Ремонт обмотки магнитной системы трансформаторов

Ремонт обмоток и магнитной системы трансформатора

Ремонт обмоток трансформатора. Если при сильном нажатии пальцем изоляция разрушается, должен быть решен вопрос о замене обмоток. В ряде случаев при аварийных повреждениях обмоток, связанных с выгоранием проводов и изоляции в зоне виткового замыкания, производят частичную перемотку обмоток [25]. При ремонте с обмоточного провода удаляется старая изоляция, после чего он отжигается, рихтуется и переизолируется.

Для удаления старой изоляции и отжига обмотку разматы­вают на отдельные бухты, которые нагревают в закрытой печи при температуре 500—600°С. При этом изоляция обгорает и снимаются внутренние упругие напряжения в меди — она ста­новится «мягкой». Чтобы провод не спутался при обжиге, бух­ты бандажируют проволокой и устанавливают на специальные стойки.При ремонте применяют способ механического удаления старой изоляции путем протягивания провода через устройство, в котором изоляция разрезается в продольном направлении, очи­щается скребками и рихтуется. Провод рихтуют протягиванием через систему стальных роликов, перематывают на барабаны, которые во избежание значительных перегибов провода долж­ны иметь диаметр не менее 400—500 мм.

Концы провода соединяют внахлест электропайкой сереб­ряным припоем. Места паек опиливают, зачищают наждачной шкуркой, после чего провод изолируют на специальных бума­гооплеточных станках.

Следует отметить, что все ремонтные работы, а производство обмоток в особенности, требуют строгого соблюдения тех­нологической дисциплины.

Ремонт магнитной системы трансформатора. Только после демонтажа обмоток оказывается возможным провести окончательную дефектировку и определить объем ремонтных работ магнитной системы. После очистки стержней и нижнего ярма от загрязнений, шлама и копоти проверяют качество и механическую прочность изоляции пластин магнитной системы, изоляцию ярмовыми балками и пластинами.

Пластины с лаковым покрытием не должны спекаться, а пленка не должна отделяться от них при воздействии неострым предметом. Магнитную систему считают годной для дальнейшей сборки и работы, если на стяжных шпильках и пластинах стали нет признаков повреждений, а состояние их изоляции хорошее. При обнаружении мелких дефектов производят частичный ремонт, не прибегая к полной разборке магнитопровода.

Полный ремонт магнитной системы представляет собой трудоемкую работу. Как правило, магнитная система с лаковой изоляцией пластин надежно работает в течение длительного времени. Причиной ремонта может быть, например, аварийный процесс, возникший в результате нарушения изоляции пластин и образования контура (короткозамкнутого витка) в магнитной системе и стальных деталях остова (рис.3.23, где1 – шпилька; 2 – ярмовая балка: 3 – подъемная шпилька; 4 – крышка; 5 — ярмо,). По контуру, сцепленному с основным магнитным потоком, протекает значительный ток, приводящий к выгоранию изоляции и стали.

Возможны случаи повреждения стали электрической дугой, возникшей при коротком замыкании в обмотках. В большинстве случаев при ремонте магнитной системы ограничиваются переизолировкой только пластин верхнего ярма. Каждая перешихтовка верхнего ярма приводит к увеличению потерь холостого хода на 5—8% (полная переборка магнитной системы —до 25%). Поэтому стремятся по возможности устранить повреж­дения магнитной системы без ее разборки.

Полный ремонт магнитной системы включает следующие операции: установку магнитной системы в горизонтальное положение, разборку и расшихтовку стержней и нижнего ярма;отбраковку и ремонт пластин; изготовление новых пластин, сборку и испытание магнитной системы.Разборка магнитных систем производится в горизонтальном положении (для транс­форматоров III—IV габаритов на специальном металлическом кантователе).Удаление старой изоляции пластин производят механическим (на зачистных станках с движущимися стальными щетками или вручную кордовыми лентами или щетками) или химическим (в ванне с 10-15% раствором едкого натра, нагретого до 80—90°С, с последующей промывкой в горячей воде и сушкой горячим воздухом) способом.Для снятия с пластин бумажной изоляции ее отпаривают в горячей воде с последующей сушкой или обжигают. Пластины вновь изоли­руют на лакировальной установке (рис. 3.24, где1 — пластина; 2 — резиновые вращающиеся валики; 3 — трубка с отверстиями;4 — расходный бачок с лаком; 5 — трубка ).

