Технология ремонта электрического оборудования

Лекция 16. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

По объему ремонты делятся на текущие, средние и капитальные. Текущий ремонт проводится во время эксплуатации оборудования для гарантированного обеспечения его работоспособности и заключается в замене, восстановлении отдельных частей и в их регулировке. Текущий ремонт проводится на месте установки оборудования с его остановкой и отключением. При среднем ремонте проводится полная или частичная разборка оборудования, ремонт и замена изношенных деталей и узлов, восстановление качества изоляции. При капитальном ремонте проводится полная разборка оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая обмотки, при этом достигается полное восстановление ресурса оборудования.

По назначению ремонты делятся на восстановительный, реконструкцию и модернизацию. Восстановительный ремонт осуществляется без изменения конструкции отдельных узлов и всего устройства в целом. Технические характеристики оборудования остаются неизменными. При реконструкции возможны изменение конструкции отдельных узлов и материалов, из которых они изготовлены, при практически неизменных технических характеристиках оборудования. При модернизации, благодаря замене и усовершенствованию существующих узлов и применяемых материалов, предполагается улучшить характеристикиоборудования, приблизив их к характеристикам нового современного оборудования.

По методу проведения ремонты делятся на принудительный и послеосмотровый. Принудительный применяется для ответственного оборудования. Суть его состоит в том, что через определенные промежутки времени оборудование в обязательном порядке подвергают капитальному, текущему и среднему ремонту. Ресурс оборудования между ремонтами полностью не используется, и в ремонт может попасть исправное оборудование. Поэтому данный вид ремонта является наиболее дорогим.

При послеосмотровом методе ремонта оборудование подлежит капитальному ремонту только после осмотра и испытаний. Ресурс оборудования используется при этом методе ремонта полностью, поэтому стоимость ремонтов меньше.

Продолжительность ремонтного цикла определяется условиями эксплуатации, требованиями к надёжности, ремонтопригодностью, правилами технической эксплуатации и инструкциями завода-изготовителя. Ремонтный цикл исчисляется, исходя из восьмичасового рабочего дня при 41-часовой рабочей неделе. Реальная сменность работы оборудования и условия его работы учитываются соответствующими эмпирическими коэффициентами.

При определении длительности ремонтного цикла используют график распределения частоты отказов λ, технических изделий от времени t, так называемую «кривую жизни» (рис. 1.3). Область 1 — время послеремонтной приработки, когда вероятность отказов повышается из-за некачественных материалов, несоблюдения технологии ремонта и т.п.; область 2— нормальный этап работы с практически неизменной частотой отказов; область 3 — время старения отдельных узлов и оборудования в целом.

Длительность ремонтного цикла не должна превышать длительности нормального участка работы 2 (см. рис.1.3).

Длительность ремонтного цикла следует согласовывать с межремонтным периодом основного оборудования.

Ремонты планируют на календарный год с разбивкой по кварталам и месяцам. Такое планирование называется текущим. Наряду с текущим осуществляется и оперативное планирование с использованием сетевых графиков.

Технико-экономические показатели работы промышленных предприятий в значительной степени зависят от технического состояния электрооборудования, поэтому вопросом организации и планирования ремонта электрооборудования уделяется большое внимание.

Исходными данными для организации и планирования ремонта электрооборудования является: характеристика производственного объекта и перечень электрооборудования.

Перечень электрооборудования должен содержать такие сведения: основные технические данные (тип, напряжение, мощность); сменность работы; условия работы (в нормальной среде, в загрязненной среде). Перечень электрооборудования должен быть составлен по 4 основным группам:

1. электрооборудование систем электроснабжения и электрического освещения: генераторы, силовые трансформаторы, силовые преобразователи, аккумуляторные устройства, силовые электрические сети, статические конденсаторы, осветительные электрические сети, заземляющие устройства и др.

2. электротермические, гальванические, электросварочные устройства.

3. технологические агрегаты и системы с электрическим приводом: насосные установки, компрессорные установки, металлообрабатывающие станки, ленточные транспортеры и др.

4. подъемно – транспортное устройство с электрическим приводом: мостовые краны, кран-балки, тали, лифты и др.

Основным плановым документом для проведения ремонта электрооборудования является годовой план – график ППР, он составляется на основании следующих данных:

— установленной продолжительности ремонтных циклов и межремонтных периодов.

— результатов осмотров электрооборудования.

-анализа аварийных отказов электрооборудования.

Для каждой единицы электрооборудования и электрической части агрегата или устройства определяют вид ремонта и устанавливают дату его выполнения исходя из даты ввода в эксплуатацию (или даты последнего капитального ремонта) и структурой ремонтного цикла. Кроме того по каждому виду ремонта определяют трудоемкость и продолжительность простоя электрооборудования в ремонте.

