Серце енергосистеми Вінниччини: як працюють і відновлюються силові трансформатор

У розподільних електричних мережах АТ «ВІННИЦЯОБЛЕНЕРГО» експлуатується понад 10 тисяч трансформаторних підстанцій напругою 6–20/0,4 кВ, за допомогою яких здійснюються приймання електричної енергії, пониження напруги та розподіл електроенергії споживачам.

Як цілісний об'єкт електричної мережі трансформаторна підстанція складається зі значної кількості елементів. До її складу входять будівельна частина, яка має декілька конструктивних виконань залежно від типу підстанції, а також електротехнічне обладнання: комутаційні апарати, пристрої релейного захисту й автоматики, вимірювальні прилади та допоміжні пристрої. Головним елементом підстанції, її своєрідним «серцем», є силовий трансформатор, який виконує основну функцію — перетворення електричної енергії вищої напруги до рівня, необхідного для живлення електроприймачів підприємств та побутових електроприладів споживачів.

Таких «сердець» у Товаристві експлуатується понад 11 тисяч одиниць. Значна частина з них перебуває в роботі понад 25 років, що потребує особливої уваги до їх технічного стану, своєчасного обслуговування та ремонту.

Експлуатація силових трансформаторів у структурних підрозділах                         АТ «ВІННИЦЯОБЛЕНЕРГО» організована таким чином, щоб максимально забезпечити їх надійну, безпечну та безаварійну роботу протягом усього нормативного строку експлуатації, визначеного чинними галузевими нормативними документами.

Завдяки своєчасному та якісному виконанню профілактичних заходів, проведенню необхідних ремонтів і технічного обслуговування обладнання трансформаторних підстанцій динаміка кількості технологічних порушень в електричних мережах АТ «ВІННИЦЯОБЛЕНЕРГО» напругою 6–20 кВ протягом останніх п'яти років має стійку тенденцію до зниження. Так, у 2025 році в мережах Товариства вийшло з ладу менше ніж 100 силових трансформаторів.

Водночас аналіз експлуатаційної практики дозволяє виділити основні чинники, що призводять до пошкодження силових трансформаторів:

• Грозові та комутаційні перенапруги. Прямі удари блискавки в повітряні лінії електропередачі або різкі зміни режимів роботи мережі можуть створювати хвилі високої напруги, які пошкоджують ізоляцію трансформатора.
• Тривалі перевантаження. Систематична робота трансформатора з навантаженням, що перевищує номінальне, прискорює термічне старіння ізоляції обмоток та трансформаторної оливи.
• Зовнішні короткі замикання. Падіння дерев на проводи, схрещування ліній електропередачі або аварії в мережах споживачів спричиняють виникнення значних електродинамічних зусиль в обмотках трансформатора, що може призвести до їх деформації.
•  Недотримання вимог технічного обслуговування. Порушення графіків випробувань, несвоєчасна заміна або доливання оливи, а також відсутність належного очищення ізоляторів негативно впливають на технічний стан обладнання.

Основні види пошкоджень силових трансформаторів класифікуються за місцем їх виникнення.

Пошкодження обмоток

• Виткове замикання. Найпоширеніший дефект, який виникає внаслідок руйнування ізоляції між сусідніми витками однієї фази під дією локального перегріву або імпульсних перенапруг.
• Міжфазне коротке замикання. Замикання між обмотками різних фаз усередині бака трансформатора, що є однією з найнебезпечніших аварій.
• Замикання на корпус (землю). Виникає через пробій ізоляції обмотки на магнітопровід або бак трансформатора.
• Обрив кола обмотки. Механічне руйнування провідника внаслідок значних динамічних навантажень під час зовнішніх коротких замикань.

Пошкодження магнітопроводу

• Порушення ізоляції магнітопроводу («пожежа сталі»). Виникає внаслідок пошкодження ізоляції між окремими листами електротехнічної сталі або стяжними елементами, що призводить до протікання вихрових струмів, локального перегріву та руйнування магнітопроводу.

Пошкодження високовольтних вводів

• Тріщини та сколи порцеляни. З'являються внаслідок механічних пошкоджень або актів вандалізму.
• Перекриття ізоляторів. Виникає через значне забруднення поверхні вводу, його зволоження або вплив перенапруги, що може спричинити утворення електричної дуги.

Проблеми з допоміжними вузлами та оливною системою

• Витікання оливи. Причиною є розгерметизація ущільнювальних прокладок, зварних швів бака або радіаторів.
• Погіршення властивостей оливи. Зволоження, окислення або забруднення продуктами старіння значно знижують її ізоляційні властивості.
• Пошкодження перемикача без збудження (ПБЗ). Виникає через оплавлення або підгоряння контактів унаслідок недостатнього контактного притискання.

Силові трансформатори, які вийшли з ладу, доставляються на ремонтні бази районних електромереж, де попередньо встановлюються причини пошкодження та оцінюються можливості виконання ремонту на місці. Якщо трансформатор потребує спеціалізованого ремонту, його направляють до Цеху з ремонту електротехнічного устаткування (ЦРЕУ) АТ «ВІННИЦЯОБЛЕНЕРГО».

У ЦРЕУ фахівці дільниці з ремонту трансформаторів виконують комплексну діагностику пошкоджень, проводять капітальний ремонт обладнання та необхідні випробування. Основною метою цих робіт є відновлення працездатності трансформаторів, забезпечення їх подальшої надійної експлуатації та продовження строку служби.

Таким чином, надійна робота силових трансформаторів є однією з ключових умов безперебійного та якісного електропостачання споживачів. Завдяки системній роботі працівників АТ «ВІННИЦЯОБЛЕНЕРГО», своєчасному проведенню технічного обслуговування, профілактичних випробувань, ремонтів і модернізації обладнання вдається підтримувати високий рівень надійності електричних мереж області.

Фахівці Товариства постійно здійснюють моніторинг технічного стану силових трансформаторів, аналізують причини їх пошкоджень та впроваджують заходи, спрямовані на попередження аварійних відмов. Це дає змогу зменшувати кількість технологічних порушень, скорочувати тривалість перерв в електропостачанні та забезпечувати стабільну роботу електричних мереж Вінниччини.

АТ «ВІННИЦЯОБЛЕНЕРГО» і надалі приділятиме особливу увагу підвищенню надійності роботи електрообладнання, впровадженню сучасних підходів до його технічного обслуговування та ремонту, що сприятиме покращенню якості розподілу електричної енергії та забезпеченню надійного електропостачання споживачів.