Ремонт силовых трансформаторов

СРОКИ И ОБЪЕМЫ ТЕКУЩИХ И КАПИТАЛЬНЫХ РЕМОНТОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Текущий ремонт трансформаторов выполняют на месте их установки. Текущие ремонты трансформаторов с их отключением, но без выемки сердечника проводят по мере необходимости, но не реже одного раза в три года, а для трансформаторов 35/6… 10 кВ — не реже одного раза в год. В объем текущего ремонта трансформаторов с обязательным их отключением входят все операции наружного осмотра и устранение неисправностей, а также чистка и окраска бака, ремонт пробивных предохранителей в трансформаторах с изолированной нейтралью, ремонт и замена заземляющих проводников, маслоуказательных устройств, контактов и соединений. Сливают отстой из расширителя, доливают масло, подтягивают болты уплотнений, измеряют сопротивление изоляции и определяют электрическую прочность масла.

Капитальный ремонт трансформатора в каждом конкретном случае специфичен и его объем определяется видом и степенью повреждения. Часто капитальный ремонт является восстановительным, включает замену (перемотку) обмоток трансформатора и ряд других подобных операций и таким образом приближается по объему работ к изготовлению трансформатора. Выполняют капитальные ремонты на электроремонтных предприятиях.

На электростанциях и понизительных подстанциях капитальный ремонт трансформаторов напряжением 35 кВ с выемкой сердечника делают первый раз через шесть лет после ввода в эксплуатацию, а в дальнейшем по мере необходимости в зависимости от результатов измерений и состояния трансформатора. Однако в зависимости от типа трансформатора, условий транспортировки, монтажа и эксплуатации сроки текущих и капитальных ремонтов могут быть изменены. Установлены следующие интервалы между капитальными ремонтами трансформаторов I и II габаритов:

• 1) новых — 6…8 лет;
• 2) с частичной герметизацией и защитой масла после капитального ремонта (включая случаи установки расширителей и термосифонных фильтров при ремонте) — 4…5 лет;
• 3) прошедших восстановительный капитальный ремонт (без герметизации и защиты масла) — 2…3 года.

Трансформатор, принимая его в ремонт, осматривают, определяют наличие и качество масла (проводят испытания на пробой и сокращенный химический анализ), знакомятся с эксплуатационно-технической документацией о работе и неисправностях трансформатора в период эксплуатации и с техническими условиями на ремонт, предъявленными заказчиком.

При приеме в ремонт трансформатора оформляют приемо-сдаточный акт. Открывают заказ и карту (формуляр) ремонта или ведомость дефектов, куда записывают номер заказа, паспортные данные трансформатора, требования заказчика, неисправности, обнаруженные при осмотре и в процессе разборки. На основании этих данных определяют объем ремонта.

В ряде случаев для определения повреждений на месте разборки или на испытательной станции предприятия проводят необходимые испытания.

Последовательность разборки. Прежде чем приступить к разборке, трансформатор очищают от пыли и грязи ветошью, смоченной в керосине. Разборку ведут только в закрытом помещении, защищая выемную часть от загрязнения и влаги. Вначале освобождают крышку бака от болтов. Затем сливают трансформаторное масло до уровня ниже уплотняющей прокладки крышки при наличии расширителя или ниже выводов в трансформаторах без расширителей. Для подъема выемной части используют таль или краны. Стропы крепят к специальным рым-болтам на крышке бака. Рым-болты должны быть плотно завинчены. Угол между стропами и вертикалью не должен превышать 30°, в противном случае нужно ставить распорки между стропами.

Выемную часть трансформатора можно поднимать только в том случае, если ее температура (определяемая по температуре масла) не более чем на 5 °C ниже температуры помещения. Иначе на холодном сердечнике будет конденсироваться влага, содержащаяся в теплом помещении, что приведет к увлажнению изоляции трансформатора и необходимости последующей его сушки. Во избежание этого рекомендуется трансформаторы мощностью до 1000 кВ • А перед разборкой выдерживать в помещении не менее 24 ч.

Поднимая выемную часть, ее необходимо осмотреть и промыть струей масла для освобождения обмоток и сердечника от грязи и шлама. Параллельно с этим осматривают, чистят и ремонтируют бак, расширитель, заменяют уплотнители и т. п. Выемную часть разбирают в такой последовательности: отсоединяют крышку бака, отвинчивают подъемные штанги, распаивают выводы обмоток, снимают крепежные шпильки верхнего ярма, ярмо расшихтовывают (разбирают), стержни магнитопровода через отверстия для шпилек связывают кипсрной лентой. После этого определяют необходимость дальнейшей разборки.

При выполнении ремонта трансформаторов следует ограничиваться минимально необходимой разборкой, чтобы избежать лишнего объема работ и не повредить при разборке исправные элементы выемной части. Разбирая трансформатор, рекомендуется делать эскизы схем соединения, узлов и т. п., чтобы упростить в дальнейшем процесс сборки. Разборку нужно вести осторожно, сохраняя все исправные элементы, чтобы использовать их при ремонте. Детали следует хранить на стеллажах, для каждого трансформатора отдельно.