Система ППР предусматривает выполнение следующих видов ремонта:

1. текущий ремонт – это вид ремонта, когда заменяются изношенные детали и регулируется эксплуатация электрооборудования;

2. капитальный ремонт – это вид ремонта, при котором производится полная разборка агрегата, замены всех изношенных деталей и узлов, ремонт базовых деталей и узлов, сборка, регулировка и испытания под нагрузкой;

3. межремонтное обслуживание – это комплекс работ и мероприятий, включающих обеспечение соблюдения правил технической эксплуатации электрооборудования, периодические осмотры, чистку, смазку, мелкий ремонт, регулировку и профилактические испытания.

Организация и планирование ремонтов электрооборудования производится в соответствии с установленными ремонтными нормативами.

Лекция 17. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Техническое обслуживание (ТО) включает регулярные осмотры электрического и элeктpoмexaничecкoгo оборудования в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, проводимые по графику. В состав ТО входят также ремонты оборудования. Поскольку ТО проводится на неработающем оборудовании, то графики ТО должны быть согласованы с графиками работы основного технологическое оборудования.

Электрическое и электромеханическое оборудование делится на основное и вспомогательное.

Основное оборудование – оборудование, без которого невозможно проведение нормального технологического процесса по выпуску продукции.

Вспомогательное оборудование – электрическое и электромеханическое оборудование, служащее для улучшения условий труда и повышения его производительности а также для соблюдения экологических или иных нормативов производства. Его отказ не приводит к перерывам в основном технологическом процессе.

Основная цель ТО заключается в обеспечении надежной работы, исключающей поломки и отказы оборудования.

Однако аварии могут происходить и вследствие нарушения стандартов качества электрической энергии, содержащихся в ГОСТ 13109 — 97. Аварии и отказы приводят к материальным и экономическим затратам.

Стоимость ТО входит в себестоимость готовой продукции.

Существуют три системы ТО:

· практически без обслуживания;

· планово-предупредительная система обслуживания и ремонтов (ППР);

· обслуживание с ремонтами по мере необходимости.

Первый вид ТО применяется к вспомогательному электрооборудованию типа освещения, вентиляции и электронагревательных устройств. Стоимость такого оборудования невелика, что позволяет проводить в случае надобности его замену.

Второй вид ТО является основным и применяется для основного и большейчасти вспомогательного оборудования. ППР предусматривает плановые осмотры и ремонты оборудования.

Недостатком ППР является возможность отправки в ремонт исправного оборудования, поскольку оценка его износа осуществляется косвенным путём по количественным показателям. Так, для коммутационных аппаратов критерием износа служит число отключений (включений) без учета токов отключения, которые и определяют их износ. Для электрических машин и трансформаторов критерием является время работы без учета реальной нагрузки и т. д.

Третий вид ТО обеспечивает необходимый уровень надежности работы оборудования. ТО требует мониторинга режимов работы оборудования, а также контроля условий окружающей среды. Мониторинг осуществляется с помощью системы датчиков, сигналы от которых передаются на микропроцессоры и далее на ЭВМ пункта управления. Последняя с помощью математических моделей надежности обрабатывает полученную информацию и выдает данные по уровню надежности и необходимости ремонта оборудования. Достоинством этого вида ТО является выведение из эксплуатации оборудования, ремонт которого объективно необходим.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по дисциплине « Технология ремонта электрооборудования» для студентов, обучающихся по специальности «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» и по направлению подготовки дипломированного специалиста «Агроинженерия»

А.Р. Киршин

С. Д. Булдакова

В.А. Носков

ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА

Учебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста «Агроинженерия»

Учебно-методическое пособие рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, протокол № от «_____»_________________2009г.

Рецензент

П.Л. Лекомцев – д.т.н., профессор, заведующий кафедрой ЭТСХП

А.Р.Киршин – ст. преподаватель кафедры «Электрические машины»,

С.Д.Булдакова – ст. преподаватель кафедры «Электрические машины»,

В.А.Носков – доцент, зав. кафедрой «Электрические машины».

Т38 Технология ремонта электрооборудования: учеб.-метод. пособ. /А.Р. Киршин, С.Д. Булдакова. В.А. Носков. – Ижевск : Ижевская ГСХА, 2009, 95с.

Агентство СIР НБР Удмуртия

Учебно-методическое пособие предназначено для получения практических навыков при ремонте электрооборудования студентами очного и заочного отделений факультета электрификации и автоматизации сельского хозяйства.

ББК

1 Указания к выполнению лабораторных работ ….………..

