Ремонт обмоток трансформатора

Цель работы: Изучить технологический процесс и ремонт обмоток трансформатора.

Когда проводят перезолировку обмоточного провода трасформатора.

Сушка и прессовка новой обмотки. Ремонт магнитопровода.

 

Переизолировка обмоточного провода. Обмотку, поступившую в ремонт, осматривают для уточнения масштабов повреждения, а также определения способа ремонта и необходимых для этого ма­териалов и оборудования. Выясняют возможность повторного использования обмоточного провода и изоляционных деталей по­врежденной обмотки. Поскольку в электроустановках имеются современные устройства релейной защиты и автоматики, полное разрушение обмоток происходит очень редко, так как трансфор­матор, как правило, отключается защитой на стадии возникнове­ния повреждения, когда из-за электрического пробоя оказывается поврежденной только изоляция витков обмоточного провода, а не сам провод.

Снятый с обмотки провод после восстановления его изоляции переизолировкой можно использовать повторно и при поступле­нии в ремонт обмоток с признаками сильного износа (старения) их изоляции вследствие продолжительной работы в условиях час­тых и длительных перегревов. При правильном выполнении опе­рации переизолировки старый обмоточный провод по своим каче­ствам будет равноценен новому.

Трансформаторы поступают в ремонт с различными поврежде­ниями. В одних трансформаторах оказывается поврежденной только изоляция обмоток, в других бывают повреждены (оплавле­ны) и обмоточные провода. При аварии, вызвавшей даже частич­ное выгорание проводов обмотки, резко ухудшается изоляция и у неповрежденной ее части. Обмотки с небольшим участком выго­ревших проводов и изоляции ремонтируют в ряде случаев только частичной перемоткой. Однако такой ремонт связан с трудностью удаления поврежденной части обмотки и намотки новых секций (при этом нарушается целостность изоляции неповрежденной ча­сти ремонтируемой обмотки).

Эксплуатация трансформаторов с частично перемотанными обмотками показала, что продолжительность их работы в 2...3 раза короче, чем у трансформаторов с полностью перемотанными об­мотками. Поэтому при необходимости ремонта частично повреж­денных обмоток в каждом случае целесообразно решать вопрос о возможности замены их вновь намотанными обмотками.

Намотка новой обмотки. Намотку (изготовление) новой обмот­ки выполняют по образцу поврежденной или же пользуясь расчет­ной запиской и чертежами обмотки. Новую обмотку наматывают на намоточных станках, выбор которых зависит от размеров и конструкции обмотки.

Перед началом намотки обмоток, используя чертежи, дефектовочную, маршрутную и технологическую карты, следует заго­товить необходимые изоляционные и проводниковые материа­лы и инвентарные приспособления, а также рабочие и матери­альные инструменты, подготовить шаблон, соответствующий размерам будущей обмотки, а также проверить исправность на­моточного станка. Провода обмотки обычно наматывают на бу­мажно-бакелитовый цилиндр; кабельную и телефонную бумагу чаще всего используют в качестве межслоевой изоляции, кар­тон — в виде прокладок и штампованных или клееных изоляционных деталей, а изоляционные конструкции — как уравнитель­ную и ярмовую изоляцию.

Сушка и прессовка обмотки. Вновь изготовленную обмотку су­шат, для чего предварительно стягивают (запрессовывают) в специ­альных плитах, иначе она может рассыпаться при транспортирова­нии к месту выполнения очередных технологических операций — 1 сушки и подпрессовки. Обмотки стягивают с помощью круглых I стальных плит с отверстиями и стяжных шпилек. Для выполнения стяжки устанавливают плиты на торцах обмотки, продевают в отверстая плит стяжные шпильки и, равномерно навертывая гайки, стягивают на шпильках обмотку настолько сильно, чтобы она не рассыпалась при перемещении к месту выполнения следующей операции — сушки.

Сушка — важная операция, повышающая качество обмоток и продлевающая продолжительность их работы. Она необходима для удаления влаги, наличие которой в бумажной изоляции резко снижает электрическую прочность и срок ее службы. Обмотки на напряжение до 35 кВ сушат при температуре, не превышающей 105 °С, в обычных сушильных камерах, оборудованных вытяжной вентиляцией и электрическим или паровым подогревом. Сушку обмоток напряжением 35 кВ и выше проводят в вакуум-сушиль­ных камерах. Преимущество этого вида сушки состоит в том, что после прогрева обмотки создается (благодаря вакууму в камере) разность давлений между внутренними наружными слоями изоля­ции, способствующая интенсивному выходу влаги на поверхность и ее быстрому испарению.

После сушки и прессовки обмотку отделывают: проверяют ее размеры, устраняют (с помощью клиньев) наклон катушек, обре­зают выступающие части реек и клиньев, изолируют поврежден­ные участки изоляции, подбивают выступающие переходы прово­дов, направляют смещенные полосы изоляции под переходами, выявляют и устраняют другие дефекты обмотки, появившиеся в процессе намотки, сушки или прессовки.

По окончании намотки, сушки и прессовки готовую обмотку под­вергают различным проверкам и испытаниям с целью контроля ка­чества и определения правильности выполнения операций по ее из­готовлению. Готовую обмотку отправляют в отделение сборки или устанавливают в специальной раме, предотвращающей ее деформа­цию, и отправляют на хранение в сухое и отапливаемое помещение.

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 ремонт выполняют 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 распрессовывают 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 I 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 повреждённые, 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 9О...1ОО°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.

 

Практическая работа №4