Installations- und Bedienungsanleitung für Umspanntransformatoren

 

 

 

 

Umspannwerkstransformatoren sind wichtige Komponenten in Stromverteilungssystemen und dienen zur Herabsetzung der Spannungsniveaus für den sicheren Einsatz in Industrie-, Gewerbe- und Wohnanwendungen. Diese Transformatoren sind für die Installation in Dreiphasensystemen vorgesehen und können entweder für die Innen- oder Außenmontage auf Betonplatten konfiguriert werden, wobei Hoch--- und Nieder--Spannungskabel durch Durchführungen in die Betriebsräume eingeführt werden. In diesem Leitfaden werden Best Practices für die Installation, den Betrieb und die Wartung von Transformatoren vom Typ Umspannwerk- zusammengefasst.

Dieser Leitfaden richtet sich an kompetente Techniker, die mit den branchenweit anerkannten sicheren Betriebspraktiken und -verfahren für Hoch-- und Niederspannung- bestens vertraut sind. Nur qualifiziertes Personal darf dieses Gerät installieren, bedienen oder warten. Qualifizierte Techniker müssen in der Pflege und Verwendung von Schutzausrüstung geschult werden, einschließlich Lichtbogenschutzkleidung, Schutzbrillen, Gesichtsschutz, Schutzhelme, Gummihandschuhe, Klemmstäbe und Heizstäbe.

 

 

 

 

 

 

2.1 Sicherheitsstandards und -vorschriften

• IEEE C57.12.00– Allgemeine Anforderungen für flüssigkeitsgefüllte Verteilungs-, Leistungs- und Regeltransformatoren.
• IEEE C57.12.34– Anforderungen an auf einer Unterlage montierte, selbstgekühlte Dreiphasen-Verteilungstransformatoren in Kammerbauweise (weniger als oder gleich 10 MVA, HV weniger als oder gleich 34,5 kV).
• NEC-Artikel 450– Installations- und Brandschutzanforderungen für Transformatoren.
• NEC-Artikel 480– Anforderungen an Erdung und Potentialausgleich.
• OSHA 1910.269– Stromerzeugung, -übertragung und -verteilung; erfordert, dass nur qualifizierte Mitarbeiter die Umspannwerksausrüstung bedienen und warten.
• NFPA 70E (2024)– Lichtbogenüberschlag und elektrische Sicherheit am Arbeitsplatz.

 

2.2 Definitionen der Gefahrenhinweise

Signalwort	Bedeutung
GEFAHR	Unmittelbar gefährliche Situation – wenn sie nicht vermieden wird, führt dies zum Tod oder zu schweren Verletzungen.
WARNUNG	Potenziell gefährliche Situation – wenn sie nicht vermieden wird, kann dies zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen.
VORSICHT	Potenziell gefährliche Situation – wenn sie nicht vermieden wird, kann dies zu leichten/mittelschweren Verletzungen führenoderGeräteschaden (zwei Stufen).

 

2.3 Allgemeine Sicherheitshinweise

• Gefährliche Spannung führt zum Tod oder zu schweren Verletzungen. Befolgen Sie alle vor Ort genehmigten Sicherheitsverfahren.
• Bevor Sie das Gerät installieren, in Betrieb nehmen oder warten, lesen Sie das Handbuch sorgfältig durch und verstehen Sie es. Unsachgemäßer Betrieb, Handhabung oder Wartung können zum Tod, zu Verletzungen und zu Sachschäden führen.
• Dieses Gerät istnichtsoll menschliches Leben schützen.
• Stromverteilungsgeräte müssen für die Anwendung richtig ausgewählt und von kompetentem Personal installiert/wartet werden.

 

2.4 Sicherheitsvorkehrungen vor der Installation

• Schalten Sie den Transformator von einer entfernten vorgeschalteten Quelle ab, bevor Sie mit der Arbeit beginnen.
• Erden Sie alle Stromkreise, bevor Sie einen Transformatoranschluss herstellen.
• Verwenden Sie einen Hotstick, um die Lasttrennvorrichtung des Transformators zu bedienen. Überprüfen Sie die Klemmenspannungen nach dem Betrieb.

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Dokumentation und Überprüfung

Stellen Sie bei Erhalt eines Transformators alle mit der Lieferung verbundenen Unterlagen zusammen, einschließlich Versanddokumenten, Zeichnungen und anderen geeigneten Daten zum Entladen und zur Verwendung. Überprüfen Sie die Ausrüstung mit dem Frachtbrief. Stellen Sie sicher, dass die Angaben auf dem Typenschild mit den Bestellangaben übereinstimmen, einschließlich kVA-Nennwert, Hoch--- und Nieder--Spannungswerten und Impedanz.

 

3.2 Äußere Inspektion

Führen Sie vor dem Entladen des Transformators eine gründliche Inspektion durch:

• Stellen Sie sicher, dass alle auf dem Frachtbrief aufgeführten Teile vorhanden sind.
• Überprüfen Sie die Außenseite des Geräts auf Anzeichen äußerer Transportschäden.
• Überprüfen Sie den Aufprallrekorder, falls vorhanden.
• Überprüfen Sie den Tank, die Ventile oder die Kühlbaugruppen auf Anzeichen von Flüssigkeitslecks.
• Auf beschädigte Buchsen prüfen.
• Führen Sie einen Tankdrucktest durch, wenn das Gerät auf dem Manometer Null anzeigt.
• Stellen Sie sicher, dass die Typenschildspezifikationen{{0}einschließlich KVA, Hoch{{1}Nennspannung, Nieder{{2}Nennspannung und Impedanz-mit den angegebenen Bestellspezifikationen übereinstimmen.

Sollten Schäden oder Mängel festgestellt werden, vermerken Sie bitte eine kurze Beschreibung auf der Frachtrechnung. Transformatoren werden in der Regel FOB am Herstellungsort versandt, und es liegt in der Verantwortung des Kunden, einen Anspruch gegenüber dem Spediteur geltend zu machen. Wenn der Transformator FOB-Ziel geliefert wurde, benachrichtigen Sie Ihren Werksvertreter.

