Початок arrow Практика arrow Ремонт активной части трансформатора

Ремонт активной части трансформатора

Ремонт обмоток.

При ремонте проверяют качество прессовки, отсутствие деформации, исправность паек и контактов в местах соединения отводов, а также состояние изоляции обмоток и отводов. Качество изоляции определяется ее физико-химическими свойствами: эластичностью, твердостью, упругостью, цветом- Изоляцию принято считать пригодной к дальнейшей эксплуатации, если она эластична, не ломается, не дает трещин при изгибе под углом 90° и имеет светлый цвет.
В настоящее время для изоляции, не пропитанной лаком, разрабатывается химический метод определения степени ее старения, основанный на изменении структуры целлюлозы под воздействием температуры, вибрации и электромагнитных сил.   В процессе эксплуатации трансформаторов происходит ослабление осевой прессовки обмоток, вызванное в основном усадкой бумажной изоляции из-за усыхания. Происходит также уменьшение осевых размеров обмоток и концевой изоляции от действия ударных сил при коротких замыканиях в процессе эксплуатации, а также вследствие некачественной сборки. Ослабленная прессовка обмоток может привести к их разрушению при коротких замыканиях, вызывающих значительные механические усилия. Ослабление прессовки легко обнаруживается при попытке перемещений рукой изоляционных деталей и прокладок (при слабой прессовке они сдвигаются с места). Для устранения этого дефекта в трансформаторах до III габарита обмотки 4 (рис. 1) подпрессовывают ярмовыми балками 2 и 5 путем подтяжки гаек 1 вертикальных шпилек 3.
Подпрессовка обмоток трансформатора ярмовыми балками
Рис. 1. Подпрессовка обмоток трансформатора ярмовыми балками:
1 — гайки; 2 и 5 — ярмовые балки; 3 — шпильки; 4 — обмотка
Расклиновка обмотки трансформатора прессующими клиньями
Рис. 2  Расклиновка обмотки трансформатора прессующими клиньями:
1 — вспомогательный клин; 2— дополнительный деревянный клин; 3 — деревянный брусок

При значительном ослаблении прессовки иногда ослабляют затяжку балок верхнего ярма и вертикальную стяжку между верхними и нижними ярмовыми балками. При неодинаковых осевых размерах обмоток ВН и НН в обмотки закладывают дополнительную изоляцию в виде разрезных колец и прокладок, выравнивая их осевые размеры. Затем обмотки прессуют вертикальной стяжкой ярмовых балок. После окончательной прессовки обмоток и затяжки ярма мегомметром измеряют сопротивление изоляции стяжных шпилек.
Обмотки трансформаторов, не имеющих специальных прессующих устройств, подпрессовывают расклиновкой. В этом случае в верхней части обмоток между уравнительной и ярмовой изоляцией забивают дополнительные изоляционные прокладки-клинья, которые изготовляют из предварительно высушенного прессованного электроизоляционного картона. Расклиновку производят равномерно по всей окружности обмотки обходя поочередно один ряд прокладок за другим (рис. 2). При значительном ослаблении прессовки расклинивание производят как сверху, так и снизу, причем раньше расклинивают нижнюю часть обмотки. Для расклинивания используют вспомогательный деревянный клин, который забивают между ярмовой и уравнительной изоляцией. Это дает возможность забить в соседний ряд прокладок нужное число клиньев.
Осевая прессовка обмоток
Рис. 3. Осевая прессовка обмоток кольцами и нажимными винтами:
1 — пинт; 2— гайка; 3 — стальная втулка; 4— стальной башмак; 5— пята; б— нажимное кольцо; 7 — изоляция; Я — обмотка; 9 — полка

Осевую прессовку обмоток сухих трансформаторов мощностью более 160 кВ А и масляных трансформаторов III габарита и выше выполняют нажимными стальными кольцами 6 (рис. 3) и пинтами L установленными в полках 9 верхних ярмовых балок. На опорной изоляции 7 обмоток 8 установлено массивное стальное прессующее кольцо б, имеюшее разрыв во избежание образования короткозамкнутого витка. В полку верхней ярмовой балки вварены круглые стальные втулки J, в которые ввинчивают нажимные винты /. Стальное кольцо 6 изолируют от ярмовых балок пластмассовыми, текстолитовыми или изготовленными из прессованного электрокартона или специального пресс-порошка пятами 5 во избежание образования коротко- замкнутого витка (через винты и ярмовую балку).
Расположение прессующих колец в трехфазном трансформаторе
Рис. 4. Расположение прессующих колец в трехфазном трансформаторе при обшей прессовке:
1 — кольцо; 2 — места установки нажимных винтов; 3 — контур расположения ярмовых балок

