Під час роботи трансформатора масло змінює свій обсяг через нагрівання. При експлуатації трансформатора температура масла може змінюватися на 110-120 ° С, а обсяг масла в баку - приблизно на 10%.
Для забезпечення постійного заповнення бака маслом при зміні температури трансформатори забезпечуються розширниками. Обсяг розширювача складає близько 10% обсягу олії в баку трансформатора і системі охолодження.
Контроль рівня масла в розширювачі трансформатора і відсіку розширювача контактора пристрою РПН здійснюється за допомогою мастиловказівника.
Для трансформаторів потужністю більше 10 МВ-А і пристроїв РПН застосовуються стрілочні мастиловказівника, що виконують функції датчиків мінімального, а з 1985 р - і максимального рівня масла в розширювачі. На мастиловказівника або на стінці бака розширювача для трубчастих і плоских мастиловказівника нанесені мітки температур мінус 45, 15, 40 ° С для помірного клімату і мінус 60, 15, 40 ° С для холодного, а у трансформаторів, що випускалися до введення ГОСТ 11677-65, мітки відповідно мінус 35, 15, 35 ° С.
Нові потужні трансформатори забезпечуються стрілочним мастиловказівника, що містить поплавок, який знаходиться всередині розширювача і положення якого через систему важелів передається на стрілку приладу на зовнішній частині розширювача.
З метою забезпечення необхідного рівня масла в розширювачі при всіх режимах роботи трансформатора перед включенням його в роботу розширювач повинен бути заповнений маслом до позначки, що відповідає температурі масла в трансформаторі. В тривало непрацюючому трансформаторі масло приймає температуру навколишнього повітря, тому його рівень в розширнику повинен відповідати приблизно температурі навколишнього повітря.
У чинному трансформаторі рівень масла повинен знаходитися приблизно на позначці, що відповідає середній температурі масла в трансформаторі, а у відсіку розширювача контактора РПН - не нижче 15 ° С, так як обсяги контактора порівнянні з обсягами розширювача.
5.3.12. При номінальному навантаженні температура верхніх шарів масла повинна бути (якщо заводами-виробниками не обумовлені інші температури) у трансформатора і реактора з охолодженням ДЦ - не вище 75 ° С, з природним масляним охолодженням М і охолодженням Д - не вище 95 ° С; у трансформаторів з охолодженням Ц температура масла на вході в маслоохладитель повинна бути не вище 70 ° С.
При роботі трансформатора, в залежності від значення навантаження і виду охолодження, в сталому тепловому режимі встановлюється певний перепад температури між обмоткою і маслом, в тому числі між середньою температурою обмотки і температурою верхніх шарів масла, які є найбільш нагрітими. Тому в умовах експлуатації контроль за нагріванням трансформатора проводиться за температури верхніх шарів масла. Це найбільш простий спосіб, що дає можливість судити про допустимості нагріву трансформатора. Інші способи, засновані на вимірі прямим або непрямим методом безпосередньо температури обмотки трансформатора, у вітчизняному трансформаторобудуванні не знайшли застосування через їхню складність.
Для трансформаторів з природним масляним охолодженням М і примусовою циркуляцією повітря Д при роботі встановлюється невеликий перепад температури між обмоткою і верхніми шарами масла з огляду на невелику швидкості масла баку трансформатора, і для них допустима температура масла становить при номінальному навантаженні 95 ° С. Для трансформаторів з примусовою циркуляцією масла через відносно високій швидкості масла в баку трансформатора температура масла в баку по висоті змінюється всього на кілька градусів і перепад температур між верхніми шарами масла і обмоткою значно вище і близький до розрахункового перевищення середньої температури обмотки над середньою температурою масла, яке становить близько 30 ° С.
Тому для трансформаторів з примусовою циркуляцією масла ДЦ допустима температура верхніх шарів масла нижче і становить 75 ° С, а з масловодяного охолодженням - 70 ° С на вході в маслоохладитель.