 

3.3 Drucküberprüfung

Das Tankmanometer sollte beim Empfang einen positiven oder negativen Druck anzeigen. Ein im Laufe der Zeit steigender oder fallender Druck zeigt an, dass der Tank ordnungsgemäß verschlossen ist. Wenn das Manometer einen konstanten Druckwert von Null anzeigt, liegt möglicherweise ein Leck im Tank vor. Überprüfen Sie in solchen Fällen umgehend den Tank und die Druckventile auf Undichtigkeiten.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Heben und Rigging

Verwenden Sie einen Kran, um Umspannwerkstransformatoren anzuheben. Nahe der Oberseite des Transformatorkessels befinden sich Hebehaken.-Dies sind die einzigen Verbindungspunkte, die zum Heben verwendet werden. Das Anheben des Transformators an anderen Punkten des Transformators ist unsicher.

Wichtige Hebeanforderungen:

• Lassen Sie nicht mehr als 15 Grad Neigung gegenüber der vertikalen Ausrichtung zu.
• Der Kabelzugwinkel sollte 30 Grad zur Vertikalen nicht überschreiten. Verwenden Sie Spreizstangen, um die Hebeschlingen nahezu vertikal zu halten, um die Möglichkeit einer Verformung des Tanks oder einer Beschädigung des Lacks zu verringern.
• Hebegurte niemals von einem Hebehaken zum anderen schlingen. Für jeden Haken sollte ein Riemen oder eine Kette vorgesehen sein.
• Heben Sie den Transformator nicht mit einem Gabelstapler an, da die Gewichtsstabilisierung ein Sicherheitsrisiko darstellen kann.
• Befestigen Sie Hebekabel nicht an Heizkörpern oder anderen Stellen des Geräts.
• Überprüfen Sie vor dem Anheben das auf dem Typenschild angegebene Gewicht des Transformators.

 

4.2 Aufbocken, Schleudern und Rollen

Wenn der Transformator nicht mit einem Kran angehoben werden kann, kann er gerutscht oder mit Rollen bewegt werden:

• Benutzen Sie ausschließlich die am Tank vorgesehenen Hebeunterlagen. Verwenden Sie zum Aufbocken des Transformators keine Heizkörper oder andere Teile des Transformators, da dies zu dauerhaften Schäden am Transformator und zu Öllecks führen kann.
• Stellen Sie sicher, dass mindestens zwei Wagenheber verwendet werden und dass zwei benachbarte Ecken gleichzeitig und gleichmäßig angehoben werden, um ein Verziehen der Basis zu vermeiden.
• Buchsen dürfen nur an den Ecken des Transformatorsockels platziert werden-niemals unter Kühlerbaugruppen, Ventilen oder Blechteilen.
• Wenn Sie Rollen verwenden, verwenden Sie so viele wie nötig, um das Gewicht gleichmäßig zu verteilen. Die Rollengröße muss das Gewicht des Transformators tragen können.
• Befestigen Sie zum Ziehen Zugleinen an den Löchern im Sockel an beiden Enden des Transformators. Befestigen Sie Zugleinen nicht an Zierleisten oder anderen Blechteilen.

 

4.3 Besondere Hinweise zur Handhabung

Beim Umgang mit Transformatoren bei Umgebungstemperaturen unter 0 Grad (32 Grad F) müssen zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Unter solchen Bedingungen können Isolierflüssigkeiten für Transformatoren eine erhöhte Viskosität aufweisen, was sich auf die Handhabung und den nachfolgenden Betrieb auswirken kann.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1 Kurzfristige-Speicherung (90 Tage oder weniger)

Der Transformator sollte nach Möglichkeit an seinem festen Standort gelagert werden. Für kurz-Speicherung:

• Lagern Sie Transformatoren an einem sauberen, trockenen und sicheren Ort.
• Der Lagerraum sollte keine radikalen Temperaturschwankungen aufweisen.
• Prüfen Sie die Isolierflüssigkeit auf Spannungsfestigkeit.
• Lagern Sie den Transformator horizontal und mit einer Neigung von nicht mehr als 4 Grad.
• Der Transformator sollte nicht in der Nähe korrosiver Gase (z. B. Chlor) gelagert werden.

 

5.2 Langzeitlagerung-(über 90 Tage)

Führen Sie bei einer Lagerung von mehr als 90 Tagen regelmäßige Inspektionen durch, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung in gutem Zustand bleibt:

• Überprüfen Sie die Schutzabdeckungen der Buchsen. Ersetzen Sie sie, wenn sie beschädigt sind.
• Zeichnen Sie Flüssigkeitsstand- und Druck-/Vakuumwerte auf.
• Messen und protokollieren Sie die Umgebungslufttemperatur.
• Bei Geräten mit Trockenstickstoffüberlagerung müssen in regelmäßigen Wartungsintervallen die Trockenmittelpakete in Schaltschränken und Luftdurchlasskammern überprüft und ausgetauscht werden.

 

5.3 Vorsichtsmaßnahmen zur Lagerung

• Lagern Sie einen Transformator niemals auf Buchsen oder vorübergehenden Blockaden.
• Lagern Sie den Transformator niemals auf Rollen.
• Lagern Sie eine Umspannstation niemals in der Nähe von Bereichen mit hoher Feuchtigkeit, Salzgehalt oder korrosiven Gasen in der Luft.
• Die Außenflächen des Transformators sollten vor Rost und Korrosion geschützt werden.
• Bei separat gelagerten abnehmbaren Heizkörpern werden die Heizkörperöffnungen mit provisorischen Schutzkappen geliefert. Stellen Sie sicher, dass diese Schutzkappen vor der Lagerung verschlossen sind. Lagern Sie Kühlerbaugruppen niemals auf dem Boden oder an Orten, an denen sie nass werden können.

Bevor Sie einen Transformator nach längerer Lagerung in Betrieb nehmen, prüfen Sie Ventilatoren, Alarm- und Steuerkreise sowie die Spannungsfestigkeit der Isolierflüssigkeit.

