Особенности ремонта силовых трансформаторов

Особенности и виды ремонта трансформаторов

Во время работы трансформатора в электроустановке он постепенно теряет свои первоначальные свойства, и без соответствующего обслуживания просто выйдет из строя. Это происходит от постоянного негативного влияния электродинамических, термических и механических нагрузок. Для того чтобы предупредить выход из строя любого трансформатора необходимо проводить помимо ежедневного внешнего осмотра ещё и такие виды ремонтов:

Они являются планово-предупредительными ремонтами. Существует ещё один особый вид ремонта — внеочередной. Он проводится в случае обнаружения дефекта, если он может привести к отказу в работе. Это решение простой электротехнический персонал не принимает, это должен сделать или руководитель Потребителя, или же лицо ответственное за электрохозяйство данного цеха или участка. Персонал только сообщает своему руководству о неисправностях в работе.

Один из самых распространённых на производстве типов трансформаторов имеет сокращение ТМГ (трансформатор масляный герметичный) и используется почти на всех типах подстанций и распределительных устройств. Ремонт обмоток и их обслуживание является очень нелёгкой задачей, так как только, чтобы их осмотреть нужно сливать всё масло и разбирать герметично зажатый корпус.

Кто устанавливает периодичность текущих ремонтов трансформаторов

В зависимости от местных условий работы, а также состояния трансформатора текущий ремонт производится по мере необходимости. Периодичность их устанавливает технический руководитель или лицо ответственное за электрохозяйство. Чаще всего эти работы выполняются не реже одного раза в год. Иногда этот срок может быть продлён до 1 раза в три года. С капитальными ремонтами немного другая история. Капитальный ремонт выполняется по типовой номенклатуре работ и должен проводиться:

1. Для трансформаторов 110 кВ и выше, мощность которых от 125 МВА и больше, не позднее чем через 12 лет после момента ввода его в работу. Это делается с учётом результата диагностического контроля. Дальнейшие ремонты производятся по мере необходимости;
2. Все остальные менее мощные трансформаторы (ТМГ) подлежат капитальному ремонту в соответствии с их состоянием и по итогам диагностического контроля.

Вывод в ремонт силового трансформатора последовательность

Во время эксплуатации любой трансформатор, понижающий или повышающий, выводится с работы аварийно в следующих случаях:

1. Внутреннее потрескивание, которое характерно для электрического разряда между двумя разно полярными проводниками;
2. Ненормального или неравномерного шума, который появляется как с нагрузкой, так и без неё;
3. При необоснованном нагреве, который увеличивается даже при номинальной нагрузке и исправном охлаждении;
4. При выбросах масла, которые могут быть и с расширителя и с разрушенной диафрагмы выхлопной трубы;
5. При сильной течи масла, а также при достижении минимального допустимого уровня;
6. После получения из лаборатории плохих результатов проведённого химического анализа масла.

Последовательность действий персонала при выводе с работы трансформатора в ремонт чётко регламентируется под роспись. В зависимости от местных условий и схемы включения трансформаторов эти переключения могут немного отличаться друг от друга, но основная логическая цепочка всё же остаётся неизменной. Главное, они должны быть выполнены без последствий для питаемого оборудования и для источников, потребляющих электроэнергию, а также безопасно, то есть с применением как основных, так и дополнительных средств индивидуальной защиты.

Вот последовательность отключений и переключений в схеме понижающего трехфазного масляного или сухого трансформатора подстанции, для вывода его в ремонт:

1. Если имеется секционный разъединитель и масляный выключатель с низкой стороны, то для обеспечения бесперебойного электроснабжения питающихся потребителей. при этом в первую очередь включается разъединитель а уже потом секционный масляный выключатель;
2. Отключается масляный выключатель с низкой стороны. Теперь обе секции питаются от одного трансформатора, который во время ремонта другого будет питать обе секции. Естественно, это если их всего две, как и трансформаторов;
3. Отключается вводной масляный выключатель, то есть с высокой стороны;
4. Теперь можно уже обеспечивать видимый разрыв к силовым шинам выводимого в ремонт трансформатора путём отключения линейных или шинных разъединителей;
5. С низкой и с высокой стороны должны быть установлены переносные заземления, естественно, после непосредственной проверки отсутствия напряжения и вывешивания плакатов безопасности.

