Ремонт с полной разборкой и перешихтовкой

План

1. Последовательность разборки.

2. Дефектация трансформаторов.

3. Последовательность сборки трансформаторов.

Разборка и дефектировка трансформаторов

Сначала трансформатор очищают от грязи, а затем внимательно осматривают его снаружи с целью выявления внешних неисправностей: трещин в армировочных швах, сколов фарфора вводов, нарушений сварных швов и протекания масла из фланцевых соединений, механических повреждений циркуляционных труб, расширителя и других деталей. Обнаруженные неисправности записывают в дефектировочные карты.

Перед разборкой из трансформатора сливают (частично или полностью) масло. Частично (до уровня верхнего ярма магнито- провода) масло сливают, если ремонтные работы выполняются без подъема активной части трансформатора (например, при замене вводов, ремонте контактов переключателя) или с ее подъемом, но на время, не превышающее допустимое время пребывания обмоток трансформатора без масла. Полностью масло сливают, если необходима сушка активной части трансформатора или в случаях, требующих замены поврежденных обмоток или замены масла при его непригодности для дальнейшего использования из-за загрязнения и увлажнения.

Последовательность разборки трансформатора зависит от его конструкции. Рассмотрим основные операции разборки и ремонта трансформаторов большого диапазона мощностей и различного конструктивного исполнения.

Разборку начинают с демонтажа газового реле, предохранительной трубы, термометра, расширителя и других устройств и деталей, расположенных на крышке трансформатора. При демонтаже газового реле под него подкладывают деревянную планку шириной 200 мм или резиновую пластину толщиной около 10 мм. Затем отвертывают болты крепления (придерживая реле рукой) и, перемещая корпус реле параллельно фланцам, снимают его. Отверстия реле закрывают листами фанеры или картона, которые закрепляют освободившимися болтами. Реле аккуратно кладут на стеллаж или передают в электролабораторию для испытаний и ремонта.

Расширитель демонтируют в следующем порядке: снимают с него маслопровод с краном, стекло маслоуказателя закрывают временным щитком из фанеры, привязав его к арматуре маслоуказателя веревками; стропят расширитель пеньковым или стальным стропом (в зависимости от массы) и отвертывают крепежные болты; устанавливают наклонно две доски и по ним опускают расширитель на пол; закрывают отверстия в крышке и расширителе временными фланцами из листовой резины, фанеры или картона во избежание попадания в них грязи и влаги.

Далее демонтируют крышку трансформатора, при этом освободившиеся болты укомплектовывают шайбами и гайками, смачивают керосином и хранят в металлической таре до сборки.

Для подъема активной части трансформатора применяют специальные приспособления и стропы, рассчитанные на массу поднимаемого груза и прошедшие необходимые испытания. При подъеме активной части трансформатора с вводами, расположенными на стенках бака, сначала отсоединяют отводы, демонтируют вводы и только затем поднимают активную часть. При этом, когда крышка будет приподнята над баком на 200-250 мм, подъем временно прекращают, чтобы убедиться в отсутствии перекоса поднимаемой активной части, который может привести к повреждению обмоток. Если обнаружится перекос, активную часть опускают на дно бака и снова поднимают только после его ликвидации. В начале подъема рекомендуется убедиться в исправности грузоподъемного механизма, для чего необходимо поднять активную часть на 50-200 мм над уровнем дна бака и держать ее на весу в течение 3— 5 мин, затем продолжить подъем. Подняв активную часть над баком не менее чем на 200 мм, бак удаляют. Стоять под активной частью или в опасной близости от нее, а также производить ее осмотр категорически запрещается.

Активную часть, поднятую из бака, устанавливают на прочном помосте из досок или брусков так, чтобы обеспечить ее устойчивое вертикальное положение и возможность осмотра, проверки, ремонта.