 

 

 

 

 

 

 

6.1 Aufstellungsort und Fundament

Der Transformator sollte auf einem Betonsockel mit ausreichender Festigkeit aufgestellt werden, um das auf dem Typenschild angegebene Gewicht des Geräts zu tragen. Eine ordnungsgemäße Standortvorbereitung ist für die Langlebigkeit des Transformators von entscheidender Bedeutung.-Ein gut vorbereiteter Standort-kann die Lebensdauer eines Transformators um bis zu 25 % verlängern.

Installationsvoraussetzungen:

• Die Unterlage muss eben, glatt und flach sein und die richtige Größe haben, um die Fachöffnung abzudecken. Es dürfen keine Lücken zwischen Fach und Polster vorhanden sein.
• Der Transformator muss bündig mit der horizontalen Oberfläche der Unterlage abschließen. Montieren Sie den Transformator sicher auf der Unterlage.
• Der Transformator muss so installiert werden, dass er nicht mehr als 4 Grad geneigt ist. Bei einer Neigung von mehr als 4 Grad bleiben interne Verkabelungen, Sicherungen, Schalter, Kerne und Spulen möglicherweise nicht vollständig in der dielektrischen Flüssigkeit eingetaucht, was möglicherweise zu dielektrischen Ausfällen oder Kühlproblemen führt, die zu Überhitzung und verkürzter Lebensdauer führen.
• Um den Transformator herum muss ein Freiraum von mindestens 2 Fuß (ca. 600 mm) vorhanden sein.
• Bei Installationen im Innenbereich sollten die Raumlufteinlässe auf Bodenhöhe und die Auslässe so hoch wie möglich angebracht werden. Stellen Sie pro 1000 kVA Transformatorkapazität jeweils etwa 20 Quadratfuß Eingangs- und Ausgangsfläche bereit. Wenn das Belüftungssystem regulierbar ist, sollte es dauerhaft geöffnet verriegelt werden, um eine Überhitzung bei Bedienfehlern zu vermeiden.
• Die Installation in korrosiven Umgebungen mit Salzen oder Chemikalien sollte vermieden werden, da diese zum Abbau des Schutzlacks und zur Korrosion von Baustahl führen.

Sofern nicht anders angegeben, sind diese Umspannwerkstransformatoren für den Betrieb in Höhen bis zu 3300 Fuß (ca. 1000 Meter) bei einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur von 30 Grad und einer maximalen Umgebungstemperatur von 40 Grad ausgelegt. Kontaktieren Sie den Hersteller, bevor Sie einen Standardtransformator in größeren Höhen betreiben.

 

6.2 Erdung

Erden Sie den Transformator dauerhaft gemäß den örtlichen und nationalen Standards. Eine sichere und wirksame Erdung mit niedrigem{1}}Widerstand ist für den Schutz unerlässlich:

• Schließen Sie ein schweres Erdungskabel an die Erdungsplatte am Boden des Tanks an.
• Wenn der Transformator für den Betrieb in einem fest geerdeten Neutralleitersystem ausgelegt ist, sollte der Neutralleiteranschluss fest und dauerhaft mit minimalem Widerstand geerdet sein.
• Stellen Sie sicher, dass jederzeit eine ordnungsgemäße Erdverbindung mit niedriger{0}}Impedanz besteht.

OSHA 29 CFR 1910.269(l)(11) schreibt vor, dass nicht-stromführende-metallische Teile von Geräten (z. B. Transformatorgehäuse) so behandelt werden, als ob sie mit der höchsten Spannung, der sie ausgesetzt sind, unter Spannung stehen, es sei denn, der Arbeitgeber inspiziert die Installation und stellt fest, dass diese Teile ordnungsgemäß geerdet sind, bevor mit der Arbeit begonnen wird.

 

6.3 Hochspannungsanschlüsse

Hochspannungsleitungen ab 2,4 kV werden normalerweise mithilfe von Epoxidharz- oder Porzellandurchführungen durch die Tankwand geführt.

Verbindungsvoraussetzungen:

• Verwenden Sie an Durchführungsklemmen nur flexible Verbindungen, um eine übermäßige mechanische Belastung zu vermeiden.
• Verwenden Sie niemals eine Durchführung als Strukturelement zur Abstützung anderer stromführender Teile.
• Alle Verbindungen müssen mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden, um eine Überhitzung oder Verbindungsfehler zu vermeiden. Spezifische Werte finden Sie in den Drehmomenttabellen des Herstellers.
• Stellen Sie sicher, dass die Kontaktflächen der Steckverbinder frei von Graten und Rückständen sind.
• Vermeiden Sie eine übermäßige Kragarmbeanspruchung durch hohes Kabelgewicht an Hoch-{0}}- und Nieder--Spannungsdurchführungen und Sammelschienen. Übermäßige Auslegerspannung kann zum Versagen der Buchse und zum Austreten von dielektrischer Flüssigkeit führen.
• Blitzableiter mit geeigneter Nennleistung sollten so nah wie möglich an den Transformatoranschlüssen angebracht werden.

 

6.4 Niederspannungsanschlüsse

In den meisten Fällen werden Umspannwerkseinheiten mit Kabelschuhen ausgestattet. Schließen Sie die Kabel an der Unterseite dieser Buchsen an, um eine Beschädigung der Buchse durch Auslegerbelastung zu vermeiden. Die Anzahl der flexiblen Anschlüsse sollte durch den Nennstrom des Transformators und nicht durch den Nennstrom der Sammelschiene bestimmt werden.

 

6.5 Allgemeine Anforderungen an Anschlüsse

Alle Verbindungen müssen ohne übermäßige Belastung der Buchsenklemmen hergestellt werden. Die Leiter sollten sicher befestigt und ordnungsgemäß abgestützt sein, wobei Ausdehnung und Kontraktion zu berücksichtigen sind. Abzweiganschlüsse dürfen NUR geändert werden, wenn sowohl die Hoch-Spannungs- als auch die Nieder{3}}Stromkreise vollständig stromlos sind. Stellen Sie sicher, dass an den Klemmen keine Spannung anliegt, bevor Sie fortfahren.

