка, которая выглядит неповрежденной, может утратить способность к восстановлению после сжатия; всегда устанавливайте новые прокладки
• Загрязнённая уплотняющая поверхность: масляные остатки или загрязнения на поверхности фланца препятствуют равномерному сжатию прокладки
• Попадание влаги во время слива: открытый резервуар, находящийся в течение длительного времени под воздействием влажного воздуха, способствует поглощению влаги оставшимся маслом и открытыми частями изоляции, особенно в тропических или прибрежных условиях

Механическая опасность для соседних втулок

Втулки, установленные в непосредственной близости друг от друга на одной стенке резервуара, могут подвергаться нагрузке в результате рычажного усилия, возникающего при демонтаже соседнего узла. [ПРОВЕРЬТЕ СТАНДАРТ: технические характеристики производителя по моменту затяжки и зазору] следует проверять при ограниченном пространстве, поскольку общие значения момента затяжки не учитывают уменьшенный рабочий зазор. В частности, в случае плотно расположенных низковольтных клеммных блоков трещины в корпусах соседних втулок в большинстве случаев возникают из-за проскальзывания гаечного ключа при демонтаже соседнего узла, поэтому стоит потратить лишнюю минуту на фиксацию соседнего клеммного блока перед затяжкой.

Тестирование после замены и критерии приемки

Перед возобновлением подачи напряжения убедитесь, что новая втулка соответствует критериям приемки, а не полагайтесь на то, что новое изделие автоматически соответствует требованиям — повреждение посадочного места прокладки или производственный дефект все же могут остаться незамеченными.

Минимальные проверки приемки

Согласно IEC 60137, изолированные вводы для переменного напряжения свыше 1000 В должны соответствовать установленным требованиям к диэлектрическим свойствам и результатам плановых испытаний, а ссылка на данный стандарт при определении критериев приемки вводов низкого напряжения обеспечивает соответствие плана испытаний общепринятой практике, несмотря на то что устройства низкого напряжения находятся в нижней части диапазона, охватываемого этим стандартом.

Сотрудничество с поставщиком втулок, который соблюдает сроки остановки производства

Надежность планирования остановки зависит от надежности поставщика, который его обеспечивает. Втулка, которая на бумаге соответствует техническим требованиям, но поступает с двухнедельной задержкой, превращает запланированную замену в экстренную. При оценке поставщика комплектующих для трансформаторов для заказов, связанных с остановкой, уточняйте стандартные сроки поставки в зависимости от номинала, узнавайте, входят ли прокладки и комплекты крепежа в стандартную комплектацию втулки, а также достаточно ли четко указаны монтажные размеры, чтобы подтвердить совместимость до начала периода остановки.

Компания ZeeyiElec поставляет проходники низкого и среднего напряжения, а также кабельные аксессуары для бригад, координирующих техническое обслуживание как со стороны трансформатора, так и со стороны кабеля в рамках одного и того же периода отключения. Проверка номинального напряжения, тока, монтажных размеров и комплектации комплекта крепежа перед оформлением заказа — а также создание небольшого запаса запасных частей — как правило, и является тем фактором, который отличает остановку, завершающуюся в срок, от той, которая завершается с опозданием.

Часто задаваемые вопросы

За сколько времени до остановки производства следует запланировать замену втулок LV?

Учитывая, что срок поставки стандартных типоразмеров обычно составляет 4–8 недель, размещение заказа следует начинать не позднее чем за 8–10 недель до даты остановки производства, с учетом дополнительного запаса времени для менее распространенных типоразмеров или материалов корпуса.

Какие показатели состояния указывают на необходимость замены проходной втулки низкого напряжения вместо продолжения её мониторинга?

Наличие видимых трещин, просачивание масла в области фланца или рост показателя tan δ более чем примерно на 0,3–0,5 процентных пункта по сравнению с базовым уровнем, как правило, являются основанием для замены, тогда как агрегаты, показатели которых находятся в пределах нормального диапазона, обычно можно и далее держать под наблюдением.

Сколько времени занимает замена одной втулки низкого напряжения в ходе остановки оборудования?

Сроки замены отдельных узлов зависят от доступности и требований к работе с маслом, однако ремонтные бригады обычно выделяют определённое время на каждый узел для отключения, демонтажа, монтажа и проверки момента затяжки, а также предусматривают резерв на случай возникновения проблем с зазором в соседних втулках.

Какие запасные части следует заготовить перед началом работ по замене втулок?

Как минимум, новые прокладки, болты фланцев и герметик, рекомендованный производителем, на каждую втулку, а также 1–2 запасных узла сверх утвержденного списка замены для покрытия брака, выявленного при входном контроле.

Какие испытания подтверждают, что вновь установленная низковольтная проходка готова к повторному включению под напряжение?

Измерение сопротивления изоляции и коэффициента диэлектрической потери (tan δ) в сравнении с эталонными значениями производителя, а также проверка момента затяжки болтов фланца и уровня масла являются минимальными приемочными проверками, которые необходимо провести перед повторным включением питания.

Можно ли использовать в одном трансформаторе втулки высокого напряжения разных производителей?

С электрической точки зрения это зачастую возможно, если номинальные значения напряжения и тока совпадают, однако сначала следует проверить монтажные размеры и совместимость крепежа, поскольку расположение отверстий в фланцах не подчиняется универсальной стандартизации.