Продолжая разборку, отсоединяют отводы от вводов и переключателя, проверяют состояние их изоляции, армировочных швов ввода и контактной системы переключателя (все неисправ-

ности записывают в дефектировочную карту). Затем отвертывают рым-болты с вертикальных шпилек, снимают крышку и укладывают так, чтобы не повредить выступающие под крышкой части; вводы закрывают цилиндрами из картона или обертывают мешковиной.

Основные операции по демонтажу обмоток выполняют в такой последовательности: удаляют вертикальные шпильки, отвертывают гайки стяжных болтов и снимают ярмовые балки магнитопро- вода, связывая и располагая пакеты пластин по порядку, чтобы удобнее было их затем шихтовать. Далее разбирают соединения обмоток, удаляют отводы, извлекают деревянные и картонные детали расклиновки обмоток ВН и НН и снимают обмотки вручную или с помощью подъемного механизма (обмотки трансформаторов мощностью 100 кВ -А и выше) сначала ВН, а затем НН.

При дефектировке обмоток для определения мест витковых замыканий используют комплект специальных приборов. После де- фектировки поврежденные обмотки доставляют в обмоточное отделение, а расширитель, переключатель, вводы и другие детали трансформатора, требующие ремонта, - в отделение ремонта электромеханической части.

Сборка трансформаторов

Сборку трансформатора начинают со сборки его основной части - каркаса (остова) магнитопровода. К месту работы доставляют полный комплект изолированных пластин, изоляционных деталей, приспособлений и инструмента и располагают в таком порядке, чтобы при выполнении операций не нужно было делать лишних движений.

Магнитопроводы в зависимости от габаритных размеров собирают на металлических столах, приспособлениях или кантователях.

Пластины собранного магнитопровода неплотно прилегают одна к другой, поэтому его сначала прессуют, устанавливая груз или стягивая пластины временными шпильками, а затем проверяют по всему периметру толщину магнитопровода. Надевают на стяжные шпильки бумажно-бакелитовые трубки, электрокартонные и стальные шайбы, навинчивают гайки и слегка стягивают. Затем устраняют неровности и прессуют магнитопровод до требуемого размера (равномерно закручивая гайки на шпильках). После этого к нижним ярмовым балкам крепят опорные планки. Полностью собранный магнитопровод стропят, поднимают, ставят вертикально на шпалы и устанавливают вертикальные прессующие шпильки.

После выполнения всех операций сборки магнитопровод осматривают, окончательно подтягивают шпильки, измеряют мегаомметром сопротивление изоляции ярмовых балок и шпилек по отношению к активной стали.

Полностью собранный магнитопровод доставляют в обмоточное отделение, где сначала расшихтовывают верхнее ярмо, устанавливают ярмовую изоляцию и изоляционные цилиндры, а затем насаживают обмотки на стержни и шихтуют верхнее ярмо.

При ремонте трансформаторов небольшой мощности в электро- ремонтном цехе магнитопровод собирают полностью (но без шихтовки верхнего ярма). На стержни такого магнитопровода насаживают обмотки НН и ВН. Изолируют их и только затем шихтуют верхнее ярмо и полностью собирают магнитопровод.

Заключительными операциями первого этапа сборки трансформатора являются сборка и соединение схемы обмоток.

Обмотки современных трансформаторов, применяемых в электроустановках промышленных предприятий, как правило, соединены «звездой» (в редких случаях - «треугольником»). Концы обмоток соединяют пайкой специальными паяльниками. После пайки участки соединений очищают от выступающих частиц припоя, изолируют лакотканью шириной 20-25 мм и покрывают лаком ГФ-95.

Для обеспечения высокой электрической прочности изоляции активную часть трансформатора подвергают сушке, в результате которой удаляется влага из его твердой изоляции. Существуют различные способы сушки трансформаторов (например, в специальном шкафу, инфракрасными лучами, методом индукционных потерь, токами короткого замыкания и др.).