2 Лабораторная работа №1. Изучение и испытание электротехнических материалов, используемых при ремонте электрооборудования……………………………………………..

3. Лабораторная работа №2. Дефектация силовых трансформаторов при ремонте. …………………………..

4 Лабораторная работа №3. Испытания силовых трансформаторов после ремонта………………………………………..

5 Лабораторная работа № 4. Дефектация асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным ротором при ремонте…. ………………………………………………….…

6 Лабораторная работа № 5. Испытание асинхронного электродвигателя с фазным ротором после ремонта.……….…

7 Лабораторная работа №6. Дефектация обмоток якоря и возбуждения машин постоянного тока.……………………

8 Лабораторная работа №7. Испытание активной стали электрических машин и трансформаторов……………………..

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Организация лабораторных работ

Для выполнения лабораторных работ студенческая группа делится на бригады по 3-4 человека. Работы выполняются в соответствии с графиком, имеющемся в лаборатории.

Перед выполнением лабораторной работы студентам необходимо предварительно оформить:

— заготовку, т.е. на листах формата А4 (297´210) вычертить все необходимые для выполнения лабораторной работы схемы, таблицы, рисунки и написать формулы (ГОСТ 2.105-95 и ГОСТ 2.701-84);

— ознакомиться с объемом и содержанием той работы, которую они будут выполнять в лаборатории.

Студенты, не представившие преподавателю заготовку для выполнения лабораторных работ, не изучившие содержание выполняемой работы и не ответившие на контрольные вопросы преподавателя, к работе не допускаются, но от занятий не освобождаются.

Отчет по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе студент оформляет индивидуально на формате А4. Отчет содержит заготовку для выполнения лабораторной работы, все необходимые расчеты для опытов и по результатам опытов — графики и выводы по результатам лабораторной работы. Зачет по лабораторной работе проставляется преподавателем по результатам собеседования по контрольным вопросам, представленным в конце каждой лабораторной работы.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Содержание и объем лабораторных работ

№ работы	Содержание занятий	Количество часов
Изучение и испытание электротехнических материалов, используемых при ремонте электрооборудования
Дефектация силовых трансформаторов при ремонте
Испытания силовых трансформаторов после ремонта
Дефектация асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным ротором при ремонте
Испытание асинхронного электродвигателя с фазным ротором после ремонта
Дефектация обмоток якоря и возбуждения машин постоянного тока
Испытание активной стали электрических машин и трансформаторов

ПОРЯДОК РАБОТЫ С МЕГАОММЕТРОМ

Проверка мегаомметра и исправности соединительных

Проводов перед измерениями

Перед измерением на месте должна быть проверена исправность мегаомметра. Для этого его устанавливают в горизонтальное положение на твердом ровном основании. Зажимы «Л» и «З» замыкают накоротко, вращают рукоятку мегаомметра с частотой 120 мин -1 и проверяют совпадение стрелки с нулевой отметкой. Затем при разомкнутых зажимах вращают рукоятку мегаомметра с той же частотой. При этом стрелка измерителя должна установиться на отметке «бесконечность».

Необходимо иметь в виду, что стрелка исправного мегаомметра, пока он не присоединен и пока рукоятку не вращают, может занимать какое угодно положение, так как у мегаомметра нет пружин, устанавливающих стрелку на нуль. При измерении допускают несовпадение стрелки измерителя с конечными отметками шкалы до 1 мм, но такой мегаомметр следует направить на проверку.

Для присоединения мегаомметра к испытуемым объектам применяются гибкие провода, например, марки ПРГ, необходимой длины и требуемого сечения. Провода должны иметь на концах щупы с изолированными рукоятками и ограничительным кольцом по условиям техники безопасности. Измерения мегаомметром должны производиться двумя лицами, один из них вращает рукоятку мегаомметра, а другой касается надлежащим образом изолированными щупами измеряемых цепей объекта.

Проводниковые материалы

Проводниковые материалы могут быть твердыми, жидкими и газообразными (при определенных условиях). В практике наибольшее распространение получили металлы и их сплавы.

Твердые металлические проводниковые материалы разделяют на металлы высокой проводимости и сплавы высокого сопротивления. На электрические свойства этих материалов оказывают влияние примеси (особенно на проводимость) и способ обработки (на механические характеристики).

2.1 Металлы высокой проводимости

В ремонтной практике электрических машин и аппаратов из проводниковых материалов широко используются обмоточные провода. Они изготовляются из электролитической меди (ММ) и алюминия (AM). Из меди марки Ml с содержанием примеси не более 0,1 % можно получить провод диаметром до 0,03-0,02 мм, а из бескислородной меди марки МО с содержанием примесей не более 0,05 %, в том числе кислорода не выше 0,02 % , можно получать провод еще меньшего диаметра.