Transformatoren, die mit internen Klemmenbrettern ausgestattet sind, werden normalerweise mit der höheren angeschlossenen Spannung geliefert, sofern der Kunde nichts anderes angibt.

Wenn Alarmkontakte oder Steuerungen mit Transformatorzubehör geliefert werden, kann ein Anschlusskasten bereitgestellt werden, um den Anschluss von kundenseitigen Kabeln oder Leitungen zu erleichtern.

 

6.6 Dielektrische Flüssigkeit

Der Transformator wird im Werk gründlich getrocknet und bis zum korrekten Füllstand mit Isolierflüssigkeit (entweder Mineralöl, natürliche Esterflüssigkeit oder ein anderes zugelassenes Dielektrikum) gefüllt versendet. Die dielektrische Flüssigkeit sollte im Neuzustand eine Mindestdurchschlagsfestigkeit von 30 kV haben, getestet gemäß ASTM D-877.

Zu den typischerweise verwendeten Isolierflüssigkeiten gehören:

• Mineralöl: Das am häufigsten verwendete Transformatorenöl, das eine hohe Spannungsfestigkeit (30–50 kV) und eine gute Wärmeableitung bietet, jedoch eine höhere Entflammbarkeit und Umweltbedenken aufweist.
• Natürliche Esterflüssigkeit: Ein Dielektrikum auf pflanzlicher Basis-, das biologisch abbaubar, -giftig und feuerbeständig- ist und eine höhere Feuchtigkeitstoleranz und eine langsamere Oxidationsrate bietet.

Stufen: Die normale Betriebstemperatur für dielektrische Flüssigkeit beträgt im Allgemeinen 25 Grad. Vermeiden Sie die Aktivierung bei niedrigen Temperaturen, da der Flüssigkeitsstand kritische interne Komponenten freilegen könnte. Betreiben Sie das Gerät nur innerhalb der auf dem Typenschild angegebenen Nennwerte.

 

6.7 Transformatordruck

Der Transformator wird mit einem Überdruck von etwa +2 bis +3 PSIG trockenem Stickstoff aus der Fabrik auf Meereshöhe versandt. Aufgrund von Temperatur- und Höhenänderungen kann der Druck bei der Lieferung erheblich variieren.

Wichtige Überlegungen zum Druck:

• Der Transformator sollte vor der Inbetriebnahme nur bei Überdruck in die Atmosphäre entlüftet werden.
• Der Ölstand sinkt bei jedem Temperaturabfall um 10 Grad um ca. 1/2 Zoll.-Dies führt häufig zu einem leichten Tankvakuum und ist normal.
• Lassen Sie nicht zu, dass der Tank ein Vakuum von mehr als 3 PSIG (minus 3 PSIG) aufweist, da sich der Tank sonst verformt. Lassen Sie nicht zu, dass der Druck im Tank mehr als 5 PSIG überschreitet. Die Verformung des Tanks beginnt oberhalb eines Drucks von 7 PSIG.
• Füllen Sie keinen Stickstoff in einen kalten Transformator, um ihn wieder auf Überdruck zu bringen. Dies kann zu Überdruck und Schäden am Transformator führen, wenn die Öltemperatur auf normale Werte ansteigt. Der Druck sollte bei einer Öltemperatur von 25 Grad zwischen 0,5 und +1.0 PSIG liegen.

Öffnen Sie beim Ablassen des Transformatordrucks das Überdruckventil. Entlüften Sie einen Transformator nur, wenn die Öltemperatur etwa 25 Grad beträgt. Nehmen Sie keine Ölprobe, wenn der Transformatordruck unter 0 PSI liegt.

 

 

 

 

 

 

 

Vor dem Einschalten des Transformators muss eine umfassende Inspektion vor-der Einspeisung durchgeführt werden. Vor-Inspektionen und Tests sollten nur von zertifizierten Technikern mit der entsprechenden Sicherheits- und Testausrüstung durchgeführt werden.

 

7.1 Erforderliche Inspektionen und Tests

A. TTR-Test (Transformator Turns Ratio).: Führen Sie einen Verhältnistest durch, um das Verhältnis von Primär-zu-Sekundärwicklung zu überprüfen. TTR-Tests geben Aufschluss über den Zustand des Transformators, indem sie das Windungsverhältnis der Hochspannungswicklung im Vergleich zur Niederspannungswicklung prüfen. Dies kann auf offene Schaltkreise oder hochohmige Verbindungen hinweisen.

B. Isolationswiderstandstest (Megger): Führen Sie einen 1000-Volt-Isolationstest durch, um den Widerstand der Isolierung zwischen den Wicklungen und von jeder Wicklung zur Erde zu messen. Dieser Test sollte vor der Inbetriebnahme des Transformators und in regelmäßigen Abständen während seines gesamten Lebenszyklus durchgeführt werden. Durchführungsisolatoren müssen vor der Prüfung sauber und trocken sein, da Schmutz und Feuchtigkeit die Messwerte beeinträchtigen können.

C. Tippen Sie auf Changer-Einstellung: Stellen Sie sicher, dass der Stufenschalter auf die richtige Spannungseinstellung eingestellt ist und dass die Stellschraube gut sitzt. Betreiben Sie niemals einen Stufenschalter an einem unter Spannung stehenden Transformator.

D. Serien-/Mehrfach- oder Delta-/Stern-Schaltereinstellungen: Wenn es mit einem Dreieck-/Sternschalter ausgestattet ist, stellen Sie sicher, dass dieser auf die richtige Position eingestellt ist. Beide Schalter sind nur für den spannungslosen Betrieb ausgelegt.

E. Erdung: Stellen Sie sicher, dass der Transformator über eine solide Erdungsverbindung mit niedriger-Impedanz verfügt.

F. Schraubverbindungen: Stellen Sie sicher, dass alle Schraubverbindungen gemäß der Drehmomenttabelle des Herstellers angezogen sind. Für typische Umspannwerkstransformatoren sind Durchführungsmontageklemmen erforderlich: 4-Loch-Aluminiumguss-Durchführungsklemmen erfordern 70–80 in-lb; zwei-Loch-Buchsenklemmen erfordern 55–65 in-lb; Die Beschläge der Abdeckung sollten mit etwa 25 ft-lb angezogen werden.