После окончания сушки выполняют так называемую «отделку» активной части: подпрессовывают обмотку вертикальными шпильками верхнего и нижнего ярм магнитопровода. Затем проверяют сопротивление изоляции обмоток, стяжных шпилек и ярмовых балок и переходят к операциям второго этапа сборки трансформатора.

При сборке трансформаторов без расширителя, вводы которых расположены на стенках бака, сначала опускают активную часть в бак, устанавливают вводы, присоединяют к ним и переключателю отводы обмоток, а затем размещают крышку на баке.

Крышки трансформаторов мощностью до 560 кВ -А устанавливают на подъемных шпильках магнитопровода и снабжают необходимыми деталями, а более мощных - комплектуют отдельно и закрепляют на подъемных шпильках выемной части или баке. При этом особое внимание обращают на правильность установки уплотняющих прокладок, прочность затяжки гаек, правильность присоединения отводов к вводам и переключателю, выполнение уплотнений, исключающие протекание масла.

Активную часть с закрепленной на ней крышкой стропят за подъемные кольца тросами, поднимают краном и медленно опускают в бак, соблюдая меры предосторожности; монтируют крышку, равномерно затягивая болты по всему периметру; на крышке устанавливают кронштейны, на которых крепят расширитель с маслоуказателем; располагают предохранительную трубу; устанавливают реле и пробивной предохранитель.

После сборки трансформатора перед заполнением его маслом еще раз проверяют мегаомметром на 1000 В электрическую прочность изоляции обмоток. Затем трансформатор заполняют до требуемого уровня сухим трансформаторным маслом соответствующей электрической прочности, проверяют герметичность арматуры и установленных на крышке деталей, а также отсутствие течи масла из соединений и сварных швов.

Затем трансформатор подвергают электрическим испытаниям, объем и нормы которых установлены стандартами.

Ремонт обмоток

МОДУЛЬ 2

План

1. Ремонт обмоток ВН.

2. Ремонт обмоток НН.

Ремонт и изготовление обмоток

При ремонте обмоток с поврежденной изоляцией (в результате электрического пробоя или износа) целесообразно использовать повторно провод обмоток после его переизолировки. Процесс пере- изолировки заключается в отжигании провода в печи (при температуре 550-600 °С), промывке в горячей воде и покрытии новой изоляцией на оплеточных станках или специальными приспособлениями на обычном токарном станке. В качестве изоляционных материалов применяют хлопчатобумажную (шелковую, стеклянную, из химических волокон) пряжу высоких номеров (№ 60 и более), ленты из кабельной или телефонной бумаги шириной 10- 25 мм, толщиной 0,05-0,12 мм. При правильном выполнении операций переизолированный обмоточный провод по своим качествам будет равноценен новому.

Обмотки, имеющие небольшой участок повреждений проводов (оплавление или выгорание) и изоляции, в некоторых случаях ремонтируют только частичной перемоткой. Однако при таком ремонте возникают трудности с удалением поврежденной части обмотки и намоткой новых секций. Кроме того, продолжительность работы трансформаторов с частично перемотанными обмотками в 2—3 раза меньше, чем трансформаторов с полностью перемотанными обмотками.

Намотку новых обмоток выполняют по образцам поврежденных обмоток на специальных намоточных станках, оснащенных шаблонами, натяжными приспособлениями и стойками с натяжными устройствами для барабанов с обмоточным проводом. Перед ремонтом, пользуясь чертежами, дефектировочной, маршрутной и технологической картами, подготавливают необходимые изоляционные и проводниковые материалы и инвентарные приспособления, а также рабочие и измерительные инструменты.

При изготовлении, сборке и монтаже обмоток в качестве изоляционных материалов применяют бумагу (кабельную, телефонную), электротехнический картон и деревянные детали, а также изоляционные конструкции из этих материалов.

Провод обмотки обычно наматывают на бумажно-бакелитовый цилиндр; кабельную и телефонную бумагу используют чаще всего в качестве межслойной изоляции, картон - в виде прокладок и штампованных или клееных изоляционных деталей, а изоляционные конструкции - как уравнительную и ярмовую изоляцию.