2.2 Сплавы высокого сопротивления

Эти сплавы получили широкое применение при изготовлении электроизмерительных приборов, образцовых резисторов и нагревательных элементов. В первых двух случаях применения от них требуется высокое удельное сопротивление и его высокая стабильность во времени, малый температурный коэффициент удельного сопротивления и малый коэффициент термо-ЭДС в паре данного сплава с медью. В последнем случае от сплава требуется способность длительно работать на воздухе при температуре 1000 °С и более. Кроме этого они должны быть дешевы и не должны содержать дефицитных составляющих.

К проводниковым материалам относят также припои, специальные материалы, применяемые при пайке. В зависимости от температуры плавления их делят на две группы:

— мягкие (до 400 °С) — к ним относятся олово, свинцово-оловянистый припой марки ПОС и другие; они применяются там, где требуется лишь хороший электрический контакт;

— твердые (свыше 500°С) — медно-цинковые марки ПМЦ, серебряные ПСР и другие; применяются для получения хорошего электрического контакта и механически прочного соединения.

В отчете, используя литературные источники [1…3], каждому образцу проводниковых материалов, приведенных на стенде, составить характеристику:

а) обмоточные провода — материал провода, его изоляция, допустимые температуры нагрева, области применения;

б) медь, алюминий, латунь, бронза — получение, содержание примесей, марки, основные свойства, влияние обработки, области применения;

в) константан, нихром — содержание элементов, основные параметры, области применения;

г) припой — тип по температуре плавления, характерные особенности, области применения;

д) угольные щетки — тип, основные параметры, области применения.

2.4 Магнитные материалы

В качестве магнитных материалов используются материалы с высокой магнитной проницаемостью (m³200) — железо, никель, кобальт и сплавы различного состава.

В зависимости от величины коэрцитивной силы (Н_с) магнитные материалы делятся на следующие виды:

— магнитомягкие (с малым значением Н_с) обладают высокой магнитной проницаемостью, малыми потерями на гистерезис, используются для изготовления магнитопроводов электрических машин и аппаратов. К ним относятся технически чистое железо, листовая электротехническая сталь, различные сплавы (пермаллой, альсифер);

— магнито-твердые материалы (с большим значением Н_с), магнитная проницаемость их ниже, чем первых, причем чем выше Н_с, тем ниже магнитная проницаемость. К ним относятся легированные стали, закаливаемые на мартенсит, литые магнито-твердые сплавы, магниты из порошков, магнито-твердые ферриты, используются для изготовления постоянных магнитов.

В электротехнике самое широкое применение получила листовая электротехническая сталь. Эта сталь легирована кремнием, который резко повышает ее удельное электрическое сопротивление, что снижает потери на вихревые токи, кроме того несколько увеличивает магнитную проницаемость и снижает потери на гистерезис. Однако кремний понижает механические свойства стали, она становится более хрупкой.

В справочной литературе до сих пор еще приводится старое обозначение электротехнической стали по ГОСТ 802-58, в котором буква Э показывает, что она легирована кремнием, первая цифра указывает среднее содержание кремния в процентах, вторая цифра определяет электрические и магнитные свойства и область применения стали. Наличие третьей (0) показывает, что сталь холоднокатанная текстурованная, если третья и четвертая цифры (00), то холоднокатанная и малотекстурованная. Наличие буквы (А) после цифры обозначает особо низкие удельные потери.

По ГОСТ 21427.0-75 обозначение марок электротехнической стали состоит из 4-х цифр. Первая из них классифицирует стали по виду прокатки и структурному состоянию: 1 — горячекатанная изотропная; 2 — холоднокатанная изотропная; 3 — холоднокатанная с ребровой структурой. Вторая цифра определяет содержание кремния: 2 — от 0,8 до 1,8%; 3 — от 1,8 до 2,8%; 4 — от 2,8 до 3,8%; 5 — от 3,8 до 4,8%. Третья цифра указывает группу по условной нормируемой характеристике: 0 — удельные потери при магнитной индукции В = 1,7 Тл и частоте f = 50 Гц (P_1,7/50); 1 — то же, при В = 1,5 Тл и f =50 Гц (Р_1,5/50); 2- то же, при В=1,0 Тл и f=400Гц (Р_1,0/400); 6- магнитная индукция в слабых магнитных полях при линейной напряженности Н = 0,4 А/м (В_0,4); 7 — магнитная индукция в средних магнитных полях при Н = 10А/м (В₁₀). Четвертая цифра обозначает порядковый номер в группе по трем первым цифрам, характеризующий улучшение качества в пределах группы.