Чтобы при завинчивании винта / давление не было сосредоточенным и изоляционная пята 5 не продавилась, в нее вставляют стальной башмак 4 Самоотвинчивание винтов 1 в процессе работы трансформатора или при его транспортировании предотвращают установкой гаек 2, которые затягивают до отказа.
I Для равномерной прессовки обмоток на каждое прессующее кольцо устанавливают 4...6 винтов (у более мощных трансформаторов их количество увеличивают). Для обмоток силовых трансформаторов напряжением до 110 кВ включительно применяют в основном общую кольцевую прессовку, т.е. все обмотки, размещенные на стержне, прессуют одним общим кольцом. Для трансформаторов напряжением 220 кВ и более применяют раздельную прессовку обмоток — каждую обмотку прессуют своим кольцом. Расположение прессующих колец на обмотках трехфазного трансформатора при прессовке обмоток стержня одним кольцом показано на рис. 4. Каждое прессующее кольцо заземляют гибкой перемычкой, соединяющей его с ярмовой балкой (рис. 5).
В целях экономии металла, совершенствования конструкции и уменьшения добавочных потерь в настоящее время разработаны конструкции прессующих колец из древесно-слоистых пластиков.

Заземление прессующих колец
Рис. 5. Заземление прессующих колец при раздельной прессовке обмоток:
1 — полка ярмовой балки; 2— бобышка; 3 и 4 стопорная и пружинная шайбы; 5 — болт; 6 — заземляющая шинка; 7 — прессующие кольца; 8 —
обмотки

Подпрессовку обмоток, имеющих нажимные винты и кольца, выполняют в такой последовательности: равномерно в перекрестном порядке ослабляют гайки, предотвращающие самоотвинчивание нажимных винтов, до отказа завинчивают винты и затягивают гайки; подтягивают крепления заземляющих перемычек, соединяющих прессующие кольца с ярмовыми балками. Заземляющие перемычки предварительно отсоединяют от ярмовых балок и измеряют сопротивление изоляции нажимных колец относительно ярмовых балок и магнитной системы.
Гидропружинное запорное устройство
Рис. 6. Гидропружинное запорное устройство:
I — ниппель; 2 и 3 — подвижные цилиндры; 4 — винтовая пружина; 5 — ярмовая балка; 6 нажимной винт; 7— гайка; 8 — контргайка: 9— стальной башмак; 10 — текстолитовый башмак; 11 — кольцо; 12 — обмотка

В настоящее время разработаны различные конструкции автоматической прессовки, происходящей в процессе работы трансформатора. Наиболее эффективной из них является конструкция с гидропружинным запорным устройством (рис. 6). Это дешевое и простое в изготовлении устройство оправдало себя на мощных трансформаторах класса 110...220 кВ. Гидропружинное устройство конструктивно представляет собой два вставленных один в другой стальных взаимно подвижных цилиндра 2и 3, заполненных трансформаторным маслом, и совмещенных со сжатой винтовой пружиной 4, расположенной снаружи цилиндров. При усадке изоляции обмоток подвижные цилиндры 2 и 3 под воздействием разжимающей пружины 4 раздвигаются и во внутреннюю их полость дополнительно засасывается из бака трансформатора необходимое количество масла (через отверстия нижнего и верхнего ниппелей). При коротком замыкании электродинамические усилия от обмоток 12 через стальной 9 и текстолитовый 10 башмаки передаются на гидродомкраты, давление масла в полостях цилиндров резко возрастает и масло запирается конусной частью ниппеля /.
Гидропружинное устройство размешается между прессующим кольцом //и нажимными винтами 6. Возможны и другие варианты установки. На рис. 6 показана установка гидропружинного устройства в ярмовой балке 5- В процессе сборки в фасонные гайки 7 до упора в цилиндры 2 и 3 завинчивают нажимные винты 6 и навинчивают контргайки 8. Далее в процессе работы трансформатора подпрессовка происходит автоматически. Трансформаторное масло, которым заполнен резервуар идропружинного домкрата, выдерживает очень большие ударные нагрузки. Масло служит хорошим амортизатором, поглощая энергию удара.