Изготовленную обмотку стягивают с помощью круглых стальных плит и шпилек (чтобы обмотка не рассыпалась при транспортировке к месту выполнения очередной технологической операции) и отправляют на сушку. Она повышает качество обмотки за счет удаления из бумажной изоляции влаги, которая резко снижает электрическую прочность и срок ее службы.

Обмотки на напряжение до 35 кВ сушат при температуре до 105 °С в обычных сушильных камерах с вытяжной вентиляцией и электрическим или паровым подогревом, а на напряжение 35 кВ и выше - в вакуумных сушильных камерах.

После сушки обмотку сжимают с помощью гидропресса без снятия плит, пока ее размер по оси не достигнет требуемого. Затем проверяют другие размеры обмотки, ликвидируют (с помощью клиньев) наклон катушек, обрезают выступающие части реек и клиньев, выявляют и ликвидируют другие дефекты обмотки, появившиеся в процессе намотки, сушки или прессовки.

Готовую обмотку подвергают различным проверкам и испытаниям с целью определения ее качества.

Затем обмотку направляют в сборочное отделение или устанавливают в специальную рамку и хранят в сухом и отапливаемом помещении.

РЕМОНТ МАГНИТОПРОВОДА

Магнитопроводы, поступающие в ремонт, нуждаются преимущественно в частичном ремонте, реже — в ремонте с полной разборкой и перешихтовкой активной стали. При частичном ремонте магнитопровода не требуется его полная разборка.

Частичный ремонтвыполняют при незначительных повреждениях активной стали или отдельных деталей магнитопровода, например при местных замыканиях и небольших оплавлениях листов активной стали, повреждениях изоляционных деталей, ослаблении крепления ярмовых балок, забоинах и т. д.

При прогаре и оплавлении активной стали очаги расчищают, снимая образовавшиеся наплывы металла. После этого частично рас прессовывают пластины магнитопровода на этом участке, отделяют сварившиеся кромками пластины друг от друга, снимают заусеницы с кромки пластин и, очистив участок от остатков старой изоляции и металлических опилок, изолируют пластины, прокладывая между ними листы телефонной или кабельной бумаги.

При забоинах в стержнях активной стали магнитопровода пластины такого стержня распрессовывают (ослабляют прессовку стержня, отворачивая на несколько оборотов гайку прессующей шпильки), а затем с помощью деревянных клиньев разводят пластины и после выпрямления плоскогубцами загнутых кромок пластин прокладывают между ними листы изоляции из кабельной или телефонной бумаги и с помощью прессующей шпильки вновь спрессовывают стержень.

Нередко в ремонтируемых магнитопроводах полностью повреждены бумажно-бакелитовые трубки, изолирующие стяжные шпильки от активной стали. Если нет бумажно-бакелитовых трубок требуемых размеров, что часто случается при ремонте трансформаторов старых конструкций, изготавливают новые трубки из кабельной бумаги или электрокартона.

Ремонт с полной разборкой и перешихтовкой

выполняют при таком тяжелом повреждении, как «пожар стали», при котором может выйти из строя значительная часть пластин активной стали магнитопровода и изоляционных деталей. Ремонт магнитопровода с поврежденными пластинами активной стали состоит из следующих основных работ: подготовки к ремонту, разборки магнитопровода, очистки и изоляции пластин и др.

Подготовка к ремонту. В объем работ по подготовке к ремонту входят: подготовка рабочей площадки (освещение рабочего места, расстановка необходимого инвентаря и вспомогательного оборудования, удобная для работы раскладка инструмента и материалов, обеспечение средствами безопасности труда и оказание первой медицинской помощи и др.); подбор инструментов и приспособлений, заготовка основных и вспомогательных материалов; проверка обеспечения работ оборудованием и необходимой оснасткой.