В электромашиностроении применяют главным образом электротехнические стали 2013, 2211, 2212, 2411, а также стали следующих марок, показанных в таблице 1.2.

Таблица 1.2- Обозначение марок стали

Новое обозначение	I211	I311	I411	I511
Старое обозначение	Э11	Э12	Э13	Э21	Э22	Э31	Э32	Э41	Э42	Э43

В трансформаторостроении используют следующие стали, показанные в таблице 1.3 .

Таблица 1.3- Марки стали для трансформаторов

Новое обозначение
Старое обозначение	ЭЗ10	Э320	ЭЗЗО

Для снижения потерь на вихревые токи магнитопроводы электрических машин и аппаратов набираются из отдельных листов электротехнической стали, изолированных друг от друга.

Для электрических машин частотой до 50 Гц применяют электротехническую сталь толщиной 0,5 и 0,35 мм. Для сердечников главных полюсов применяют сталь толщиной 1 . 2 мм, для добавочных полюсов, станин, сердечников полюсов малых машин — конструкционную сталь марок Ст.10 и Ст.30.

В отчете, используя литературные источники [1…3], каждому образцу магнитных материалов, приведенных на стенде, составить характеристику:

— группа по величине Н_c;

— основные свойства и область применения.

3. Определение электрической прочности сухих и увлажненных электроизоляционных материалов и воздуха в однородном и неоднородном поле.

Под электрической прочностью Е_пр,кВ/мм понимается отношение пробивного напряжения к толщине диэлектрика.

(1.1)

где U_пр— величина пробивного напряжения, при которой произошел пробой, кВ;

h— толщина диэлектрика в месте пробоя, мм.

Однородным называется поле между двумя плоскими электродами. Напряженность поля в каждой точке такого поля одинакова.

Неоднородным называется поле между плоским электродом и иглой. Здесь наибольшая напряженность поля у иглы и наименьшая — плоского электрода.

В лабораторной работе проба диэлектрических материалов и воздуха осуществляется на аппарате АИМ-80.

1. Перед испытанием диэлектрика проверить заземление аппарата АИМ-80.

2. Запрещается включать высокое напряжение при не установленном в аппарат испытательном сосуде.

3. Установку и выемку испытательного сосуда следует производить после отключения питающего напряжения.

4. Испытание необходимо проводить в диэлектрических перчатках, стоя на резиновом коврике.

При испытании используются следующие электроды:

— при однородном поле — плоскость-плоскость;

— при неоднородном поле — плоскость-игла (конус).

При испытании образец изоляции зажимается между электродами, которые необходимо установить в фарфоровом испытательном сосуде. Сосуд устанавливается в аппарат АИМ-80 на штыри и закрывается крышкой. Включается вилка в розетку на стенде, поворачивается ключ по часовой стрелке, при этом загорается зеленая сигнальная лампа на панели аппарата. Если стрелка прибора находится в положении «0», то загорается сигнальная лампа «желтого» цвета, сигнализирующая о готовности прибора к пробою. Если сигнальная лампа желтого цвета не горит, то необходимо нажать на кнопку «0←» и установить mА (кV) в нулевое положение. Нажимается кнопка, обозначающая пробой, при этом на панели АИМ-80 загорается красная сигнальная лампа. Напряжение между электродами автоматически увеличивается от нуля до пробоя. В момент электрического пробоя диэлектрика срабатывает реле и останавливает увеличение напряжения. Стрелка прибора будет показывать пробивное напряжение, кВ. Данные измерения заносятся в таблицу 1.4. Кнопкой возврата вернуть стрелку прибора в нулевое положение и отключить аппарат АИМ-80. Достается пробитый образец и закладывается новый. Испытания образцов следует проводить с промежутком времени между пробоями пять минут.

Таблица 1.4 — Электрическая прочность электроизоляционных материалов

Наименование испытуемого материала	Однородное поле	Неоднородное поле
Сухой	Увлаж.	Сухой	Увлаж.
h	U_пр	Е_пр	h	U_пр	Е_пр	h	U_пр	Е_пр	h	U_пр	Е_пр

Определение электрической прочности изоляционных материалов следует проводить для нескольких образцов различной толщины (h, 2h, 3 h.) в сухом и несколько увлажненном состоянии.

Увлажнение изоляционных материалов проводится тампоном из тряпочки, ваты или поролона, смоченными водой.

4. Значение электрической прочности воздуха зависит от межэлектродного расстояния и степени однородности электрического поля. Расстояние между электродами устанавливается с помощью щупа. Результаты измерений заносят в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 — Электрическая прочность воздуха

h, мм	Однородное поле	Неоднородное поле
U_пр, кВ	Е_пр, кВ/мм	U_пр, кВ	Е_пр, кВ/мм
I

Содержание отчета.