G. Dielektrischer Flüssigkeitsstand: Stellen Sie sicher, dass der Transformator ordnungsgemäß gefüllt ist, indem Sie die Flüssigkeitsstandsanzeige oder das Schauglas überprüfen. Die Flüssigkeitsstandanzeige muss zwischen den Markierungen „Hoch“ und „Niedrig“ auf dem Messgerät liegen. Überprüfen Sie bei Transformatoren ohne Flüssigkeitsstand oder Schauglas den Flüssigkeitsstand, indem Sie den Stopfen bei der 25-Grad-Marke entfernen. Entfernen Sie die Ölstandsschraube nicht, wenn das Transformatoröl eine Temperatur von über 40 Grad hat.

H. Stromwandler: Bei Ausstattung mit Stromwandlern (CTs) sollten die zugehörigen CT-Leitungen mit der richtigen Bürde an die Messlast oder die Relais angeschlossen werden. Wenn die Stromwandlerleitungen nicht an eine Messlast angeschlossen sind, müssen sie vor dem Einschalten des Transformators kurzgeschlossen und geerdet werden.

I. Steuerverkabelung für Zubehör: Überprüfen Sie, ob alle Steuerkabel angeschlossen und funktionsfähig sind.

J. Interner Fehlerdetektor (falls vorhanden): Wenn der Transformator über einen internen Fehlerdetektor (IFD) verfügt, muss die Transportsicherung vor dem Einschalten entfernt werden. Drehen Sie die Transportsicherung (rotes Außenteil) um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn, um sie zu entfernen.

K. Zubehör: Überprüfen Sie die Funktionalität aller Zubehörteile mit oder ohne Kontakten, einschließlich Druckentlastungsgeräten, Temperaturmessgeräten, Flüssigkeitsstandsmessgeräten und Druck-{0}}Vakuummessgeräten.

L. Externe Tankinspektion: Stellen Sie sicher, dass das Handloch des Transformators geschlossen ist und alle Schutzabdeckungen angebracht sind. Stellen Sie sicher, dass die Schachtdeckel fest verschraubt sind und die mechanische Druckentlastungsvorrichtung zurückgesetzt ist.

M. Freigabeinspektion: Stellen Sie sicher, dass bei allen Leitungsverbindungen die entsprechenden Abstände gemäß den geltenden Normen eingehalten werden.

N. Fans: Falls vorhanden, stellen Sie sicher, dass sich die Lüfter frei drehen und betriebsbereit sind. Überprüfen Sie bei Ventilatoren immer vor dem Einschalten, ob sie sich frei drehen.

O. Heizkörperventile: Bei Lieferung mit abnehmbaren Heizkörpern stellen Sie sicher, dass alle Heizkörperventile zum Zeitpunkt der Vor-Einschaltung geöffnet sind. Wenn die Ventile nicht geöffnet werden, wird der Transformator durch Überhitzung beschädigt.

P. Buchsen: Reinigen Sie die Buchsen gründlich und stellen Sie sicher, dass keine Haarrisse oder andere Schäden vorhanden sind. Überprüfen Sie, ob die Kontaktflächen frei von Graten und Ablagerungen sind.

 

7.2 Allgemeine Sicherheit vor-der Einspeisung

• Schalten Sie das Gerät NICHT ein, ohne vorher -Inspektionen und Tests durchgeführt zu haben.
• Schalten Sie das Gerät NICHT ein, ohne die Buchsen zu reinigen.
• Betreiben Sie den Transformator NIEMALS außerhalb der auf dem Typenschild angegebenen Nennwerte.
• Stellen Sie sicher, dass die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit nicht unter dem vom Hersteller angegebenen Grenzwert für Kaltstartvorgänge liegt (typischerweise –20 Grad für Mineralöl, 0 Grad für R-Temp-Flüssigkeit oder –10 Grad für natürliche Esterflüssigkeit).

Bei der Durchführung von VLF-Tests (Very Low Frequency) dürfen 115 % der Nenntransformatorspannung für eine Dauer von 30 Minuten nicht überschritten werden. Führen Sie den Test nicht durch, wenn der Transformatorschalter geschlossen ist. Stellen Sie sicher, dass etwaige Ableiter vor Beginn der Prüfung abgeklemmt sind.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1 Endkontrollen vor-der Energetisierung

Bestätigen Sie vor dem Einschalten Folgendes:

• Alle externen Verbindungen wurden ordnungsgemäß hergestellt (Phasenausrichtung der Anschlüsse an Anschlussbuchsen usw.).
• Alle Verbindungen sind fest und sicher
• Alle Zubehörkontaktkreise sind betriebsbereit
• Es gibt keine Anzeichen von Feuchtigkeit
• Alle Schraubverbindungen sind fest
• Es dürfen keine Werkzeuge oder andere Gegenstände auf dem Transformator oder in einem Gehäuse zurückgelassen werden
• Der Flüssigkeitsstand ist korrekt
• Der Transformator hält Überdruck
• Die Spannungsfestigkeit der Isolierflüssigkeit entspricht den Anforderungen (mindestens 26 kV, bei neuer Flüssigkeit 30 kV oder mehr).
• Die Neutral- und Erdungsanschlüsse wurden ordnungsgemäß hergestellt
• Alle Schutzabdeckungen sind geschlossen und fest verschraubt

 

8.2 Post-Überprüfung der Energieversorgung

Überprüfen Sie nach dem Einschalten des Transformators, aber vor dem Laden, Folgendes:

A. Spannungsüberprüfung: Überprüfen Sie vor dem Laden des Transformators, ob die Sekundärspannungsausgabe korrekt ist. Verwenden Sie ein Wechselspannungsmessgerät, um die Spannung zu messen und sicherzustellen, dass sie mit den auf dem Typenschild angegebenen Sekundärspannungen übereinstimmt.