Снятые с магнитопровода пластины сортируют: исправные связывают пакетами и укладывают на одни переносные лотки, а поврежденные, требующие восстановления изоляции, - на другие лотки. Непригодные пластины (оплавление с изломами и прожогами) отбраковывают. Пластины с поврежденной межлистовой изоляцией, снятые с магнитопровода, ремонтируют, очищая от старой изоляции и покрывая новой.

Очистка и изоляция пластин. Листы стали (пластин) магнитопровода очищают от старой изоляции механическим и химическим способами, а также отжигом и отпариванием в горячей воде. Способ очистки зависит от вида поврежденной изоляции.

Механический способ используют для очистки пластин горячекатаной стали обычно на станках с вращающимися стальными кардолентными щетками. При этом пластины устанавливают по отношению к щеткам под углом 45°.

Удаление изоляции механическим путем стальными щетками на станке — наиболее распространенный и простой способ, обеспечивающий быструю очистку стали. Однако в результате ударов стальных проволок по листу при вращении кардолентных щеток происходит нагартовка стали, а кроме того, шлифовка поверхности пластин, из-за чего дополнительно увеличиваются потери в стали. Поэтому ряд ремонтных предприятий использует химический способ очистки пластин от изоляции.

Химический способ очистки позволяет легко удалять с пластин лаковую и бумажную изоляцию. При удалении лаковой изоляции пластины погружают в специальную ванну с 20%-ным раствором едкого натра (каустической соды) или 25%-ным раствором тринатрийфосфата и выдерживают в растворе в течение

15...20 мин, затем вынимают, промывают проточной горячей (90...95 °С) водой и, разложив на деревянных решетках или стеллажах, сушат. Для химической очистки листов стали применяют следующее оборудование и несложные приспособления: подъемное устройство, необходимое для выгрузки из нее пластин стали; две ванны с крышками; решетки или стеллажи для сушки очищенных и промытых пластин.

Способ отжига в специальных термических печах при

350...500°С также используют для очистки пластин. Этим способом можно очищать пластины, покрытые тонкими листами бумаги, применявшейся в магнитопроводах трансформаторов старых конструкций в качестве межлистовой изоляции, а также с лаковой изоляцией. Однако в настоящее время такой способ редко применяют из-за резкого снижения магнитной проницаемости и увеличения потерь в стали вследствие образования окалины на поверхности пластин и изменения структуры стали. Другой причиной отказа от очистки пластин способом отжига является борьба за чистоту окружающей среды, желание не загрязнять атмосферу продуктами сгорания бумаги и лака.

Наиболее простой способ удаления бумажной изоляции с пластин — отпаривание в воде, нагретой до 90...100°С. Для ускорения процесса отслоения оклеечной бумаги от металла добавляют в воду слабый раствор едкого натра, процентное содержание которого (обычно 4...6 %) определяют опытным путем. При добавлении в воду дополнительного раствора едкого натра пластины, вынутые из ванны, следует промыть в теплой проточной воде.

После очистки пластин любым из перечисленных способов необходимо тщательно проверить, не осталась ли на пластинах старая изоляция. Пластины, не имеющие дефектов, изолируют, покрывая с обеих сторон однократно или двукратно пленкой лака и запекая ее. Для этого используют лакировальные станки. На электроремонтных предприятиях применяют около десяти типов ручных и электрифицированных лакировальных станков с одинаковым принципом действия, но отличающихся только конструктивным исполнением отдельных сборочных единиц и деталей. Во всех лакировальных станках, используемых в настоящее время, лак наносится при прохождении листа или пластин стали между двумя встречно вращающимися валиками с маслобензостойким резиновым покрытием, непрерывно смачиваемым изоляционным лаком.

Проверенные и испытанные изолированные пластины на лотках или тележках доставляют к месту сборки магнитопровода. Погрузку, транспортировку и выгрузку пластин необходимо осуществлять с предосторожностью во избежание повреждения самих пластин и их изоляции.