В отчете необходимо привести: цель и программу работы, таблицы измерений. По данным таблиц 1.4 и 1.5 построить зависимости Е_пр = f(h), представить образцы испытанных изоляционных материалов.

В конце отчета необходимо привести вывод по работе и подготовиться к ответу на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируются электроизоляционные материалы?

2. Дать краткую характеристику жидким диэлектрикам.

3. Дать краткую характеристику твердым диэлектрикам.

4. Охарактеризовать достоинства и недостатки меди как проводникового материала.

5. Дать классификацию обмоточных проводов.

6. Охарактеризовать припои, применяемые при пайке обмоточных проводов.

7. Охарактеризовать электротехническую сталь и дать ее классификацию.

8. Объяснить физику процесса уменьшения электрической прочности изоляции с увеличением ее толщины.

9. От чего зависит электрическая прочность воздуха?

10. Дать краткую характеристику твердеющим диэлектрикам.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Дефектация силовых трансформаторов

Цель работы: изучить возможные неисправности силовых трансформаторов и освоить методику их обнаружения.

1. Внешним осмотром определить основные неисправности конструктивных элементов трансформатора.

1.1 Ознакомиться с параметрами и конструктивными элементами

трансформатора, записать его паспортные данные;

1.2 Провести наружный осмотр трансформатора;

1.3 Провести ревизию выемной части трансформатора (осмотреть состояние обмоток, изоляционных деталей, магнитопровода, отводов, переключателей, выводных изоляторов).

2. Измерить сопротивление изоляции стяжных шпилек. Измерить сопротивление изоляции обмоток трансформатора.

3. Определить коэффициент абсорбции. Сделать вывод о состоянии изоляции.

4. Определить коэффициент трансформации трансформатора при всех положениях переключателя напряжения.

5. Измерить сопротивление обмоток трансформатора постоянному току.

Содержание работы и порядок ее выполнения

1 Старение изоляции обмоток, повреждения, вызванные аварийными и ненормальными режимами работы, некачественный ремонт, несоблюдение правил эксплуатации приводят к выходу из строя трансформатора. Статистика показывает, что наибольшее количество повреждений возникает в устройствах обмоток, главной и продольной изоляции, вводов и переключателей.

Поступивший в ремонт трансформатор прежде всего осматривают. Осмотр производят для выявления внешних неисправностей. Знакомятся с эксплуатационно-технической документацией, обращая особое внимание на сведения о работе и дефектах трансформатора в эксплуатации, результаты предыдущего ремонта и особые требования, предъявляемые заказчиком.

При внешнем осмотре проверяют общее состояние вспомогательного оборудования и выводных изоляторов ВН и НН трансформатора. Кроме того, проверяется состояние бака, радиаторов, обращается внимание на наличие вмятин, пробоин, трещин. Проверяется состояние уплотнений и крепежных деталей, исправность пробок и кранов, состояние маслоуказательного устройства, фарфоровых изоляторов, наличие следов перекрытия.

Результаты внешнего осмотра трансформатора и неисправности, обнаруженные в процессе разборки, записывают в дефектовочную карту (ведомость дефектов), по которой определяется объем ремонта.

Дефектацией трансформатора называют комплекс работ по выявлению характера и степени повреждения его отдельных частей.

Работа по дефектации — наиболее ответственный этап ремонта. Поэтому производящий дефектацию должен знать не только признаки и причины неисправности, но и способы их безошибочного выявления и устранения. Характерные неисправности силовых трансформаторов и возможные причины их возникновения приведены в таблице 2.1.

Дефектация выемной части трансформатора начинается с осмотра обмоток. При осмотре обмоток трансформатора нужно обратить внимание на следующее:

— состояние витковой изоляции;

— отсутствие деформации и смещения обмоток в радиальном направлении, что может явиться следствием сдвигов и ослабления прокладок, планок, распорок;

— состояние мест спаек на обмотках;

— состояние охлаждающих каналов между обмотками, а также между обмоткой низкого напряжения и сердечником.

Изоляционные и дистанционные детали: цилиндры, перегородки, прокладки изготовляют преимущественно из электрокартона, а планки и рейки — из твердых пород дерева, обычно бука.

При осмотре этих деталей необходимо проверить прочность их крепления, нет ли усушки, пробоев изоляции, которые сопровождаются появлением прожогов, трещин, обугливанием и растрескиванием.