B. Lecks: Gehen Sie um den Transformator herum und prüfen Sie ihn sorgfältig auf Undichtigkeiten. Wenn ein Leck festgestellt wird,-schalten Sie den Transformator ab und beheben Sie das Problem sofort.

C. Betrieb: Stellen Sie nach dem Laden sicher, dass keine Anomalien wie übermäßige Geräusche, Vibrationen oder Erwärmung festgestellt werden. Im Normalbetrieb erzeugt der Transformator ein Brummgeräusch. Wenn extreme oder unregelmäßige Geräusche beobachtet werden, untersuchen Sie dies sofort.

D. Messgeräte: Stellen Sie sicher, dass die Flüssigkeitsstandsanzeige und die Temperaturanzeige unter Last die korrekten Füllstände und Temperaturen anzeigen.

E. Heizkörperventile: Überprüfen Sie bei Transformatoren mit abnehmbaren Heizkörpern erneut, dass alle Heizkörperventile OFFEN sind.

 

 

 

 

 

 

9.1 Normale Betriebsbedingungen

Transformatoren dürfen nur mit den auf dem Typenschild des Transformators angegebenen Nennwerten betrieben werden. Ein längerer Überlastbetrieb verkürzt die voraussichtliche Lebensdauer eines mit Mineralöl-gefüllten Transformators messbar.

Überprüfen Sie regelmäßig alle Messgeräte während des Betriebs. Der Flüssigkeitsstand muss unter Berücksichtigung der Temperatureffekte normal bleiben. Längere Zeiträume ohne Druck könnten auf ein Gasleck hinweisen und sollten untersucht werden. Die Flüssigkeitstemperatur sollte nicht über den auf dem Typenschild angegebenen Auslegungswert plus Umgebungstemperatur steigen.

 

9.2 Schaltvorgänge

Lasttrennschalter: Diese Schalter können NUR betätigt werden, indem ein Hotline-Werkzeug am externen Hakenösengriff befestigt und entweder in die „ON“- oder „OFF“-Position gedreht wird. Wenn die Temperatur der Isolierflüssigkeit weniger als −20 Grad bei herkömmlichem Transformatorenöl oder weniger als −10 Grad bei Pflanzenöl beträgt, sollten Unteröl-Lasttrennzubehörteile nicht zum Ein- oder Ausschalten einer Last verwendet werden. Schalten Sie stattdessen den Transformator von einer entfernten vorgelagerten Quelle ab, bevor Sie ihn unter-Öl-Lasttrennvorrichtungen betreiben.

 

9.3 Überwachung und regelmäßige Inspektionen

Während der Transformator in Betrieb ist, sollten regelmäßige Inspektionen durchgeführt werden:

Externe Inspektion: Überprüfen Sie regelmäßig den Zustand von Lack und Oberfläche, insbesondere wenn das Produkt rauen Witterungsbedingungen ausgesetzt ist. Wenn es zu Witterungseinflüssen kommt, reinigen Sie den Tank gründlich, wischen Sie verschüttete Isolierflüssigkeit ab und streichen Sie ihn mit einem zugelassenen Lack neu. Überprüfen Sie gelegentlich alle Schraubverbindungen, ziehen Sie sie fest und prüfen Sie sie auf Undichtigkeiten.

Messgeräteinspektionen: Überprüfen Sie regelmäßig alle Messgeräte. Dokumentieren Sie Messwerte einschließlich Umgebungstemperatur und Transformatorlast.

Jährliche Wartungsaufgaben: Folgendes sollte jährlich überprüft werden:

• Dielektrischer Flüssigkeitsstand: Überprüfen Sie die Füllstandsanzeige der dielektrischen Flüssigkeit. Wenn der Füllstand unter dem Nennwert liegt, prüfen Sie, ob Anzeichen eines Lecks vorliegen.
• Flüssigkeitstemperatur: Flüssigkeitstemperaturanzeige auf erhöhte Temperatur prüfen. Vergleichen Sie die Temperatur mit ähnlichen Einheiten.
• Buchsen: Überprüfen Sie den Zustand der HV- und LV-Buchsen auf Schmutz, Bruch, Hitzeschäden oder Überschlag.
• Druckentlastungsventil: Auf Schmutz, Ablagerungen und ordnungsgemäßen Betrieb prüfen.
• Blitzableiter: Auf Beschädigungen prüfen und auf intakte Erdungsverbindung achten.
• Sicherungen und Anschlüsse: Überprüfen Sie bei Bajonettsicherungen, ob Flüssigkeit vorhanden ist. Überprüfen Sie die Kabelverbindungen auf Anzeichen von Überhitzung.

 

 

 

 

 

 

 

10.1 Regelmäßige Tests

Für die Wartung eines Umspannwerkstransformators werden folgende Prüfungen und Inspektionen empfohlen:

• Messgerätewerte: Messen und protokollieren Sie Messgerätewerte, Umgebungstemperatur und Transformatorlast einen Monat nach dem Einschalten und danach jährlich. Führen Sie ein Protokoll der Testwerte, um festzustellen, wann eine Überholung oder Nachfüllung erforderlich ist.
• Steuerverkabelung: Stellen Sie sicher, dass die Isolierung der Steuerkabel in gutem Zustand ist und die Wetterdichtungen intakt sind. Vergleichen Sie die Spannung der Steuerstromversorgung mit der im Schaltplan angegebenen Spannung.
• Malen: Überprüfen Sie jährlich die Lackierung des Transformators auf Witterungsschäden und Rost. Beheben Sie eventuell festgestellte Lackschäden.
• Durchführungsisolatoren: Überprüfen Sie die Gerätedurchführungen und die Isolatoren des Überspannungsableiters jährlich. Reinigen Sie die Oberflächen, wenn der Transformator nicht unter Spannung steht.

 

10.2 Probenahme von Isolierflüssigkeit

In regelmäßigen Abständen sollten Flüssigkeitsproben entnommen und analysiert werden. Es wird empfohlen, innerhalb einer Woche nach der Stromzufuhr und danach jährlich eine Probe zu entnehmen.

