При среднем (планово-предупредительном) ремонте активную часть не разбирают, поэтому объем работ и время простоя трансформатора в ремонте сравнительно небольшие. Его выполняют с таким расчетом, чтобы не увлажнить изоляцию активной части (избежать сушки), если она не была увлажнена до вывода в ремонт. Учитывая это, условиям вскрытия (разгерметизации) активной части и времени ее нахождения вне масла при выводе трансформатора в ремонт на короткий срок придается особое значение. Оно заключается в следующем: 1) активную часть допускается держать вне масла (на воздухе) не более установленного нормами времени (табл. 1) при устойчивой ясной погоде без осадков; 2) температура активной части, находящейся вне масла, должна превышать температуру точки росы окружающего воздуха не менее чем на 5° С. Независимо от перечисленных условий температура активной части при вскрытии трансформатора должна быть не ниже 10° С. При необходимости для создания этих условий трансформатор до вскрытия прогревают. Такое требование объясняется тем, что при соприкосновении с холодной активной частью влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется на поверхности активной части и увлажняет ее изоляцию.
Таблица 1. Наибольшая допустимая продолжительность пребывания активной части трансформатора на воздухе
Напряжение трансформаторов, кВ
Продолжительность соприкосновения активной части с окружающим воздухом (не более), ч, при относительной влажности воздуха, %
До 35 включительно 110—500
Температуру точки росы определяют по таблицам. Отсчет времени нахождения активной части на воздухе принято вести от начала слива из трансформатора масла до момента заполнения его маслом или до момента начала вакуумирования перед заливкой масла. Температуру активной части измеряют термосигнализатором или термометром, устанавливаемым на верхнем ярме через люк в крышке. Нельзя пользоваться ртутным термометром. У трансформаторов I—III габаритов на крышке люков нет, поэтому о температуре активной части судят по температуре верхних слоев масла. В последние годы для защиты изоляции трансформатора от увлажнения при разгерметизации и сливе масла в бак трансформатора подают глубокоосушенный воздух с относительной влажностью 20% и ниже. Такой способ не требует нагрева активной части и позволяет удлинять время пребывания ее вне масла до 100 ч. Глубокоосушенный воздух получают в специальных установках («суховей») с цеолитовым адсорбентом и подогревателем воздуха.
До разборки трансформатор тщательно осматривают снаружи и выявляют внешние неисправности: течь масла, механические повреждения бака и расширителя, сколы и трещины на фарфоровых вводах, оценивают состояние армировочной замазки и фланцев вводов, уплотнений, проверяют исправность пробивного предохранителя, маслоуказателя и термометра. Выявленные дефекты заносят в ведомость технического состояния трансформатора. Чтобы более полно определить дефекты (отсутствие течей масла) в сварных швах бака и других сварных и литых частях трансформатора, его испытывают избыточным давлением масла. После этого сливают масло из трансформатора и приступают к его разборке. Если в день демонтажа наружных устройств трансформатора и разболчивания крышки активную часть из бака не планируется вынимать (как это часто бывает при ремонте крупных трансформаторов), масло сливают до уровня верхнего ярма так, чтобы изоляция и обмотки остались в масле. Этим сокращают время пребывания активной части на воздухе. Если ремонт активной части и бака намечено закончить за один прием или активную часть нужно сушить, масло сливают полностью через нижний кран бака. У трансформаторов I и II габаритов масло обычно спускают самотеком, у более мощных — выкачивают насосом. Если масло пригодно для дальнейшей эксплуатации, его сливают в чистый бак с герметически закрывающимся люком. Бракованное масло сливают в отдельную тару. Для вскрытия и подъема активной части крюк подъемного механизма устанавливают так, чтобы его ось проходила через центр тяжести трансформатора. В этом случае при подъеме активная часть не задевает за стенки бака. После этого отвинчивают гайки и болты устройств, размещенных на крышке, пользуясь двусторонними рожковыми, торцовыми и разводными гаечными ключами. Наиболее употребительными являются рожковые, имеющие с каждой стороны зев, соответствующий размеру головки болта или гайки. Наиболее часто употребляемые стандартные размеры двусторонних гаечных ключей и соответствующие им размеры болтов следующие:
Разводные ключи разделяют по номерам от 1 до 6. Первый номер имеет раствор губок до 19 мм, второй — до 30, третий — до 36, четвертый — до 41, пятый — до 46 и шестой — до 50 мм. Трудоемкость работ при отвинчивании и завинчивании болтовых соединений значительно уменьшается с применением пневматических гайковертов. Раскрепление болтовых соединений трансформаторов, не имеющих расширителя, предохранительной трубы и другой арматуры, начинают с разъемного соединения крышки с баком. У трансформаторов, на крышке которых смонтированы эти устройства, вначале демонтируют газовое реле, затем предохранительную трубу, расширитель, приводы переключателей и другие устройства. Для демонтажа газового реле с каждой его стороны отвинчивают по четыре болта. При этом реле поддерживают рукой или подкладывают под него деревянную подкладку, Освободив болты, корпус реле перемещают параллельно фланцам и снимают его. Отверстия реле закрывают временными глухими фланцами из электрокартона, которые закрепляют освободившимися болтами. Реле осторожно укладывают на стеллаж или сразу отправляют в лабораторию для проверки и испытания.