Таблица 2.1- Неисправности трансформаторов и причины

Элемент трансформатора	Неисправность	Причина неисправности
Обмотки	Витковое замыкание	Естественное старение и износ изоляции, систематические перегрузки трансформатора; динамические усилия при сквозных к.з.
Обмотки	Замыкания на корпус (пробой), межфазное к.з	Старение изоляции; увлажнение масла и понижение его уровня. Внутренние и внешние перенапряжения, деформация обмоток от больших токов к.з.
Обмотки	Обрыв в цепи	Отгорание отводов (выводных концов) обмотки из-за низкого качества соединения или электродинамических усилий при к.з.
Переключатели напряжения	Отсутствие контакта. Оплавление контактов	Нарушение регулировки переключающего устройства. Термическое воздействие на контакт токов к.з.
Вводы	Электрический пробой на корпус	Трещины в изоляторах; понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изоляторов
Вводы	Электрический пробой изоляции между отводами отдельных фаз	Повреждение изоляции отводов к выводам или переключателю
Магнитопровод	«Пожар стали»	Нарушение изоляции между отдельными листами стали или стяжными болтами; слабая прессовка стали; образование короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и магнитопроводом; образование к.з. контура при выполнении заземления магнитопровода со стороны выводов ВН и НН
Бак и арматура	Течь масла	Нарушение сварного шва и плотности фланцевых соединений. Плохо притерта пробка крана, повреждена прокладка под его фланцами

Изоляцию по ее состоянию можно подразделять на 4 класса:

1 класс — изоляция хорошая (при нажатии рукой она мягкая и не дает трещин);

2 класс — изоляция удовлетворительная (при нажатии рукой она сухая, твердая, но трещин не образует);

3 класс — изоляция ненадежная (при надавливании рукой на ней появляются мелкие трещины или она расслаивается);

4 класс — изоляция плохая и непригодна к дальнейшей эксплуатации (при нажатии рукой она рассыпается).

При определении состояния магнитопровода необходимо проверить следующее:

— плотность затяжки сердечника ярма (кончик ножа не должен входить между листами стали и ярма на глубину более 5 мм);

— отсутствие цветов побежалости и ржавчины на стали, что свидетельствует об удовлетворительной изоляции между листами стали и отсутствие перегрева магнитопровода;

— отсутствие перекосов и вмятин магнитопровода;

— состояние изоляции отводов (вводов). Отводы от обмоток должны быть плотно прикреплены к изолирующим планкам и надежно изолированы; вводы должны иметь надежную армировку с фланцами, хорошую резьбу на проходных стержнях и не иметь трещин, ожогов, сколов;

— величину сопротивления изоляции стяжных шпилек по отношению к магнитопроводу.

2. Измерение сопротивления изоляции стяжных шпилек по отношению к магнитопроводу производится мегаомметром М4100/4 на 1000 В, как показано на рисунке 2.1.

Величина сопротивления изоляции стяжной шпильки должна быть не менее 2…3 МОм (для трансформаторов с U = 3…10 кВ). Согласно инструкции, не допускается снижение сопротивления изоляции более чем на 50% исходных значений; при большем снижении необходимо выяснить и устранить причину снижения. Повреждаются чаще всего изолирующие шайбы непосредственно под гайками или изолирующая трубка, надеваемая на стяжной болт, в месте выхода из пакета стали. Заусеницы у краев отверстия при затяжке шпильки обычно прорезают изоляцию трубки. При нарушении изоляции возможен так называемый «пожар» стали магнитопровода. При соединении шпильки с сердечником в двух точках может образоваться короткозамкнутый контур, в котором магнитный поток наводит токи, которые могут нагревать шпильку до высокой температуры и вызывать выгорание стали магнитопровода.

Рисунок 2.1- Измерение сопротивления изоляции стяжной шпильки ярма и ярмовой балки. (1-ярмо; 2- ярмовая балка; 3-стальная шайба; 4-шпилька; 5-гайка; 6-изоляционная шайба; 7-изоляционная прокладка;8-изоляционная трубка; 9-мегаомметр; Л-зажим «Линия»; 3-зажим «Земля»; сплошная линия — для замера сопротивления изоляции шпильки; штриховая — для замера сопротивления изоляции ярмовой балки).

Для измерения сопротивления изоляции магнитопровода относительно ярмовых балок (рисунок.2.1) необходимо отсоединить заземляющую шинку от ярмовой балки и мегаомметром на 1000…2500 В измерить сопротивление изоляции. Оно должно быть не менее 2 МОм.

Результаты измерений сопротивления изоляции стяжной шпильки и ярмовой балки заносятся в таблицу 2.2.

Таблица2.2- Сопротивление изоляции стяжной шпильки и ярмовой балки

Измеряемая величина	Между стяжной шпилькой и магнитопроводом	Между ярмовой балкой и магнитопроводом
Сопротивление изоляции, МОм

3 . Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора осуществляется мегаомметрами типа Ф-2, Ф4100, M4100 на напряжение 2500 В согласно методики, изложенной в общих указаниях (стр. 10-11).