После чего на ремонтируемый трансформатор допускается бригада, с соблюдением всех организационных и технических мероприятий.

Текущий ремонт силовых трансформаторов

В объем работ, выполняемых во время текущего ремонта, входят:

• Тщательный наружный осмотр;
• Читка корпуса, протирка изоляторов;
• Обтяжка всех болтовых соединений, особое внимание нужно уделить токоведущим соединениям, в случае их окисления необходимо раскрутить, зачистить и заново обтянуть;
• Проверка системы охлаждения и работы маслоуказательного устройства;
• Срабатывание газовой защиты и чистка блок-контактов в нём;
• Если есть автоматические устройства охлаждения, необходимо проверить их срабатывание и работоспособность;
• Спуск ваги и конденсата с отстойника расширителя;
• Проверка степени влажности силикагеля. Частички розового цвета должны быть заменены на новые;
• Доливка масла в расширительный бачок в случае необходимости;
• Замер сопротивления изоляции, эту процедуру выполняют мегомметром, рассчитанным на напряжение 2500 Вольт. Погрешность прибора не должна превышать 10–15%.

Если между текущими ремонтами во время эксплуатации были замечены мелкие неисправности они должны быть устранены ремонтным персоналом. При этом число узлов и деталей которые должны быть заменены на новые должно быть минимальным.

При текущих ремонтах сухих трансформаторов нужно обязательно снять кожух и удостоверится в отсутствии электрического нагрева и механического повреждения всех его частей. После обтяжки обязательно продуть сжатым воздухом, только после этого ставить назад кожуха. Ремонт импульсного трансформатора из-за его небольших габаритов может выполняться даже в домашних условиях.

Капитальный ремонт силовых трансформаторов

При капитальном ремонте обязательно производится вскрытие крышки, и тщательная проверка всех узлов. После чего испытывают его в соответствии с нормативными документами. Ремонт крупных силовых масляных трансформаторов (ТМГ) производится непосредственно на месте установки с применением сборных конструкций, без отправки его в ремонтный цех. Если существуют трансформаторные башни, сооружённые вблизи распределительных устройств или ремонтные площадки машинных залов с подъездными путями тогда задействуют и их. Ремонт масляных трансформаторов (ТМГ) должен включать в себя полную замену старого масла на новое.

Трансформаторы небольшой мощности (сварочные, импульсные и т. д.) ремонтируют в специальных оборудованных мастерских или ремонтных цехах. Эти помещения должны надёжно защищать разобранные трансформаторы от попадания на их части пыли и различных атмосферных осадков. Виды особо важных работ, которые должны выполнять только узкоспециализированные работники, обладающие навыками и знаниями:

• Доставка ТМГ на ремонтную площадку. Его погрузка, разгрузка и транспортировка;
• Снятие контактных выводов;
• Ремонт активной части трансформатора;
• Перемещение и установка отдельных комплектующих и узлов.

Причём работники должны качественно уметь выполнять не только электрические работы, но и такелажные. Пройдя соответствующее обучение со сдачей экзаменов, а также получив подтверждающий документ. Технологический процесс ремонта трансформатора должен быть выполнен качественно и строго по графику тогда это неприхотливое оборудование прослужит десятки лет. Испытание трансформатора после ремонта сводится к:

• определению коэффициента трансформации. Он определяется для всех существующих обмоток и ответвлений;
• замеру сопротивления изоляции обмоток;
• подаче повышенного напряжения на первичную обмотку. Этому испытанию подвергают каждую обмотку. Технология этого процесса выполняется с помощью повышающего автотрансформатора. Именно он даёт возможность повышения и понижения испытательного напряжение плавно

