Под ревизией понимают совокупность работ по вскрытию, проверке, устранению замеченных неисправностей и герметизации активной части трансформатора. Перед ревизией нужно подготовить место проведения работ, а также необходимое оборудование, приспособления, инструмент, приборы и материалы. Подготовленная для ревизии монтажная площадка должна быть освобождена от источников загрязнения, пылеобразования, посторонних предметов и удобна для размещения на ней подъемных механизмов, приспособлений и временного хранения демонтируемых узлов и деталей трансформатора. Ревизию трансформаторов рекомендуется проводить в закрытых помещениях или временных укрытиях, где можно создать надежные условия для сохранности активной части.
Мощные силовые трансформаторы имеют баки колокольного типа, которые состоят из нижней (поддон) и верхней (колокол) частей, сочленяемых на уровне нижнего ярма магнитопровода. При ревизии для вскрытия активной части таких трансформаторов снимают колокол бака без подъема и вытаскивания активной части трансформатора.
Подъемные механизмы, стропы и приспособления, применяемые для подъема отдельных узлов трансформатора, должны иметь соответствующую грузоподъемность и должны быть проверены. Масса отдельных узлов трансформатора указывается в габаритном чертеже. Для подъема колокола и активной части обычно применяют мостовые, железнодорожные, гусеничные и автомобильные подъемные краны.
Для производства работ на активной части необходимо подготовить стеллажи, переносные деревянные лестницы, переносные, защищенные сеткой электролампы на напряжение 12 или 24 В, ключи для прессовки обмоток и ярм магнитопроводов, слесарно-сборочный инструмент, мегомметр на напряжение 2500 В, чистую одежду и обувь с резиновой подошвой, изоляционные и обтирочные материалы. Необходимо также иметь ящики для хранения инструмента и крепежных деталей, емкости с маслом или герметичные упаковки для временного хранения демонтируемых во время ревизии изоляционных деталей.
Перед вскрытием трансформатор необходимо установить на ровной площадке, снять крепление активной части и переключающих устройств на баке и удалить закрепленные на баке узлы и детали трансформатора, если они мешают съему колокола или подъему активной части. Отводы освобождают от транспортных креплений и закрепляют на активной части, а временные выводы отсоединяют и демонтируют. Закрепленные на заглушках бака бакелитовые цилиндры вводов демонтируют и хранят в герметичной упаковке или масле. Приводы и изоляционные валы переключателей типа ПБВ снимают и хранят в герметичной упаковке или масле. Перед снятием проверяют правильность их маркировки.
Если трансформатор оборудован погружным переключающим устройством, необходимо путем вкручивания домкратных винтов установить его на раму, смонтированную внутри трансформатора на верхних ярмовых балках, а затем отсоединить переходный фланец, крепящий его к баку трансформатора. В случаях, когда в конструкции переключающего устройства нет домкратных винтов, необходимо застропить переключающее устройство краном, отсоединить крепящий его к баку переходный фланец, а затем при помощи крана опустить его на раму.
Болтовые крепления активной части к баку демонтируют, а распорные винты ослабляют. Строповку для подъема колокола осуществляют за имеющиеся специальные подъемные приспособления. Угол наклона стропов должен соответствовать значениям, указанным в габаритном чертеже данного трансформатора.
Перед съемом колокола необходимо произвести пробный подъем его на высоту 100—200 мм для устранения перекосов, неравномерности натяжения всех стропов и проверки качества строповки (рисунок 1). Для обеспечения безопасности съема колокола на баке и активной части имеются направляющие устройства, предохраняющие активную часть от повреждения при подъеме. Подъем необходимо осуществлять плавно, без рывков. При «отрыве» колокола нужно обратить внимание на обеспечение сохранности резиновой уплотняющей прокладки разъема бака. При подъеме нужно следить за соблюдением необходимых зазоров между баком и активной частью.