Расширитель демонтируют в следующем порядке: отсоединяют от него маслопровод, идущий к газовому реле, закрывают стекло маслоуказателя временным щитком из доски или фанеры, привязывая его к арматуре маслоуказателя, стропят расширитель пеньковым или стальным стропом в зависимости от массы, отвинчивают болты, крепящие кронштейны расширителя, и опускают его на пол. Расширители крупных трансформаторов снимают грузоподъемным механизмом. На подстанциях для этих целей применяют автокран. Чтобы грязь и влага не попали в расширитель, все отверстия в нем закрывают заглушками и временно уплотняют старыми резиновыми прокладками. Далее двумя рожковыми ключами раскрепляют болтовое крепление крышки: одним ключом отвинчивают гайку, расположенную под бортом крышки, другим удерживают головку болта от проворачивания. Болты укомплектовывают гайками и шайбами и, слегка смочив керосином, хранят до сборки в металлической таре.
При значительном усыхании изоляции, неодинаковых осевых размерах обмоток ВН и НН и плохой прессовке внутренних обмоток в них закладывают дополнительную изоляцию в виде колец и прокладок и прессуют вертикальными шпильками. Обмотки трансформаторов старых выпусков, не имеющих специальных прессующих устройств, подпрессовывают способом расклиновки. Он заключается в том, что в верхней части обмоток между уравнительной и ярмовой изоляциями забивают дополнительные изоляционные прокладки — клинья, изготовленные из предварительно высушенного прессованного электрокартона или гетинакса. Расклинивают поочередно один ряд прокладок за другим, равномерно обходя обмотки по всей окружности. Обмотки масляных трансформаторов III габарита и выше и сухих с воздушным охлаждением мощностью более 160 кВ-А прессуют стальными кольцами 1 (рис. 7) и нажимными винтами 5, ввинчиваемыми во втулки 4, приваренные к полкам 6 верхних ярмовых балок. Чтобы не получился короткозамкнутый виток, плоские стальные кольца имеют разрез (зазор), их укладывают на верхнюю концевую изоляцию 8 обмоток 9 каждого стержня. Количество и размер нажимных винтов зависят от мощности трансформатора и определяются расчетом. Для равномерной прессовки на каждое кольцо обычно устанавливают шесть винтов (по три на каждую сторону ярмовых балок). Если винтами непосредственно давить на кольцо, то зазор кольца через винты и ярмовые балки будет перекрыт и образуется короткозамкнутый контур (виток). Поэтому между кольцом и каждым прессующим винтом устанавливают изоляционную пяту 2 из текстолита, гетинакса, прессованного электрокартона или специального пластика. Для предохранения пяты от продавливания винтом в нее вставляют стальной башмак 3. Чтобы не произошло ослабления нажима винтов, затягивают гайки 7 до отказа.
В трансформаторах напряжением 110 кВ и ниже обычно все обмотки, расположенные на стержне, прессуют одним общим кольцом, при напряжении 220 кВ и более применяют раздельную прессовку обмоток — каждую обмотку прессуют своим кольцом. Кольца заземляют гибкой медной шинкой, соединяющей их с заземленной ярмовой балкой. В целях экономии металла и уменьшения потерь стальные кольца в трансформаторах небольшой мощности заменяют кольцами из изоляционного материала.