Состояние изоляции характеризуется не только абсолютным значением сопротивления изоляции (которое зависит от габаритов трансформатора и примененных в нем материалов), но и коэффициентом абсорбции (отношением сопротивления изоляции, измеренного через 60 сек. после приложения напряжения к сопротивлению изоляции, измеренному через 15 сек).

(2.1)

Измерение сопротивления изоляции позволяет судить как о местных дефектах, так и о степени увлажнения изоляции обмоток трансформатора. Величина сопротивления изоляции R₆₀ сравнивается с данными заводских или предыдущих испытаний. Сопротивление изоляции R₆₀ за время ремонта не должно снижаться более чем на 30% (см. таблицу 2.3).

Таблица 2.3 — Наименьшие допустимые сопротивления изоляции R₆₀ обмоток трансформатора в масле

Номинальное напряжение обмотки высшего напряжения, кВ Значение R₆₀, МОм, при температуре обмотки, 0 С

До 35

Свыше 110 Не нормируется

Примечание. Значения относятся ко всем обмоткам трансформатора.

Коэффициент абсорбции (R₆₀/R₁₅) для трансформаторов мощностью менее 10000 кВА, напряжением до 35 кВ при температуре +10…+30 °С должен быть не менее 1,3, а для трансформаторов напряжением 110 кВ и выше — не менее 1,5.

Для трансформаторов, увлажненных или имеющих местные дефекты в изоляции, коэффициент абсорбции близок к единице.

Величина К_аб меняется с изменением температуры, поэтому для сравнения величин сопротивления изоляции необходимо измерять сопротивление при одной и той же температуре. В протоколе испытания поэтому указывается температура, при которой производилось измерение. Результаты измерения сопротивления изоляции заносятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 — Сопротивление изоляции трансформатора

Измеряемая величина Между обмоткой и корпусом Между обмотками Температура изоляции, 0 С

ВН — корпус НН – корпус ВН – НН

R₁₅ R₆₀ R₁₅ R₆₀ R₁₅ R₆₀

Сопротивление изоляции, МОм

Коэффициент абсорбции к_аб

Содержание отчета

В отчете необходимо привести: цель работы, схемы испытания, трансформатор, паспортные данные трансформатора, расчетные и опытные данные.

В заключении необходимо сделать заключение о состоянии трансформатора, указать, какому ремонту подлежит исследуемый трансформатор (малому, среднему, капитальному).

1. Назначение ведомости дефектов.

2. Какие неисправности встречаются в трансформаторах и причины их возникновения?

3. Какими приборами и как определить витковое замыкание в обмотках трансформатора?

4. К каким последствиям приводит повреждение изоляции обмоток трансформатора?

5. Основные неисправности в магнитопроводе и методы их обнаружения.

6. Что такое коэффициент абсорбции?

7. Как измерить сопротивление изоляции между обмотками и между обмоткой и корпусом?

8. Как измерить сопротивление изоляции между стяжной шпилькой, ярмовой балкой и магнитопроводом?

9. С какой целью и как измеряется сопротивление обмоток трансформатора постоянному току?

10. С какой целью и как определяется коэффициент трансформации?

11. Схема технологического процесса ремонта трансформатора.

12. Классификация изоляции по состоянию, определяющая ее пригодность для дальнейшей эксплуатации.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

Цель работы: освоить методику контрольных испытаний силовых трансформаторов после капитального ремонта.

1 Осмотреть трансформатор типа ТМ — 63/10, записать паспортные данные трансформатора.

2 Измерить сопротивление изоляции обмоток и определить коэффициент абсорбции.

3 Проверить коэффициент трансформации обмоток на всех ответвлениях.

4 Проверить группу соединения обмоток трансформатора.

5 Испытать электрическую прочность главной изоляции повышенным напряжением.

6 Измерить ток и потери холостого хода.

7 Измерить напряжение и потери короткого замыкания.

8 Измерить сопротивление обмоток трансформатора постоянному току.

Содержание работы и порядок ее выполнения:

В задачу контрольных испытаний входит выявление прямых дефектов, а также проверка основных характеристик требованиям ГОСТ и техническим условиям. Испытаниям подвергается каждый трансформатор после ремонта. Испытывают их в собранном виде.

1. Внешним осмотром определяются прямые дефекты и состояние отдельных деталей трансформатора.

2. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора осуществляется согласно методики, изложенной в общих указаниях (стр. 10-11).

Коэффициент абсорбции определяется по формуле:

, (3.1)

Источник