1 — активная часть; 2 — колокол; 3 — подъемные стропы; 4 — приспособление для строповки; 5 — подъемный палец; 6 — направляющая полоса; 7 — ограничительная деревянная планка
Рисунок 1 - Съем колокола автотрансформатора типа АТДЦТН-125000/220
Для предохранения от раскачки колокол при подъеме удерживают веревками, прикрепляемыми к нему с разных сторон. Особо опасна раскачка колокола при выходе его из направляющих, так как она может привести к ударам колокола об активную часть и вызвать значительные повреждения. После демонтажа колокол устанавливают на деревянные подкладки, выложенные горизонтально по уровнеметру.
Для выполнения работ на активной части необходимо установить временные стеллажи с перилами с двух продольных сторон активной части. Использование в качестве опор при работах на активной части отводов, деревянных планок, креплений или изоляционных деталей трансформатора не допускается. Рисунок 2 поясняет выполнение основных операций при ревизии активной части трансформатора типа АТДЦТН-125000/220.
1 — нижняя ярмовая балка; 2 — прессующие полосы; 3 — магнитопровод; 4 — неизолированная шпилька; 5 — полубаидаж; 6 — шинка заземления; 7 — верхняя ярмовая балка; 8 — прессующее кольцо; 9 - прессующий винт; 10 — изоляция; 11 — электростатический экран; 12 — стяжная гайка; 13 — концевая шпилька; 14 — изолированная шпилька; а—м — последовательность затяжки гаек при опрессовке ярма магнитопровода
Рисунок 2 - Схема расположения основных конструктивных узлов трансформатора АТДЦТН-125000/220, проверяемых при ревизии
Ревизию начинают с осмотра состояния основных узлов активной части. Вначале проверяют положение активной части в поддоне по состоянию фиксирующих ее шипов, отсутствию следов сдвига на дне бака, повреждения и деформации консолей, распорных винтов и других креплений ее в баке.
При осмотре магнитопровода проверяют отсутствие повреждения электротехнической стали, прессующих полубандажей и шпилек, разрывов и повреждений бандажной изоляции.
При осмотре встроенных переключающих устройств проверяют отсутствие повреждения изоляционных и других конструктивных деталей, надежность их крепления, отсутствие перекосов приводных валов и чрезмерного натяжения отводов, повреждения контактов избирателя. Для оценки состояния переключающего устройства производят несколько циклов переключения и контролируют качество создаваемых электрических контактов и легкость вращения.
При осмотре отводов проверяют отсутствие повреждения их изоляции, разрыва проводников и демпферов, поломок и ослабления их крепления. Особое внимание при осмотре уделяют проверке отсутствия повреждения и деформации обмоток и других изоляционных деталей.
Обнаруженные при осмотре недостатки необходимо надежно устранить.
Одновременно с осмотром производят проверку запрессовки ярм магнитопроводов и прессовки обмоток. При необходимости осуществляют подпрессовку. Сначала производят подпрессовку ярм магнитопровода. Современные трансформаторы, как правило, имеют бесшпилечную конструкцию магнитопровода. Для прессовки ярм в бесшпилечной конструкции магнитопровода ярмовые балки стягивают стальными полубандажами, охватывающими активную сталь ярма сверху и снизу. Ярмовые балки и полубандажи изолируют от активной части и друг от друга изоляционными прокладками. Подпрессовка заключается в затяжке стягивающих шпилек полубандажей градуированными торцевыми ключами до расчетных усилий. Значения усилий запрессовки ярм приводятся в технической документации на трансформатор. В случае отсутствия таких данных их следует получить на заводе-изготовителе.
Для равномерной прессовки ярм гайки шпилек необходимо затягивать в последовательности, показанной на рисунке 2.
После подпрессовки ярм выполняют подпрессовку обмоток, которую осуществляют при помощи прессующих винтов, установленных на нижней полке верхней ярмовой балки либо на прессующих кольцах (рисунок 3). Прессующие кольца предназначены для равномерного распределения усилий от винтов по окружности обмоток. Размеры и количество прессующих винтов зависят от требуемого усилия запрессовки обмоток.