После лакирования и запекания пластины должны иметь равномерный темно-коричневый цвет, а их поверхность должна быть ровной и гладкой без подтеков. В процессе лакирования периодически проверяют толщину пленки, электрическое сопротивление изоляции пластин и состав лака.

При ремонте трансформаторов с разборкой остова стяжку стержней стальными бандажами и сквозны­ми шпильками заменяют на стяжку стеклобандажами, установка 8 которых осуществляется специальным механизмом (рис. 3.23, где: 1 — бобина с рулоном стоклоленты; 2 — пли­та для крепления к прессующей балке; 3 — на­правляющие ролики; 4 — фрикционная муфта; 5 — стальная коробчатая обойма; 6 — зубчатое колесо вала двигателя; 7 — планшайба с зуб­чатым венцом; 8 — палец; 9 — стержень; 10 — разводной сегмент).

Сборка активной части является наиболее ответственным эта­пом ремонта. Установ­ленные на магнитной системе обмотки соеди­няют в соответствии с заданной схемой соединения; отводы от обмоток подключают к переключателям и соответствующим вводам.

После сборки схемы активная часть подвергается электрическим испытаниям (проверка правильности выполнения схемы соединения и качества паек). После сборки и испытаний производится сушка активной части трансформатора.

Ремонт бака трансформатора. Параллельно с ремонтом активной части выполняют ремонт бака, вводов, переключающего устройства и комплектование крышки. Трещины и дефектные места бака восстанавливают электросваркой, соблюдая при этом правила противопожарной безопасности.

Для уплотнения крышки на борт бака укладывают уплотняю­щую прокладку из резины. Чтобы она не выдавливалась внутрь бака, применяют различные способы ее установки: приваривают вдоль всего периметра рамы стальной пруток (рис. 3.23, б ,где, 1 — стальной пруток; 2 — крышка бака; 3 — прокладка; 4 — болт; 5 — рама бака; 6 — стенка бака6 — ванночка; 7 — бачок; 8 — насос;9 — транспортер; 10 — конвейерная печь; 11 — рабочая часть транспортера; 12 — электрическая печь; 13 — труба;14 — транспортер; 15 — труба; 16 — приемный стол.а), раму приваривают к выступающей части бака (рис. 12.6, б) или ис­пользуют сплошную прокладку (рис. 3.24, в).

Одновременно с ремонтом бака и его арматуры ремонтируют элементы системы охлаждения, предохранительную трубку, расширитель, осушители воздуха, термосифонный фильтр и краны. Эти устройства чистят, промывают, окрашивают, проверяют отсутствие течи, заменяют уплотняющие прокладки и сальниковую набивку в кранах и уплотняющих пробках.

Рис. 3.23. Эскиз магнитной системы трансформатора при нарушении изоляции стяжной шпильки ярма.(а) Рис. 3.24. Схема лакировальной машины.(б)

Рис. 3.24. Механизм для намотки стекло- бандажей.(а)Схема установки прокладки.(б)

Источник

Ремонт обмоток и магнитной системы трансформатора

Ремонт обмоток трансформатора. Если при сильном нажатии пальцем изоляция разрушается, должен быть решен вопрос о за­мене обмоток. В ряде случаев при аварийных повреждениях обмоток, связанных с выгоранием проводов и изоляции в зоне виткового замыкания, производят частичную перемотку обмоток. При ремонте с обмоточного провода удаляется старая изоляция, после чего он отжигается, рихтуется и переизолируется.

Для удаления старой изоляции и отжига обмотку разматывают на отдельные бухты, которые нагревают в закрытой печи при тем­пературе 500. 600°С. При этом изоляция обгорает и снимаются внутренние упругие напряжения в меди — она становится «мягкой». Чтобы провод не спутался при обжиге, бухты бандажируют специальной проволокой и устанавливают на специальные стойки.