Осевую подпрессовку обмоток при ремонте выполняют в такой последовательности: ослабляют гайки, равномерно в пере крестном порядке до отказа завинчивают винты и заново затягивают гайки, подтягивают крепление заземляющих шинок. Предварительно их отсоединяют от ярмовых балок и измеряют сопротивление изоляции нажимных колец относительно ярмовых балок и магнитной системы. Далее осматривают витковую изоляцию и, если обнаруживают места повреждений, их изолируют предварительно высушенной лентой из лакоткани. Чтобы удобно было пропускать ленту между витками, крайние витки в месте подызолировки осторожно раздвигают электрокартонным клином. В случае повреждения изоляции в удаленной части катушки между витками закладывают электрокартонную полоску толщиной 0,3—0,5 мм. В месте, где изоляция витка восстановлена, на катушку накладывают бандаж из тафтяной ленты. Эту работу следует выполнять аккуратно, чтобы не повредить изоляцию соседних витков. При осмотре обмоток необходимо оценить степень старения и механическую прочность изоляции витков. Изоляция считается хорошей, если она эластична, не ломается при изгибе под углом 90°, имеет светлый цвет. Если она хрупкая, ломается при изгибе, имеет темный цвет, ее считают неудовлетворительной. В этом случае необходим капитальный ремонт трансформатора с заменой обмоток на новые или перемоткой старых.
Ремонт устройств ПБВ.
Неплотное прилегание подвижного контакта переключателя к неподвижному вызывает увеличение сопротивления. При прохождении тока место ослабленного контакта сильно нагревается, окисляется и подгорает. С развитием процесса цепь разрывается, что вызывает электрическую дугу и приводит к аварии. Поэтому при ремонте тщательно осматривают все контактные соединения переключателя и отводов. Плотность прилегания контактов в зависимости о г конструкции переключающего устройства определяют различными способами: нажатием на сегменты или барабанные кольца подвижных контактов (отсутствие пружинящего действия указывает на поломку пружин и необходимость их замены), проверкой зазора между ламелями щупом, а также измерением переходного электрического сопротивления. Особое внимание обращают на состояние поверхности контактов. Если на ламелях в местах прилегания имеются подгары или оплавления, устройство заменяют. В отдельных случаях в зависимости от характера и степени повреждения его восстанавливают наплавлением металла. При длительной работе в масле поверхность контактов покрывается тонким налетом в виде желтоватой пленки, которая увеличивает их электрическое сопротивление. Для удаления налета контакты переключателя тщательно протирают салфеткой, смоченной в ацетоне или бензине. Остальную часть устройства промывают чистым трансформаторным маслом. Каждый регулировочный отвод закрепляют подтягиванием гаек, при этом проверяют расстояния между их гибкими частями, так как при подтяжке они могут сместиться и слишком приблизиться друг к другу, подтягивают болтовое крепление переключающего устройства к ярмовым балкам. В заключение проверяют работу переключателя, переводя его со ступени на ступень, переход из одного положения в другое должен сопровождаться пружинящим скачком. При ремонте переключающих устройств, привод которых установлен на крышке бака, заменяют уплотняющие резиновые прокладки под крышкой сальника; ее крепят равномерным поочередным завинчиванием болтов так, чтобы не было перекоса и прокладка по всей окружности имела одинаковую усадку. Правильное положение подвижных контактов (барабанов) по отношению к неподвижным (стержням) и фиксацию колпака привода регулируют нониусным кольцом.
Ремонт устройства РПН.
Кроме общих работ по очистке, протирке и промывке наружных и внутренних поверхностей деталей и частей устройства РПН проверяют контактные поверхности избирателя ступеней и контакторов, электрическую и механическую части приводного механизма. Подгоревшие контакты избирателя, главные контакты контактора и привода тщательно зачищают и проверяют на плотность прилегания; при этом выясняют и устраняют причину подгорания. Если металлокерамические контакты выгорают на глубину 7 мм и больше, их заменяют новыми. Основной причиной подгорания контактов избирателя и контактора является ослабление их вследствие образования в механизме привода люфтов сверх допустимых значений. Люфты устраняют либо подтяжкой креплений, либо заменяют детали с разработанными отверстиями и большим износом. Для осмотра и мелкого ремонта контактора из его кожуха сливают масло, разболчивают и снимают боковую стенку, подтягивают ослабевшие винты и гайки, проверяют состояние сальников и при необходимости их заменяют. Кроме того, проверяют правильность сочленения всех приводных устройств и контактной системы. Плотность прилегания контактов избирателя и контактора определяют динамометром. Давление между подвижными и неподвижными контактами контактора РНТ-13 должно быть 80—100 Н, избирателя —50—60 Н. При сборке и регулировке приводов пользуются рисками, нанесенными на сочленяемые детали. После ремонта и регулировки заменяют уплотняющую прокладку, крепят боковую стенку кожуха и заливают его маслом. Если в кожухе контактора пробивное напряжение масла ниже 22 кВ, его заменяют. Чтобы убедиться в отсутствии люфтов и исключить возможные ошибки в схеме подключения отводов, после сборки, регулировки и визуальной проверки схемы соединений снимают круговую диаграмму, которой проверяют последовательность и правильность работы контактной системы и механизма переключающего устройства.