1 — прессующая плита (кольца); 2 — изоляция; 3 — опорная пята; 4 — прессующий винт; 5 — полка ярмовой балки; 6 — контргайка; 7 — сталь магнитопровода
Рисунок 3 - Конструкции установок прессующих винтов обмоток трансформаторов
Проверку затяжки прессующих винтов и подпрессовку обмоток обычно производят градуированными накидными рожковыми или торцевыми гаечными ключами (в зависимости от конструкции и места расположения винтов).
При опрессовке обмоток выполняют равномерное затягивание прессующих винтов по всей окружности.
После опрессовки положение винтов фиксируют контргайками. Допускается при опрессовке внутренних обмоток временно удалять отдельные прессующие винты наружных обмоток, если они мешают качественному выполнению работ. Требуемые усилия запрессовки обмоток указываются в сопроводительной технической документации на трансформатор. Для определения усилия на один винт это значение следует разделить на количество винтов, прессующих данную обмотку.
Для подпрессовки обмоток мощных силовых трансформаторов, требующих создания больших усилий, рекомендуется применять гидродомкраты.
Гидравлическая станция для опрессовки обмоток должна включать в себя не менее четырех гидродомкратов, имеющих диаметр рабочего цилиндра 115—130 мм, маслонасос с ручным приводом, создающий давление не менее 25 МПа, распределительную коробку, манометр с верхним пределом измерения 25—30 МПа, шланги высокого давления, приспособления для осаживания гидродомкратов, скобу для проверки работы гидродомкратов, необходимый набор прокладок из электроизоляционного картона (рисунок 4). Подготовку станции к работе осуществляют следующим образом.
1 — гидродомкрат; 2 — скоба для испытания гидродомкратов; 3 — маслонасос с ручным приводом; 4 — приспособление для осаждения гидродомкрата; 5 — манометр; 6 — шланг высокого давления; 7 — стеллаж; 8 — распределительная колонка; 9 — осаживающая прокладка; 10 — электрокартонные прокладки; 11 — прессующее кольцо; 12 — прессующий винт
Рисунок 4 - Схемы прессовки обмоток трансформатора гидродомкратами (а) и установки домкратов на пресс-кольце (б)
При помощи шлангов высокого давления собирают схему опрессовки. Перед подсоединением гидродомкратов прокачивают собранную систему до полного удаления из нее воздуха, затем подсоединяют ее к гидродомкратам. Собранную схему испытывают давлением на 2 — 3 МПа большим, чем предполагаемое рабочее давление, в течение не менее 5 мин. В процессе испытания устраняют течь и проверяют надежность работы станции. Во время испытания гидродомкраты запирают специальной скобой.
Подпрессовку следует начинать с обмотки, требующей наибольшего усилия запрессовки. Для этого отворачивают на два-три оборота контргайки прессующих винтов обмотки, затем на прессующем кольце равномерно по окружности устанавливают четыре гидродомкрата, как можно ближе к прессующим винтам. На каждый домкрат помещают прокладку для его осаживания. Зазор между гидродомкратом и ярмовой балкой выбирают до минимального прокладками из электроизоляционного картона. Затем при помощи насоса создают требуемое усилие на гидродомкраты. Значение создаваемого усилия контролируют по указаниям манометра.
При опрессовке обмоток, имеющих четыре прессующих винта, во всех гидродомкратах создается общее суммарное расчетное усилие прессовки обмотки. После опрессовки прессующие винты заворачивают до упора и устанавливают контргайки.
При опрессовке обмоток, имеющих восемь прессующих винтов, в каждом гидродомкрате создается усилие, равное расчетному усилию на винт. Затем близлежащие прессующие винты затягивают и устанавливают контргайки, а гидродомкраты сдвигают к оставшимся винтам и таким же образом производят подпрессовку на этих четырех винтах. Затем аналогичную операцию повторяют на предыдущих четырех прессующих винтах.
Если при создании усилия усадка обмотки сразу превышает 10 мм, усилие прессовки следует уменьшить до значения, обеспечивающего меньшую усадку. После этого необходимо, сдвигая гидродомкраты в описанной выше последовательности, постепенно довести усилия опрессовки до требуемого значения.