При ремонте применяют способ механического удаления ста­рой изоляции путем протягивания провода через устройство, в котором изоляция разрезается в продольном направлении, очи­щается скребками и рихтуется. Провод рихтуют протягиванием через систему стальных роликов, перематывают на барабаны, ко­торые во избежание значительных перегибов провода должны иметь диаметр не менее 400 . 500 мм.

Концы провода соединяют внахлест электропайкой серебряным припоем. Места паек опиливают, зачищают наждачной шкуркой, после чего провод изолируют на специальных бумагооплеточных станках (рис. 12.4.).

С помощью натяжного устройства 4 провод с барабана протягивается через рихтовочное устройство 2, состоящее из систе­мы стальных роликов, расположенных вертикально и горизон­тально, затем проходит через вращающийся вокруг него бумагообмотчик 3 и далее на барабан 5.

Перед частичной или полной перемоткой обмоток предвари­тельно заготавливают необходимые изоляционные детали и мате­риалы (выравнивающие бумажно-бакелитовые кольца, рейки для каналов между слоями, полосы электрокартона, бумажно-бакелитовые цилиндры, бортики и т.д.).

По технологии изготовления обмоток имеется много техничес­кой литературы, поэтому здесь описание этих работ не приводится.

Сушка, прессовка и пропитка обмоток. После намотки винтовые и непрерывные обмотки имеют увеличенный по сравнению с расчетным осевой размер, поэтому их стягивают стальными плитами и шпильками, сушат и прессуют до получе­ния высоты, указанной в расчетной записке. На верхней плите устанавливают пружины (обычно тарельчатого типа), под дей­ствием которых по мере высыхания и усадки изоляции обмотки автоматически подпрессовываются. Между плитами и торцами обмоток напротив колонн прокладок устанавливают деревянные подставки.

Рис. 12.4. Схема бумагооплеточного станка

В стационарных заводских условиях обмотки сушат под вакуумом в специальном термошкафу, а при индивидуальном ремонте — без вакуума, в шкафу с электроподогревом или в закрытом металлическом баке индукционным методом (см. § 3.3). После суш­ки в течение 10. 15 ч при 100 . 105°С обмотки дополнительно

прессуют, равномерно подтягивая гайки на шпильках стяжных плит до получения заданного осевого размера.

Чтобы придать обмоткам мо­нолитность и достаточную механическую прочность, обмотки трансформаторов I и некоторые II габаритов, а также все слоевые обмотки после сушки и окончательной стяжки пропитывают погружением в лак МЛ-92 и запе­кают. Для улучшения качества про­питки перед погружением в лак обмотки подогревают до 50. 70º С. Длительность пропитки зависит от размеров, конструкции и напряже­ния обмотки и колеблется в преде­лах 15. 40мин. Когда излишек лака стечет, пропитанную обмотку для запекания помещают в термошкаф, где выдерживают при температуре 100. 105º С в течение 10 . 12 ч.

Для обеспечения механической прочности обмоток, изготавлива­емых без пропитки и запекания, их витки укладывают более плот­но за счет усиления натяжения об­моточного провода и прошивают наружными рейками.

После сушки обмотки спрессо­вывают специальным прессом и отделывают — обрезают выступа­ющие части реек и клиньев, кон­цы изоляционных лент; подбива­ют выступающие переходы проводов; обрезают и укладывают кон­цы обмоток в соответствии с чертежом; выравнивают столбы прокладок. После отделки и окончательной прессовки обмотки стя­гивают стальными рамами, в которых их транспортируют и хранят до установки на магнитную систему (рис. 12.5).

Рис.12.5. Транспортировка обмотки:

1-траверса; 2-подъемная лапа; 3-стяжная шпилька; 4-нижняя опорная деревянная прокладка;

5-нижняя стальная плита для стяжки обмотки; 6-веревка для крепления лап к обмотке;

7-обмотка; 8-вертикальные рейки обмотки

Следует отметить, что все ремонтные работы, а производство обмоток в особенности, требуют строгого соблюдения техноло­гической дисциплины.