Richtiges Probenahmeverfahren:

• Proben sollten aus dem Probenahmeventil am Boden des Transformatorkessels entnommen werden.
• Die Flüssigkeitstemperatur sollte höher sein als die Umgebungslufttemperatur, um eine Kondensation von Feuchtigkeit auf der Flüssigkeit zu vermeiden.
• Verwenden Sie saubere, trockene Behälter (normalerweise Glasflaschen mit großer-Mündung).
• Lassen Sie keine Flüssigkeit in den Aufnahmebehälter spritzen. {{0}Durch Spritzen können Luft und Feuchtigkeit eindringen.
• Spülen Sie die Flasche dreimal mit der Probenflüssigkeit aus.
• Wenn Sie Proben vom Boden entnehmen, entnehmen Sie ausreichend Flüssigkeit, um sicherzustellen, dass die Probe vom Boden des Tanks stammt und nicht die im Probenahmerohr gespeicherte Flüssigkeit (die Kondensation und Sedimente enthalten kann).
• Für die Probenahme muss ein Metall- oder Nicht-{0}}Gummischlauch verwendet werden, da Öl Schwefel aus dem Gummi auslaugen kann, was für Transformatorkomponenten schädlich sein kann.
• Testen Sie die Durchschlagsfestigkeit gemäß ASTM D-877. Wenn die Spannungsfestigkeit unter 26 kV sinkt, sollte die Flüssigkeit gefiltert werden, bis die Prüfung bei 26 kV oder besser erfolgt.

 

10.3 Analyse gelöster Gase (DGA)

Die Analyse gelöster Gase ist ein Diagnosetool zur Beurteilung des Zustands von Leistungstransformatoren durch Quantifizierung der in Isolieröl gelösten Gase. Zu den Interpretationsmethoden für DGA gehört IEEE C57.104, das detaillierte Verfahren zur Bewertung des Transformatorzustands mithilfe von Analysewerkzeugen und -methoden bereitstellt.

• Der DGA-Leitfaden befasst sich mit:
• Theorie der Gaserzeugung in einem Transformator
• Interpretation der Ergebnisse der Analyse gelöster Gase
• Empfohlene Betriebsabläufe
• Verschiedene Diagnosetechniken
• Fallstudien und Beispiele
• Bewertungskriterien und Richtlinien

Der IEEE C57.104-Leitfaden gilt für in Betrieb befindliche -in Mineralöl-transformierte Transformatoren und soll dem Betreiber nützliche Informationen zur Wartungsfreundlichkeit der Ausrüstung liefern.

 

10.4 Wartung der Buchse

Buchsen sollten nur bei Bedarf ausgetauscht werden. Es muss darauf geachtet werden, dass das Porzellan nicht reißt oder die Oberflächen beschädigt werden. Die Austauschverfahren variieren je nach Buchsentyp:

Allgemeine Vorsichtsmaßnahmen vor Durchführungsarbeiten:

• Schalten Sie den Transformator stromlos und erden Sie alle Stromkreise zum und vom Transformator.
• In der Position „offen“ die Trennschalter in den Versorgungsleitungen zum und vom Transformator verriegeln.
• Entlüften Sie den Tank in die Atmosphäre, bis der Druck Null ist.
• Wenn sich die Buchse unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet, senken Sie den Füllstand ausreichend ab, um Flüssigkeitsverlust zu verhindern.

Ausbau der Zugleitungsbuchse:

• Schrauben Sie die obere Anschlusskappe ab und entfernen Sie sie, um das Gewindebolzenende des Zugkabels freizulegen.
• Befestigen Sie einen Zugdraht, eine Schnur oder einen Zugstab am Bolzen, um das Kabel durch die Bohrung der Buchse zu führen.
• Entfernen Sie die Klemmmuttern der Buchsenbefestigung am Tank, um die Befestigungsklemmplatte zu lösen.
• Entfernen Sie die Buchse, indem Sie das Zugkabel und den Anschlussbolzen durch die Basis der Buchse führen.

Ersatzanforderungen:

• Klemmschrauben sollten gemäß der Drehmomenttabelle des Herstellers angezogen werden.
• Die Dichtungen unter dem Montageflansch der Buchse und die oberen Dichtungen sollten neu oder in gutem Zustand sein.
• Die Passflächen der Dichtungen müssen sauber und glatt sein.
• Führen Sie nach Abschluss eine Druckprüfung des Transformators durch.

 

10.5 Wartung des Kühlers (abnehmbare Kühler)

Bei Transformatoren mit abnehmbaren Heizkörpern müssen ordnungsgemäße Installations- und Demontageverfahren befolgt werden:

Montage:

• Packen Sie jeden Kühler aus und überprüfen Sie ihn. Blindflansche entfernen und Dichtungsflächen reinigen.
• Stellen Sie vor dem Entfernen der Blindflansche sicher, dass die Drosselklappen geschlossen sind (oben und unten).
• Montieren Sie die Kühler einzeln mit der rechten Seite nach oben am Tank (Oberseite=Hebeöse).
• Verwenden Sie immer neue Dichtungen. Ziehen Sie alle Schrauben der Drosselklappe fest und ziehen Sie sie nach 24 Stunden erneut fest.
• Montieren Sie Versteifungsstäbe (falls vorhanden) zwischen den Kühlern.
• Installieren Sie Lüfter (falls vorhanden) und schließen Sie die Stromsteuerkabel an.

Füllung:

• Öffnen Sie die Entlüftungsschraube oben am Kühler.
• Öffnen Sie das untere Drosselventil am Tank teilweise.
• Wenn Öl aus der Entlüftungsschraube austritt, schließen Sie die Entlüftungsschraube sofort.
• Öffnen Sie die oberen und unteren Drosselklappen vollständig.