Для осаждения поршня гидродомкрата необходимо открыть перепускной кран на маслонасосе и нажать на рукоятку предназначенной для этого прокладки.
При опрессовке обмоток гидродомкратами необходимо соблюдать следующие предосторожности:
1) установку гидродомкратов производить вблизи прессующих винтов и не допускать их упора в активную сталь магнитопровода, если прессующие винты по конструкции не имеют такого упора;
2) не допускать выхода поршня из цилиндра больше допустимого значения;
3) применять маслонасосы только с ручным приводом.
После опрессовки осуществляют проверку схемы заземления и изоляции конструктивных узлов и деталей активной части. Магнитопровод и все массивные металлические конструктивные детали активной части, находящиеся в электрическом поле, изолируют от активной стали и друг от друга и присоединяют при помощи шинок заземления к общему контуру заземления трансформатора. Схему соединения их выполняют таким образом, чтобы не допускать образования короткозамкнутого контура для магнитного потока при работе трансформатора.
На рисунке 5,а—г показаны типовые схемы заземления изолированных конструктивных узлов и деталей активных частей для трансформаторов, имеющих различные конструкции магнитопроводов. Некоторые типоисполнения трансформаторов могут иметь незначительные отклонения от типовой схемы, обусловленные особенностями конструкции данного трансформатора.
а — для трансформаторов мощностью до 6,3 MBА; б — для трансформаторов мощностью более 6,3 МВА с прессующими полосами, изолированными от ярмовых балок; в — для трансформаторов мощностью более 6,3 MBА с вертикальными стяжными шпильками, изолированными от верхних ярмовых балок; г — для трансформаторов мощностью более 6,3 MBА с разветвленной системой; 1 — дно бака; 2 — опорные полосы магнитопровода; 3 — балки ярмовые; 4 — прессующие полосы стержней; 5 — прессующие кольца; 6 — сталь активная; 7 — электростатические экраны; 8 — вертикальные стяжные шпильки; 9 — кронштейны стяжные; 10 — прессующие полосы ярм
Рисунок 5 - Схемы заземления узлов активной части трансформатора
На рисунке 2 показано выполнение схемы заземления трансформатора типа АТДЦТН-125000/220, имеющего трехфазный магнитопровод, верхние и нижние ярмовые балки которого скрепляются через прессующие полосы. В отличие от типовой схемы (рисунок 5,а—г) активная сталь соединена с верхней ярмовой балкой, обе верхние ярмовые балки соединены через шпильку, а все прессующие полосы стороны ВН соединены только с верхней ярмовой балкой.
Повреждение изоляции заземленных конструктивных частей, соединенных в общей схеме заземления, может привести к образованию короткозамкнутых контуров Для магнитного потока и в результате этого вызвать чрезмерный нагрев и газообразование в трансформаторе. Например, в трансформаторе типа АЦДЦТН-125000/220 (см. рисунок 2) повреждение изоляции прессующей полосы на стержне со стороны ВН приводит к образованию короткозамкнутого контура: прессующая полоса с поврежденной изоляцией, шинка, верхняя ярмовая балка стороны ВН, стяжная контактная шпилька, ярмовая балка стороны НН, шинка, сталь магнитопровода, прессующая полоса с поврежденной изоляцией (на рисунке 2 контур обозначен стрелками), поэтому при проверке схемы заземления производят измерение сопротивления изоляции соединенных в схеме конструктивных частей и деталей: ярмовых балок по отношению к магнитопроводу; прессующих полос по отношению к магнитопроводу и ярмовым балкам.; прессующих колец обмоток по отношению к ярмовым балкам и к магнитопроводу; шунтов по отношению к ярмовым балкам, на которых они установлены, и к магнитопроводу, ярмовых балок и магнитопровода по отношению к баку. При измерении изоляции электростатических экранов проверяют наличие цепи между двумя заземляющими их шинками.