Ремонт магнитной системы трансформатора. Только после де­монтажа обмоток оказывается возможным провести окончатель­ную дефектировку и определить объем ремонтных работ магнит­ной системы. После очистки стержней и нижнего ярма от загряз­нений, шлама и копоти проверяют качество и механическую прочность изоляции пластин магнитной системы, а также изоля­цию ярмовых балок и пластин.

Пластины с лаковым покрытием не должны спекаться, а пленка не должна отделяться от них при воздействии неострым предме­том. Магнитную систему считают годной для дальнейшей сборки и работы, если на стяжных шпильках и пластинах стали нет при­знаков повреждений, а состояние их изоляции хорошее. При об­наружении мелких дефектов производят частичный ремонт, не прибегая к полной разборке магнитопровода.

Полный ремонт магнитной системы представляет собой трудо­емкую работу. Как правило, магнитная система с лаковой изоля­цией пластин надежно работает в течение длительного времени. Причиной ремонта может быть, например, аварийный процесс, возникший в результате нарушения изоляции пластин и образо­вания контура (короткозамкнутого витка) в магнитной системе и стальных деталях остова (рис. 12.6). По этому контуру, сцепленно­му с основным магнитным потоком, может протекать значитель­ный ток, приводящий к выгоранию изоляции и стали.

Возможны случаи повреждения стали электрической дугой, возникшей при коротком замыкании в обмотках. В большинстве случаев при ремонте магнитной системы ограничиваются переизолировкой только пластин верхнего ярма. Каждая перешихтовка верхнего ярма приводит к увеличению потерь холостого хода на 5. 8 % (при полной переборке магнитной системы — до 25%). Поэтому стремятся по возможности устранить повреждения магнитной системы без ее разборки.

Рис.12.6. Эскиз магнитной системы при нарушении изоляции стяжной шпильки ярма:

1-шпилька; 2-ярмовая балка; 3-подъемная шпилька; 4-крышка бака; 5-ярмо.

Полный ремонт магнитной системы включает следующие опе­рации: установка магнитной системы в горизонтальное положе­ние, разборка и расшихтовка стер­жней и нижнего ярма; отбраковка и ремонт пластин; изготовление новых пластин, сборка и испыта­ние магнитной системы. Разборка магнитных систем производится в горизонтальном положении (для трансформаторов Ш— IV габаритов на специальном металличес­ком кантователе).

Удаление старой изоляции пластин производят механическим (на зачистных станках с движущими­ся стальными щетками или вруч­ную кордовыми лентами или щет­ками) или химическим (в ванне с 10. 15%-м раствором едкого на­тра, нагретого до 80. 90° С, с пос­ледующей промывкой в горячей воде и сушкой горячим воздухом) способом. Для снятия с пластин бумажной изоляции ее отпарива­ют в горячей воде с последующей сушкой или обжигают. Пласти­ны вновь изолируют на лакировальной установке (рис. 12.7). После лакирования и запекания пластины должны иметь равномерный темно-коричневый цвет, а их поверхность должна быть ровной и гладкой без подтеков. В процессе лакирования периодически про­веряют толщину пленки, электрическое сопротивление изоляции пластин и состав лака. Магнитную систему трансформаторов сред­ней мощности обычно шихтуют в две (иногда в три) пластины. В каждом конкретном случае при ремонте число пластин может отличаться и уточняется при разборке. Пластины укладывают ров­но, без перекосов, выступов и набегания одной пластины на дру­гую. Неровности и большие зазоры в стыках подбивают в процессе шихтовки подбойками из фибры.

Для контроля правильности укладки пластин периодически из­меряют расстояние по диагонали между отверстиями (при стяжке шпильками). Толщину пакетов измеряют штангенциркулем, пе­рекосы и вертикальность оправок проверяют угольником. При ремонте трансформаторов с разборкой остова стяжку стержней стальными бандажами и сквозными шпильками заменяют на стяж­ку стеклобанджами, которые устанавливаются с помощью спе­циального механизма, показанного на рис. 12.8.

