РАЗБОРКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА ТРАНСФОРМАТОРА

Наиболее уязвимая и часто повреждающаяся часть трансфор­матора — его обмотки ВН и реже НН. Повреждения чаще всего возникают вследствие снижения электрической прочности изоля­ции на каком-либо участке обмотки.

В трансформаторах могут повреждаться также вводы, переклю­чатели, крышка и другие детали. Примерное соотношение по­вреждений отдельных частей трансформатора следующее:

обмотки и токопроводящие части — 53 %;

вводы—18%;

переключатели —12%;

все остальные части, взятые вместе, — 17 %.

Исследования причин аварийных выходов трансформаторов из строя показали, что обычно аварии происходят из-за неудовлетво­рительного обслуживания и низкого качества ремонта.

Трансформатор с поврежденными обмотками или другими его частями подлежит немедленному выводу из работы и ремонту. На предприятии составляют приемосдаточный акт с приложением ведомости дефектов и оформляют заказ. В документах записывают номер заказа, паспортные данные, требования заказчика, резуль­таты внешнего осмотра, проверочных испытаний и измерений. Все дефекты, обнаруженные в дальнейшем процессе разборки трансформатора, также заносят в ведомость дефектов. По этим данным определяют объем ремонтных работ.

Наиболее распространенная в электроремонтных цехах большин­ства предприятий технологическая схема ремонта трехфазных транс­форматоров с масляным охлаждением показана на рисунке 16.1.

В соответствии с этой схемой поврежденный трансформатор, находящийся на складе неисправных трансформаторов, поступает в дефектационно-подготовительное отделение, состоящее из трех участков — разборки и мойки, диагностики обмоток и механичес­кой части трансформатора. На разборочном участке трансформа­тор очищают, сливают масло из его расширителя, бака и маслонаполненных вводов, а затем, убедившись из записей в сопроводи­тельных документах и из предварительных испытаний в неисправности трансфор­матора, переходят к его раз­борке.

Повреждения внешних деталей трансформатора (расширителя, бака, арматуры, наружной части вводов, пробивного предохрани­теля) можно выявить тщательными осмотрами, а внутренних дета­лей — различными испытаниями. Однако результаты испытаний не всегда позволяют точно установить действительный характер повреждений, поскольку любое отклонение от нормы, выявлен­ное в результате испытаний (например, повышенный ток холосто­го хода), может быть вызвано различными причинами, в том числе витковым замыканием в обмотке, наличием замкнутого контура тока через стяжные болты и прессующие детали, неправильным включением параллельных обмоток и др. Поэтому в процессе ди­агностики, как правило, разбирают трансформатор и при необхо­димости поднимают активную часть, что позволяет не только точ­но установить причины, характер и масштабы повреждений, но и определить требуемые для ремонта трансформатора материалы, инструменты и приспособления, а также время.

РАЗБОРКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Последовательность выполнения операций разборки в каждом случае зависит от конструкции трансформатора, подлежащего ре­монту. В ремонт поступают современные трансформаторы отече­ственного производства, отличающиеся по мощности и конструк­тивному исполнению, и трансформаторы выпуска прежних лет, а также выпускавшиеся в прошлом и поставляемые в настоящее время зарубежными фирмами, поэтому рекомендовать какую-либо единую технологическую последовательность выполнения операций разборки и ремонта всех поступающих трансформато­ров невозможно.

Перед разборкой проверяют комплектность поступившего в ремонт трансформатора (должны быть в наличии все сборочные единицы и детали, полагающиеся для данной конструкции), а также соединение его наружных частей, целостность сварочных швов и соединений, отсутствие течи масла из фланцевых соедине­ний арматуры с баком.

Первый этап разборки. Разборку начинают с демонтажа газового реле, термометра, расширителя, предохранительной трубы и других устройств и деталей, расположенных на крышке трансформатора.

Удалив реле, предохранительную трубу и расширитель, про­должают разборку, переходя к демонтажу крышки трансформато­ра, который проводят с соблюдением мер предосторожности, ис­ключающих повреждение фарфоровых деталей вводов обмоток ВН и НН. Болты, снятые со всего периметра крышки, вместе с надетыми на них шайбами и навернутыми на их резьбу гайками промывают, покрывают антикоррозионной смазкой и, уложив в ящики, хранят для повторного использования при сборке транс­форматора.

Освобожденную от болтов крышку стропят за подъемные рымы, навернутые на выступающие из крышки резьбовые концы подъемных шпилек, закрепленных на ярмовых балках верхнего ярма магнитопровода. Трансформаторы мощностью до 4UU кВ • А имеют обычно два подъемных рыма, большей мощности — четы­ре. Для подъема активной части применяют специальные приспо­собления и стропы, рассчитанные на массу поднимаемого груза и прошедшие необходимые испытания. При демонтаже радиаторов и других крупных деталей трансформатора наружной установки в качестве подъемного механизма применяют автокран.

При подъеме активной части трансформаторов с вводами, рас­положенными на стенках баков, вначале отсоединяют отводы и демонтируют вводы, а затем поднимают активную часть транс­форматора. Активную часть, поднятую из бака, устанавливают на прочном помосте из оструганных досок или на деревянных брусь­ях так, чтобы обеспечить ее устойчивое вертикальное положение и возможность осмотра, проверку и ремонт.

Продолжая разборку, отсоединяют отводы от вводов и пере­ключателя и проверяют состояние их изоляции, армировочных швов вводов и контактной системы переключателя (все замечен­ные неисправности фиксируют). Далее отвертывают рымы с вер­тикальных шпилек, снимают крышку, относят ее в сторону и ук­ладывают так, чтобы выступающие под крышкой засти не были
повреждены, вводы защищают от механических повреждений,
закрыв их жесткими цилиндрами из картона или обернув чистой
мешковиной.

Второй этап разборки, наиболее сложный и трудоемкий, — де­монтаж обмоток, основные операции которого выполняют в такой последовательности: удаляют вертикальные шпильки, отвертывают гайки стяжных болтов и снимают ярмовые балки магнитопровода, расшихтовывают верхнее ярмо магнитопровода, связывая и располагая пакеты пластин в порядке, при котором их будет удобнее укладывать при шихтовке верхнего ярма. Далее разбирают соединения обмоток, удаляют отводы, извлекают деревянные и картонные детали расклиновки обмоток ВН и НН и снимают обмотки со стер­жней вручную обмотки трансформатора мощностью до 63 кВ • А) или с помощью подъемного механизма (обмотки трансформаторов мощностью 100 кВ • А и выше) — вначале ВН, а затем НН.

После разборки трансформатора осматривают его внешнюю часть. При этом проверяют чистоту обмоток, обращая особое вни­мание на каналы между обмотками и магнитопроводом. Выявляют на ощупь места ослабления витков. В этих местах, как правило, поврежденной оказывается изоляция обмотки, обуглившаяся в ре­зультате межвитковых замыканий, невидимых с внешней сторо­ны. Проверяют внешним осмотром состояние изоляции, отсут­ствие деформаций и смещения обмоток или ее витков, наличие изоляционных прокладок, клиньев, распорок.

РЕМОНТ ОБМОТОК

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.