Ремонт обмоток магнитопровода силовых трансформаторов

Ремонт магнитопровода трансформатора

При проведении ремонта трансформатора зачастую возникает необходимость в полной замене или в восстановлении изоляционного слоя листов стали. Данные ремонтные работы обычно связаны с перешихтовкой магнитопровода (сердечника). Чаще всего такая необходимость возникает, когда между листами стали установлен бумажный изоляционный материал, а не лак. Изоляция из бумаги со временем стареет, теряет свои физические изоляционные свойства, становится хрупкой и разрушается. Изолятор, выполненный на основе лака, может служить достаточно долго, а необходимость в его частичной или полной замене может возникнуть в результате непредвиденных ситуаций (местного замыкания, пожара в трансформаторе, «пожара в стали» и прочих).

Виды сердечников

Магнитопровод трансформатора обеспечивает более эффективное преобразование напряжения, уменьшая потери энергии. Для производства магнитопровода используют ферромагнитную специальную сталь. Сердечники по строению делятся на:

• броневые. Это конструкции Ш-образной формы, обмотки которых находятся на стержне в центре. Ремонт магнитопроводов данного вида достаточно сложен из-за строения;
• тороидальные (кольцевые). Это сердечники в виде кольца с прямоугольным сечением. Обмотки наматываются непосредственно на сердечник, поэтому данный тип можно считать наиболее энергетически эффективным;
• стержневые. Такие магнитопровода имеют форму буквы П. Обмотки наматываются на стержни, а стержни соединяются между собой ярмом. Данные конструкции позволяют с легкостью осматривать обмотки.

Перечень работ по ремонту магнитопровода

Ремонт магнитопровода трансформатора представляет собой следующие действия:

• внешний осмотр активных частей и проверку изоляционных слоев стяжных шпилек;
• специальные испытания, изготовление специальных приспособлений;
• расшихтовку и разборку сердечника;
• очистку стали от изоляционного межлистового слоя, который получил повреждения;
• лакировку, сушку и запекание нового слоя изоляции;
• контроль нанесенного лакового покрытия, сборку агрегата;
• окончательные тестовые испытания сердечника трансформатора.

Источник

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.

Источник

Ремонт обмоток и магнитопровода (последовательность разборки)

Разборку магнитопровода и демонтаж обмоток ведут в такой последовательности. Отвертывают верхние гайки вертикальных шпилек и гайки горизонтальных прессующих шпилек и извлекают последние из отверстий в ярме. Затем снимают ярмовые балки, предварительно замаркировав одну из балок надписью «сторона ВН» или «сторона НН».

Расшихтовывают одновременно со сторон ВН и НИ верхнее ярмо магнитопровода, начиная с крайних пакетов и вынимая по 2 — 3 пластины. Пластины укладывают в той же последовательности, в какой они извлекались из ярма при его расшихтовке, и связывают в один или несколько пакетов.

При полной разборке магнитопровода после расшихтовки эскизируют взаимное расположение пластин двух последних слоев активной стали магнитопровода, чтобы укладка пластин после ремонта соответствовала заводскому исполнению.

Эскизировать взаимное расположение большего количества слоев нецелесообразно, так как в следующих слоях расположение пластин повторяется, т. е. третий слой укладывают так же, как первый, четвертый слой — так же, как второй, и т. д.

Разобрав верхнее ярмо, продевают кусок проволоки в отверстие для стержня и связывают пластины, чтобы предохранить их от рассыпания, загрязнения и повреждения, а затем переходят к демонтажу обмоток.

Обмотки трансформаторов мощностью 750 ква и выше демонтируют при помощи съемного приспособления. Захваты приспособления осторожно заводят под обмотку. Чтобы не повредить обмотку при подъеме, ее прочно обвязывают пеньковой веревкой по всей длине вместе с подвесками.

При ремонте обмоток чаще всего используют медный провод поврежденной катушки. Для этого катушку обжигают в печи при 450 — 500 °С и промывают горячий провод в воде, полностью очищая от истлевшей в печи изоляции.

Далее провод рихтуют, протягивая между двумя сжатыми деревянными плашками, и изолируют на изолировочном станке или в приспособлении, пристроенном к токарному станку. Это приспособление изготовлено по предложению И. К. Массальского и применено на Каунасском электроремонтном заводе. Оно не сложно по конструкции, обслуживается одним рабочим и обеспечивает изоляцию до 1500 м провода в смену.

«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,
В.Б.Атабеков

Источник