Бесшпилечные системы, так же как и стянутые шпильками, укладывают, разбирают и собирают с помощью кантователя. Распрессовка осуществляется снятием стяжных внешних коробок и полубандажей с ярм, разрубкой и снятием бандажей со стержней. Технология восстановления пластин аналогична описанной выше.

Рис. 12.7. Схема лакировочной машины:

1-пластина; 2-резиновые вращающиеся вилки; 3-трубка с отверстиями; 4- расходный бачок с лаком; 5 — трубка; 6 —ванночка; 7-бачок; 8-насос; 9-транспортер; 10-конвейерная печь; 11-рабочая часть транспортера; 12-электрическая печь; 13-труба; 14-транспортер; 15-труба; 16-приемный стол.

Сборка магнитной системы требует большого вни­мания и аккуратности, так как пластины не фиксируются оправками и качество их укладки зависит от тщательности выполнения работ. Каждый пакет пластин толщиной 15. 20 мм вырав­нивают киянкой и проверяют шаблоном правильность сборки. После укладки всех пластин в уступы пакетов стержней заклады­вают изготовленные из бука планки и рейки в том же порядке, в котором они находилась до разборки, и временно закрепляют их на стержнях киперной лентой.

Рис. 12.8. Механизм для намотки стеклобандажей:

1 — бобина с рулоном стеклоленты; 2 — плита для крепления к прессующей балке; 3 — направляющие ролики; 4 — фрикционная муфта; 5— стальная короб­чатая обойма; 6 — зубчатое колесо на валу двигателя; 7 — планшайба с зубчатым венцом; 8 — палец; 9 — стержень; 10 — разводной сегмент

Затем магнитную систему спрессовывают струбцинами, цеп­ными или временными ленточными бандажами. Вначале прессу­ют стержни, потом ярма. После опрессовки поочередно снимают временные прессующие приспособления и устанавливают посто­янные бандажи.

Собранный остов стропят, поднимают и ставят в вертикаль­ное положение. Под опорные планки подкладывают бруски и ус­танавливают вертикальные прессующие шпильки так, как они были установлены до разборки. Окончательно подтягивают все стяжные шпильки и мегаомметром измеряют сопротивление изо­ляции ярмовых балок и шпилек по отношению к магнитной сис­теме. При отсутствии дефектов остов передают на испытание. Если результаты испытаний удовлетворительные, верхнее ярмо расшихтовывают и приступают к насадке обмоток.

Ремонт и изготовление главной изоляции. При ремонте транс­форматоров с заменой обмоток главную изоляцию, как правило, заменяют новой. При восстановлении обмоток иногда используют старую изоляцию. Если она имеет небольшие дефекты, ее ремон­тируют, изготовляя и заменяя отдельные детали. Обычно в транс­форматорах 1 — III габаритов ярмовую и уравнительную изоляции изготовляют заново.

Рис. 12.9. Сборка ярмовой изоляции обмотки трансформатора III габарита:

а-ярмовая изоляция; б-заклепка из электрокартона

Для изготовления изоляции из электрокартона применяют раз­личные приспособления и инструменты: станок или приспособ­ление для вырезки шайб (круговые ножницы); вибрационные, гильотинные и ручные ножницы; электрическую или ручную дрель со сверлами; слесарный молоток; кисть для обмазки лаком скле­иваемых частей; стол для разметки, обмазки деталей лаком и сбор­ки изоляции; пресс-форму — приспособление для прессовки и запекания склеенных деталей.

Сборка ярмовой изоляции обмотки трансформатора Ш габарита показана на рис. 12.9. Шайбу 1 вырезают из электрокартона толщи­ной 2. 3 мм. Верхние и нижние подкладки 2 изготовляют из набора отдельных пластин. Пластины вырезают из листа электрокартона, соблюдая определенное направление резки (вдоль волокон или по­перек), так как усадка электрокартона вдоль и поперек волокон раз­лична. Если склеить между собой полосы, нарезанные произвольно, то после сушки произойдет их коробление и расслаивание.

Источник