Ремонт сварочных трансформаторов

Перед тем как перейти непосредственно к ремонту сварочного трансформатора, стоит убедиться в отсутствии подгорания клемм для подключения силового провода. Клеммная колодка, к которой подключаются концы сварочных проводов, самое слабое место этого устройства. Фазные замыкания обмоток редкость, чаще всего это замыкания на заземлённый корпус, а если всё же они произошли, то будет наблюдаться сильный нагрев. То есть при ремонте сварочных трансформаторов нужно обратить особое внимание на все болтовые соединения, так как все-таки процесс сварки связан постоянной работой трансформатора в режиме короткого замыкания. Также этот ремонт направлен на ревизию механизма, соединяющего сердечник, и надёжное закрепление обмоток на магнитопроводе. Ремонт обмоток очень редкая процедура и сводится она к нанесению специального лака на поврежденные её участки или полной её замены на новую.

Качественный текущий и капитальный ремонт трансформаторов, выполненный в полном объёме, часто становится основной составляющей долгосрочной безаварийной его работы.

Видео капитального ремонта трансформатора

Источник

Ремонт силовых трансформаторов

На промышленных предприятиях эксплуатируется множество трансформаторов, имеющих стянутые горизонтальными шпильками внутри отверстий изоляторов магнитные провода.

Диэлектрики вокруг шпилек часто изнашиваются и разрушаются, поэтому диагностические осмотры и ремонт силовых трансформаторов монтажники совершают периодически с целью избегания замыкания и перегорания гильз электропроводки.

Ремонт силовых трансформаторов осуществляется в случае следующих сбоев в работе:

• интенсивное потрескивание внутри корпуса;
• перегрев при нормальном охлаждении и нагрузках;
• протечка масла и снижение его надлежащего уровня по шкале;
• выхлоп масла из расширительного устройства;
• отрицательные анализы физико-химических проб масла.

Перечисленные признаки могут быть проявлением неисправности или окончания срока функционирования магнитного провода, обмотки, радиаторов, контактов переключающего устройства, изоляторов, ярмовых балок, расширителей.

Особенности ремонта силовых трансформаторов

Во время капитальной наладки трансформатор разбирают, снимают активную часть, катушку, разбалтывают, убирают шихты ярма магнитного провода.

В случае неисправности магнитопровода осуществляется замена его изоляционной гильзы на новую или произведенную на месте из проводной бумаги, имеющей толщину 0,12 мм. Гильзу создают путем наматывания на шпильку, покрытия бакелитом и закрепления в пламени горелки.

Выход из строя катушки нуждается в последовательности ответственных мероприятий:

1. Обмотка обжигается в печи при температуре 450 – 500 градусов Цельсия.
2. Провод очищается от старого изоляционного покрытия.
3. Протяжка между сжатыми деревянными плашками.
4. Нанесение нового изолятора или бумаги.
5. Наматывание на шаблон со слоем тонкого электротехнического картона, который расположен на консольном станке (рис. 2).
6. Лакирование и обжиг при 100 градусах Цельсия.

Оборудование для намотки состоит из электродвигателя 1, передающего ремня 3, станины 2, вала 6, вычислителя витков 4, муфты сцепления 5, диска 7, педали 10, клина 9, гайки 8.

Ремонт силовых трансформаторов производится относительно внутренней части бака, стеклянной трубки расширителя, в котором находится маслоуказатель.

В расширителе часто сменяют резиновые уплотнители, поскольку эта деталь должна быть упругой.

Изоляторы подвергают ремонту при наличии на нем трещин площадью, не превышающей 3 квадратных сантиметра и глубиной не более 1 мм. Места скол промывают керосином или бензином, покрывают бакелитом, сушат в шкафах с температурными показателями 50-60 °С.

Подготовка рабочего масла является одной из важных составляющих качества ремонтов и будущего использования оборудования.