 

10.6 Nachfüllen nach Reparaturen

Nachdem die Reparaturen abgeschlossen sind, füllen Sie das Gerät unter einem kleinen Vakuum von 3 PSIG (maximal) mit trockener dielektrischer Flüssigkeit auf, bis der Flüssigkeitsstand 25 Grad beträgt. Wenn der Transformator mit dielektrischer Flüssigkeit gefüllt oder nachgefüllt werden muss, muss die Arbeit in einem sauberen, trockenen Raum durchgeführt werden. Verwenden Sie einen öl-beständigen Schlauch-nie einen Gummischlauch.

 

10.7 Wartung der Außenlackierung

Überprüfen Sie in regelmäßigen Abständen den äußeren Zustand des Transformators. Wenn es zu Witterungseinflüssen kommt, reinigen Sie die Oberfläche gründlich und streichen Sie sie mit einer hochwertigen, haltbaren Farbe neu, wie vom Hersteller empfohlen.

 

10.8 Ersatzteile

Halten Sie einen Ersatzsatz Dichtungen für den Schacht und alle verwendeten Dichtungsbuchsen bereit. Weitere Erneuerungsteile können über den örtlichen Werksvertreter bestellt werden. Wenn Sie Teile bestellen oder einen Service anfordern, geben Sie eine vollständige Beschreibung des Teils oder des Problems sowie die vollständige Seriennummer des Transformators an, wie auf dem Typenschild aufgeführt.

 

 

 

 

 

 

 

In diesem Leitfaden wird auf die folgenden Standards verwiesen, die für detaillierte Informationen herangezogen werden sollten:

IEEE-Standards:

• IEEE C57.12.00 – Allgemeine Anforderungen für in Flüssigkeiten eingetauchte Verteilungs-, Leistungs- und Regeltransformatoren
• IEEE C57.12.34 – Anforderungen für selbst-gekühlte, drei{4}phasige Verteilungstransformatoren mit Pad-Montage, Kompartimentierung-
• IEEE C57.12.90 – Testcode für in Flüssigkeiten eingetauchte Verteilungs-, Leistungs- und Regeltransformatoren
• IEEE C57.94 – Empfohlene Praxis für Installation, Betrieb und Wartung von Trocken--Allzweckverteilungs- und Leistungstransformatoren
• IEEE C57.104 – Leitfaden zur Interpretation von Gasen, die in Mineralöl-Tauchtransformatoren erzeugt werden
• IEEE C57.106 – Leitfaden für die Akzeptanz und Wartung von Isolieröl in Geräten

NEMA-Standards:

• NEMA TR 1 – Transformatoren, Regler und Reaktoren

ANSI/NETA-Standards:

• ANSI/NETA ATS – Standard für Abnahmetestspezifikationen für elektrische Energiegeräte und -systeme
• ANSI/NETA MTS – Standard für Wartungstestspezifikationen für elektrische Energiegeräte und -systeme

ASTM-Standards:

• ASTM D-877 – Standardtestmethode für die dielektrische Durchbruchspannung isolierender Flüssigkeiten unter Verwendung von Scheibenelektroden
• ASTM D-923 – Standardverfahren für die Probenahme elektrisch isolierender Flüssigkeiten

Sicherheitsstandards:

• OSHA 29 CFR 1910.269 – Stromerzeugung, -übertragung und -verteilung
• NFPA 70E – Standard für elektrische Sicherheit am Arbeitsplatz
• NEC-Artikel 450 – Transformatoren und Transformatorgewölbe (einschließlich Sekundärverbindungen)

• NEC Artikel 480 – Speicherbatterien

 

 

 

 

 

 

 

 

Neben Umspannwerkstransformatoren werden in Stromübertragungs- und -verteilungssystemen häufig auch andere Transformatortypen eingesetzt. Für jeden Typ gelten spezifische Installations-, Betriebs- und Sicherheitsanforderungen. Eine vollständige Abdeckung gängiger Transformatoranwendungen finden Sie in den folgenden Leitfäden.

• Installations- und Bedienungsanleitung für Leistungstransformatoren
• Installations- und Bedienungsanleitung für Masttransformatoren
• Installations- und Bedienungsanleitung für auf einem Pad montierte Transformatoren
• Installations- und Bedienungsanleitung für Trockentransformatoren
• Installations- und Bedienungsanleitung für kompakte Umspannwerke

 

 

 

 

 

 

 

 

Die ordnungsgemäße Installation, der ordnungsgemäße Betrieb und die Wartung von Umspannwerkstransformatoren sind für die Gewährleistung langfristiger Zuverlässigkeit, Sicherheit und Leistung von entscheidender Bedeutung. Durch die Befolgung der in diesem Leitfaden beschriebenen Verfahren-vom ersten Empfang und der Handhabung über die Installation, Prüfung, Stromversorgung und laufende Wartung- können Techniker die Lebensdauer des Transformators erheblich verlängern und gleichzeitig das Risiko von Geräteausfällen und Personenschäden minimieren.

Wichtige Erkenntnisse für ein erfolgreiches Transformatormanagement:

• Sicherheit geht vor- Befolgen Sie immer alle geltenden Sicherheitsstandards (IEEE, NEMA, NEC, OSHA, NFPA). Gehen Sie bei Sicherheitsprotokollen keine Kompromisse ein.
• Richtige Handhabung- Verwenden Sie die vorgesehenen Hebepunkte und halten Sie während der Installation eine waagerechte Positionierung innerhalb von 4 Grad ein.
• Gründliche Inspektion- Führen Sie umfassende Vor-Tests durch, einschließlich TTR, Isolationswiderstand, Flüssigkeitsqualität und Funktionsprüfungen aller Zubehörteile.
• Regelmäßige Wartung- Implementieren Sie einen jährlichen Inspektions- und Testplan, einschließlich DGA-Analyse und Flüssigkeitsqualitätsprüfung.
• Dokumentation- Führen Sie Protokolle über Testwerte, Messgerätewerte und Wartungsaktivitäten, um Trends zu erkennen und festzustellen, wann eine Überholung erforderlich ist.

Für weitere Informationen oder spezifische technische Fragen wenden Sie sich an den Werksvertreter des Transformatorherstellers.