Восстановление поврежденной витковой изоляции
Рис. 7. Восстановление поврежденной витковой изоляции:
а — раздвигание витков клином; 6 — изолировка витка; е — наложение бандажи на катушку

При ремонте обмоток осматривают витковую изоляцию и, если обнаруживают места повреждений, витки изолируют предварительно высушенной лентой из маслостойкой лакоткани, которую пропускают между витками. При достаточно хорошем качестве витковой изоляции крайние витки в месте дополнительного изолирования осторожно раздвигают электрокартонным клином для удобства пропуска ленты. В случае повреждения изоляции в удаленной части катушки между витками закладывают полоску из электрокартона толщиной 0,3...0,5 мм. В месте, где изоляция витка восстановлена, на катушку накладывают бандаж из тафтяной ленты вполуперекрышку. Операцию выполняют аккуратно, чтобы не повредить изоляцию других витков. На рис. 7 показана последовательность восстановления поврежденной изоляции витка.
Ремонт магнитной системы. Ремонт магнитной системы начинают с проверки чистоты вентиляционных канатов и отсутствия на их поверхности мест перегрева. Признаками местных перегреbob служат цвета побежалости (изменение цвета стали на желтый фиолетовый, синий, серый и др.) и наличия продуктов разложения масла в виде черной спекшейся массы. У сухих трансформаторов вентиляционные каналы продувают сжатым воздухом, у масляных — промывают струей горячего трансформаторного масла
Затем проверяют плотность прессовки активной стали ярм, качество изоляции пластин, сопротивление изоляции стяжных шпилек, состояние изоляции ярмовых балок относительно активной стали, состояние заземляющих перемычек между ярмовой балкой и магнитной системой, отсутствие мелких внешних дефектов.
Измерение сопротивления изоляции проводят с помощью мегомметра. Если сопротивление изоляции одной или нескольких шпилек значительно меньше, чем остальных, или равно нулю, отвинчивают гайки, извлекая шпильки из отверстий в ярме вместе с изолирующими их бумажно-бакелитовыми трубками, и осматривают их. При наличии на изоляционных трубках и шпильках признаков чрезмерного перегрева и при обнаружении замыкания листов активной стали (в результате осмотра отверстий в ярме с помощью переносной лампы) верхнее ярмо разбирают для устранения повреждений, а его пластины при необходимости подвергают переизолировке. Поврежденные шпильки и изоляционные трубки заменяют новыми.
Перед окончательной прессовкой ярма от прессующей балки отделяют заземляющую ленту и измеряют сопротивление изоляции ярмовых балок относительно активной стали, а также качество изоляции изоляционных прокладок, установленных между активной сталью и ярмовыми балками.
При хорошем качестве изоляции устанавливают на место заземляющую ленту, гайки стяжных шпилек затягивают до отказа и раскернивают их для предотвращения самоотвинчивания, а все деревянные или текстолитовые шпильки перевязывают тонкой бечевкой.
У магнитных систем бесшпилечной конструкции подпрессовку ярм производят подтяжкой гаек на внешних шпильках, скобах и полубандажах. Проверяют качество изоляции полубандажей и отсутствие в их цепи замкнутого контура, измеряют сопротивление изоляции подъемных пластин (расположенных вдоль стержней) по отношению к активной стали.
При выполнении всех работ на магнитной системе обмотки должны быть тщательно закрыты для исключения попадания на них посторонних предметов.

Ремонт отводов.

При осмотре отводов обращают внимание на их изоляцию и соединения (контакты). Признаком нарушения контакта отводов, работающих в масле, является потемнение изоляции, а также отложение на их поверхности черной спекшейся
массы. Обнаруженные дефектные соединения перепаивают и изолируют. Крепление отводов подтягивают планками, шпильками и гайками.

 
< Ремонт активной части силовых трансформаторов   Ремонт наружных узлов силового трансформатора >