При роботі трансформатора необхідно стежити за тим, щоб температур верхніх шарів масла не перевищувала зазначених значень, якщо заводами-виробниками не обумовлені інші температури. У трансформаторах з направленою циркуляцією масла в обмотках допустима температура масла приймається згідно заводської інструкції. Якщо в експлуатації температура верхніх шарі масла перевищує згадані значення, це свідчить або про несправності системи охолодження (порушення роботи допоміжних механізмів системи охолодження), або про несправності самого трансформатора, що має бути з'ясовано і усунуто. Якщо при примусовому масловодяного охолодженні температура води в літній час перевищує 25 ° С, то повинні бути вжиті заходи щодо інтенсифікації охолодження трансформатора з тим, щоб температура верхніх шарів масла не перевищувала 70 ° С, в іншому випадку навантаження трансформатора повинна бути знижена з розрахунку 1% на кожен 1 ° С підвищення температури охолоджуючої води понад 25 ° С.
5.3.13. Допускається тривала робота трансформаторів (за потужності не більш номінальною) при напрузі на будь-якому відгалуженні обмотки на 10% вище номінального для даного відгалуження. При цьому напруга на будь-якій обмотці повинно бути н вище найбільшого робочого.
Для автотрансформаторів з відгалуженнями в нейтралі для регулювання напруги або призначених для роботи з послідовними регулювальними трансформаторами допустиме підвищення напруги повинно бути визначено заводом виробником.
Трансформатори при виготовленні розраховуються на роботу з максимальною індукцією в стали 1,4-1,7 Тл залежно від сорту сталі. Ця точка лежить в насичує частини характеристики холостого ходу трансформатора. Невелике збільшення підведеної напруги до трансформатора викликає збільшення струму холостого ходу, вищих гармонійних складових в ньому і втрат у муздрамтеатрі. Збільшення втрат в стали при цьому пропорційно квадрату напруги, струм холостого ходу і вищі гармонійні складові в ньому збільшуються ще більшою мірою (рис. 5.3.2).
Мал. 5.3.2. Залежність струму I0 і втрат Р0 холостого ходу трансформатора від перезбудження муздрамтеатру
Значне збільшення втрат в сталі може привести до перегріву і руйнування ізоляції її листів, до виникнення підвищених місцевих нагревов і вогнищ «пожежі» стали в старих конструкціях трансформаторів Вищі гармонійні складові в струмі холостого ходу різко призводять до спотворення форми і збільшення амплітудного значення кривої напруги. Це явище являє опасност для обмоток вищої напруги, що мають менші запаси по електричної міцності ізоляції, ніж обмотки низької напруги. Крім того, збільшення вищих гармонійних складових струму холостого ходу трансформатора викликає зростання перешкод на лініях зв'язку від струмів, що протікають по лініях електропередачі. Тому для трансформаторів вводяться обмеження щодо підвищення напруги.
Перевищення понад номінальної напруги, яке допускається тривало підводити до будь-якого відгалуження або до обмотці трансформатора, що не має відгалужень, не повинно перевищувати найбільшу робочу напруги, встановленого ГОСТ 721-73 для кожного класу напруги (табл. 5.3.1).
Допустиме перевищення напруги на обмотках автотрансформаторів з відгалуженнями в нейтралі для регулювання напруги або призначених для роботи з регулювальними трансформаторами визначається даними заводу-виготовлювача. При відсутності цих даних їх слід запитати у заводу-виготовлювача або узгодити з ним. Для обмеження перезбудження понижуючих автотрансформаторів з вбудованим регулятором напруги в нейтрали або з Вольтододаткові трансформатором в нейтрали перезбудження муздрамтеатру (стержня і ярма) не повинно довго перевищувати 10% або епізодично (до 20 хв, не частіше ніж один раз на 2 ч) - 15% номінального.