При осмотре отводов обращают внимание на их изоляцию и качество соединений (паек). Признаками плохого контакта отводов, работающих в масле, являются потемнение изоляции и отложение на их поверхности черной спекшейся массы. Дефектные соединения перепаивают и изолируют до требуемой толщины бумажной лентой или лентой из лакоткани; закрепляют основную изоляцию одним слоем тафтяной ленты. Ленты при изолировании накладывают обычно в полуперекрытие так, чтобы каждый последующий слой перекрывал предыдущий на половину ширины ленты. Лента должна ложиться плотно, без морщин и пропусков. Вводы 35 кВ и ниже при ремонте снимают с крышки бака, тщательно осматривают и проверяют состояние фарфоровых изоляторов, уплотняющих прокладок, исправность резьбы на токоведущих стержнях и гайках. Поврежденные фарфоровые изоляторы заменяют, токоведущие части и детали крепления при обнаружении дефектов восстанавливают. После чистки и промывки ввод собирают и устанавливают на старое место; резиновое прокладки, как правило, заменяют новыми. В настоящее время в эксплуатации еще находится большое количество трансформаторов с вводами армированной конструкции. Если при осмотре обнаруживают течь масла через армировочную замазку или трещину в изоляторе, такие вводы заменяют съемными (разборными). В отдельных случаях их переармировывают, используя для склеивания фарфорового изолятора с фланцем глетоглицериновую или магнезитовую замазку. Паяные и сварные части вводов опрессовывают и проверяют на просачивание мыльным раствором. Забитую резьбу на гайках восстанавливают прогонкой метчиком, на стержне — плашкой. Весь ввод перед установкой проверяют на герметичность гидропрессом, создавая в нем избыточное давление трансформаторного масла 0,15—0,2 МПа при температуре 60—70°С в течение 1 ч.
Ремонт крышки
На крышках трансформаторов до III габарита включительно вводы, переключающие устройства, краны и другие части крепят приваренными к ней шпильками. Поэтому после чистки и протирки крышки все шпильки осматривают и при необходимости ремонтируют. Изогнутые шпильки выпрямляют, имеющие излом или плохую резьбу заменяют новыми. Для это го сверлят в крышке отверстие, нарезают метчиком соответствующую резьбу, заворачивают шпильку и с обратной стороны приваривают ее к крышке электросваркой. Особенно тщательно уплотняют и крепят подъемные шпильки трансформаторов, у которых они через отверстия в крышке выступают наружу для навинчивания на них рымов. Крышку 5 при среднем ремонте обычно не демонтируют с активной части. Для замены асбестового уплотнения 4 сначала измеряют расстояние от полки ярмовой балки до крышки. Далее отвинчивают со шпильки 8 рым 1, гайку 2 и снимают шайбу 3. Опуская нижнюю гайку 7 с шайбой 6 на 30—40 мм ниже их нормального положения, стальным крючком извлекают старое уплотнение. После этого подтягивают крепление нижних концов подъемных шпилек на ярмовых балках и приступают к уплотнению верхних. Для уплотнения применяют асбестовый шнур, который расплетают на отдельные пряди, пропитывают их бакелитовым лаком, выдерживают в течение 15—20 мин на воздухе и наматывают с обеих сторон крышки 5 по ходу гайки на резьбу шпильки до толщины, обеспечивающей плотное прилегание асбеста к шпильке и крышке с таким расчетом, чтобы после затяжки гаек уплотнение полностью заполнило зазор между шпилькой и крышкой. Далее надевают шайбу 3 и, контролируя мерной рейкой расстояние между крышкой и ярмовой балкой, затягивают до отказа гайки 2 и 7, подбивая выступающий асбест под шайбы и обрубая его излишки зубилом. Для предотвращения ослабления гайку 7 кернят.