Масла сушат, очищают, устраняют избыточные газы, регенерируют на сорбентах и добавляют в состав ингибитор окисления (ионол). По итогам обработки оценивают его технические возможности, срок эксплуатации на трансформаторе и остаточные ресурсы.

Внутренний корпус бака чистят скребком из металла и смазывают проработанным маслом. Вмятины устраняют посредством нагревания и легкого механического воздействия молотком, подкладывая с противолежащей стороны ударов металлическую опору.

Классификация силовых трансформаторов

Силовой трансформатор представляет собой электрический аппарат, главным предназначением которого является преобразование одного напряжения, на котором работает электрический ток, в другое напряжение без изменения мощности.

Это стационарная электрическая машина. Как правило, такой трансформатор имеет 3 обмотки. Трансформатор очень распространен, он установлен на любом промышленном предприятии и на любых станциях и подстанциях.

Силовыми трансформаторами также нередко называют трансформаторы, которые входят в состав вторичного электропитания различных объектов, независимо от мощности этих объектов.

Силовые трансформаторы можно разделить на несколько видов по различным признакам. Так, в зависимости от количества фаз трансформаторы могут быть однофазными и трехфазными, по количеству обмоток – двухобмоточные и трехобмоточные, по месту установки – трансформаторы наружной установки и трансформаторы внутренней установки, по типу назначения – понижающие и повышающие.

Также силовые трансформаторы делятся на группы в зависимости от типа соединения обмоток и способу охлаждения.

Принцип работы силового трансформатора основывается на законе электромагнитной индукции. Под ее воздействием силовой трансформатор включается в работу. К обмотке подключается источник переменного тока, после чего по виткам обмотки начинает течь ток.

Под его действием в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток, который, замкнувшись, начнет индуктировать ЭДС во второй обмотке трансформатора, так как все обмотки трансформатора связаны между собой магнитной связью. Величина ЭДС всегда прямо пропорциональна количеству витков в обмотке трансформатора.

Характеристика силового трансформатора типа ТДТН – 40000/110

Конструкция всех силовых трансформаторов схожа между собой. Основное отличие состоит в компенсации аппарата и типа охлаждения системы.

ТДТН – 40000/110 – один из самых распространенных силовых трансформаторов. Этот трансформатор трехфазный, характеризуется масляной системой охлаждения с естественной циркуляцией трансформаторного масла и принудительной циркуляцией воздуха. Третья буква Т говорит о количестве обмоток устройства, то есть в данном случае трансформатор трехобмоточный.

Эта электрическая машина укомплектована системой РПН, то есть его работу можно регулировать под напряжением. Номинальное напряжение высокой обмотки трансформатора ТДТН составляет 110 В, мощность устройства достигает 40 000 кВА. Всю информацию о силовых трансформаторах можно легко получить, посмотрев только на их наименование.

Конструкция силового трансформатора содержит в себе 3 обмотки – высокого, среднего и низкого напряжения. Обмотки наматываются на магнитопровод, который выполнен из качественной стали.

Сам сердечник вместе с обмотками помещают в специальный закрытый бак, наверх которого выводятся все обмотки. Обмотки высшего и среднего напряжения обладают нулевым выводом, их можно заземлить. Если заземлить обмотки – трансформатор будет называться с глухозаземленной нейтралью, а если оставить их как есть – с изолированной.

Поверх крышки бака устанавливается газовая защита, устройство РПН, расширитель, маслопровод и выхлопная труба небольшого диаметра. Газовая защита трансформатора представлена в виде газового реле, которое срабатывает при любых повреждениях внутри машины или КЗ. Реле подает сигнал о поломке и блокирует работу трансформатора. В некоторых случаях осуществляется полная блокировка, в некоторых – частичная.

Выхлопная труба необходима для защиты трансформатора от разрыва при резком росте давления газа в баке. Излишек газа может выделяться при авариях и внутренних повреждениях. Расширитель служит для постоянного заполнения маслом бака.