Для производства указанных измерений необходимо отсоединить соответствующие заземляющие шинки. Последовательность и объем измерений зависят от принятой в конструкции трансформатора схемы заземления. Измерения выполняют мегомметрами напряжением 2500 В. Абсолютные значения сопротивления изоляции могут значительно отличаться для различных трансформаторов и практически не влияют на работоспособность трансформатора, если их уменьшение не связано с повреждениями, которые могут привести к металлическим касаниям. Изоляция стяжных шпилек, бандажей и полубандажей, прессующих колец, ярмовых балок, электростатических экранов должна быть не менее 2 МОм.
Все обнаруженные неисправности в схеме заземления и повреждения изоляции необходимо устранить.
В случае обнаружения не предусмотренных схемой заземления дополнительных металлических замыканий отдельных узлов активной части, которые невозможно устранить, в схему заземления устанавливают дополнительно активное сопротивление для ограничения тока, наводящегося в короткозамкнутом контуре. Токоограничивающее сопротивление определяют по формуле:
R=U/I,
где U — напряжение на один виток обмотки трансформатора, В;
I — допустимый ток, протекающий по короткозамкнутому контуру, А.
Для подавляющего большинства трансформаторов принимают I=0,1 А, а U=300 В, тогда R=3000 Ом.
Для правильной установки сопротивления необходимо точно определить место нарушения изоляции и оценить, какой короткозамкнутый контур может образоваться при этом.
Токоограничивающие сопротивления обычно устанавливают на ярмовых балках или других конструктивных деталях в местах, позволяющих обеспечить надежное их крепление и изоляцию от находящихся под напряжением частей трансформатора. Например, для описанного выше случая (повреждения изоляции между магнитопроводом и прессующей полосой стороны НН) необходимо установить сопротивление в рассечку между шинкой заземления полосы и верхней ярмовой балкой стороны НН или шинкой заземления магнитопровода и верхней ярмовой балкой стороны НН. Короткозамкнутые для магнитного потока контуры могут образоваться при касании верхних ярмовых балок к баку, поэтому дополнительно проверяют изоляцию ярмовых балок от бака, а также изоляцию стягивающих полубандажей от активной стали и ярмовых балок. После измерений нужно восстановить схему заземления.
По окончании работ активную часть трансформатора промывают струей горячего сухого масла. В трансформаторах, имеющих баки колокольного типа, сливают полностью остатки масла и насухо вытирают дно. После этого приступают к монтажу колокола и герметизации бака трансформатора.
Перед установкой колокола следует обратить внимание на состояние уплотняющей прокладки в разъеме и проволочных ограничителей (прокладка не должна иметь повреждений и остаточных деформаций, а середина стыка должна располагаться напротив одного из болтов), затем произвести затяжку разъема, которая считается нормальной, если прокладка зажата до 2/3 первоначальной толщины. После герметизации трансформатор заливают маслом.
При ревизии трансформаторов, имеющих баки неколокольного типа, снимают верхнюю крышку и вынимают активную часть из бака. Для этого демонтируют установленные на крышке узлы и детали, мешающие ее съему. Затем снимают крышку, используя имеющиеся на ней приспособления для подъема, освобождают активную часть от транспортных креплений, демонтируют препятствующие подъему узлы и детали, стропят активную часть за специальные подъемные устройства, выполняют центровку стропления, устраняя перекосы при подъеме. Осторожно поднимают активную часть из бака и устанавливают на смотровую площадку для производства работ. Все работы на активной части осуществляют, как описано выше. Бак трансформатора освобождают от остатков масла и очищают.
Имеются трансформаторы, в которых активная часть поднимается совместно с крышкой бака трансформатора. На крышке имеются предназначенные для этого подъемные приспособления. Подъем активных частей мощных силовых трансформаторов представляет собой сложную технологическую операцию, требующую необходимого навыка персонала и соответствующих подъемных приспособлений. Активную часть мощных трансформаторов поднимают, как правило, при помощи специальных грузоподъемных траверс, производя строповку за четыре или восемь грузоподъемных приспособлений на активной части с соблюдением допустимых углов наклона стропов к вертикали.
В некоторых случаях при ревизии для устранения обнаруженных неисправностей требуется также поднимать активную часть, установленную и закрепленную в поддоне бака трансформатора с нижним разъемом (колоколом).