При изменении температуры количество масла в баке может уменьшаться, а для нормальной работы устройства он постоянно должен быть заполнен до определенного уровня. Именно для этого и нужен расширитель, он существенно сокращает площадь соприкосновения масла с воздухом, что способствует нормальной работе силового трансформатора. На баке есть также специальные задвижки для заполнения его маслом и для его слива. Внизу бака предусмотрен кран для взятия жидкости на анализ.

Виды устройств трансформаторов

Трансформаторы используются во время передачи и распределения электрического тока. Оборудование применяется при сварке, нагреваниях, выпрямительных процессах и многом другом. Эти электромагнитные устройства являются статическими и преобразовывают один переменный вид тока в другой, повышая или понижая.

Трансформаторы бывают трех типов, имеющих похожие характерные особенности и более-менее равное качество, но отличающихся методами изготовки.

1. В агрегатах первого типа – стержневых – намотка нанизана на сердечник таким образом, что она находится снаружи. Сердечник видно не полностью (верхняя и нижняя части). Обмотки на стержневых трансформаторах расположены горизонтально.
2. В устройствах второго типа – броневых – сердечник видно полностью. Намотка встроена внутрь. Обмотки на данных типах трансформаторов располагаются как горизонтально, так и вертикально.
3. Третий тип устройств – тороидальный. Сердечник данного вида считают идеальным из-за его экономности, так как он является кольцевым. Намотка, в свою очередь, симметрично располагается по поверхности и, с указанной выше особенностью, имеет меньшую длину – за счет этого значительно увеличивается КПД и уменьшается сопротивление обмотки.

Интересно то, что, в независимости от вида, трансформаторы имеют одинаковые функциональные части:

• охлаждающая система;
• магнитопровод;
• обмотки.

Магнитопровод является закрытым сердечником агрегата, изготовленным из электротехнической стали (длина: 0,35 или 0,5 мм). Перед тем, как оборудование собрано, листы изолируются лаком с обеих сторон.

Обмотки, их крепление и изоляция, зависят от мощности оборудования. Изготавливаются из медного провода. Его сечение бывает круглым и прямоугольным.

Для изоляции используют хлопчатобумажную пряжу и кабельную бумагу. Важной особенностью обмоток должна быть прочность, эластичность, а также незначительная энергическая потеря, простота и дешевизна изготовления.

При потере энергии в трансформаторе, а именно в сердечнике и обмотке, выделяется тепло. В данном случае и необходим охладитель (система охлаждения). Оборудование с малой мощностью способно выпускать теплый воздух наружу, при этом, не нанося урон себе. Такой вид охладителей называется воздушным.

Трансформаторы с большей мощностью, средней и высокой, требуют охлаждения другого – масляного (жидкостного).

Намотка и магнитная система агрегата помещаются в масло, находящееся в баке. Оно усиливает электроизоляцию намоток от магнитопровода, таким образом, охлаждая в то же время. Тепло от этих элементов принимается маслом и отдается по стенам бака, и рассеивается во внешнюю среду, наружу. Это позволяет также наладить теплообмен благодаря данным маслам.

Компании, осуществляющие ремонт силовых трансформаторов

Производители силовых трансформаторов постоянно стремятся улучшить качество и энергоэффективность продукции. Свои результаты они демонстрируют на выставках электрических машин как в России, так и за рубежом. Например, на такой как выставка «Электро».

Узнать больше о ремонте силовых трансформаторах и компаниях, осуществляющих данную услугу, можно на одной из крупнейших выставок такого оборудования «Электро».

Здесь соберутся потребители, поставщики, производители различного электрооборудования, готовые послушать и предоставить информацию. Таким образом, трансформаторы будут одной из тем обсуждения: их особенности, потенциал развития, практичность и значимость. Именно здесь можно изучить образование отрасли и ситуацию на современном рынке.

Источник