Листы ярма хранят в пакетах, чтобы избежать коррозии. Ответственные детали во избежание увлажнения погружают в масляные ванны. На все демонтированные детали вешают бирки с указанием номера заказа.

Дефектация трансформатора. Наиболее трудоемкий процесс при ремонте — оценка состояния изоляции трансформатора. Новая изоляция может иметь низкое сопротивление только из-за увлажнения, а старая может иметь большое сопротивление, но быть механически непрочной и рассыпаться при малейшем воздействии на нее. О качестйе изоляции судят и по сопротивлению, и по ее механической прочности. Например, полоску электрокартона, вырезанную из главной изоляции ярма, сгибают пальцами под прямым углом и затем свободно складывают вдвое без сдавливания места сгиба. Если при полном сгибе вдвое электрокартон не ломается, изоляция хорошая (свежая); если при полном сгибе образуются трещины, изоляция удовлетворительная; если электрокартон при этом ломается, изоляция ограниченно годная; если при сгибе до прямого угла электрокартон ломается, изоляция негодная.

После разборки проводят окончательную дефектацию трансформатора, заполняют ведомость и определяют объем предстоящего ремонта. В трансформаторе может быть три повреждения электрических цепей: обрыв в обмотке или в обмотках, замыкание между обмотками или между обмотками и баком и межвитковое замыкание. Все эти повреждения легко определить известными методами: мегаомметра или контрольной лампы, симметрии токов или напряжений и методом м илл и вол ьтметра.

У трансформаторов могут быть и другие повреждения: деформация обмоток, пробои и перекрытия из-за грозовых и коммутационных перенапряжений, замыкание листов сердечника между собой, так называемый «пожар» в стали, обрыв заземляющего устройства магнитопровода, ненормальное гудение магнито про вода и повреждения бака.

«Пожар» в стали может возникнуть в результате замыкания шпильки, прессующей магнитолровод, с листами магнитолровода. Такое замыкание может возникнуть при транспортировке трансформатора из-за дефектов изготовления и монтажа шпильки и старения ее изоляции. Кроме того, «пожар» в стали может возникнуть вследствие разрушения межлистовой изоляции и замыкания листов стали магнитопровода между собой (из-за ухудшения прессовки стали). «Пожар» в стали приводит к потемнению масла, снижению температуры его вспышки, появлению шлама. В практике такое повреждение можно определить при помощи опыта холостого хода трансформатора.

При обрыве заземляющего устройства между магнитопроводом и баком появляется треск внутри трансформатора, нарушающий его равномерный гул. Этот треск вызван появлением статических зарядов на магнитопроводе и переходом их на заземленный бак трансформатора.

Ненормальное гудение трансформатора вызывается рядом причин: повышенным напряжением сети, перегрузкой, асимметрией токов по фазам, недостаточной прессовкой магнитопровода и т. п.

Последовательность сборки трансформатора. Трансформатор собирают в обратной последовательности по сравнению с разборкой. Если выемная часть трансформатора перед сборкой находилась вне масляной среды не более 12 ч при относительной влажности воздуха не более 75%, ее можно не сушить.

Собранный трансформатор заливают чистым сухим маслом вначале через пробку в крышке бака, а затем через пробку расширителя. При этом температура масла должна равняться температуре выемной части.

Обмотки трансформаторов выполняют цилиндрическими однои двухслойными на стороне низшего напряжения (НН) и цилиндрическими многослойными на стороне высшего напряжения (ВН).

Для обмотки ВН применяют провод круглого сечения, который может иметь изоляцию из кабельной бумаги, эмалевую или комбинированную, например провод ПЭЛБО. Ремонт обмотки состоит практически в ее намотке. Из нового или восстановленного провода наматывают новую катушку, размеры которой должны полностью соответствовать размерам старой. Восстанавливают провод только с волокнистой или бумажной изоляцией. Для намотки катушек применяют универсальные (рис. 16.1) и индивидуальные (рис. 16.2) раздвижные шаблоны. Диаметр шаблона соответствует внутреннему диаметру наматываемой катушки. Катушки наматывают на специальных намоточных или на обычных токарных станках.

Провод обмотки НН обычно имеет прямоугольное сечение, его изолируют кабельной бумагой (провод ПБ) или кабельной бумагой с хлопчатобумажной оплеткой (ПББО).

Рис. 16.1. Универсальный шаблон для намотки катушек трансформаторов:

• 1 — цилиндр; 2 — фланец; 3 — дистанционная рейка; 4 — стяжной болт
• 5

Рис. 16.2. Индивидуальный шаблон для намотки катушек трансформаторов:

1 — разрез для съема обмоток; 2— отверстие для вала; 3 — прорезь для ведущей планшайбы; 4 — уголки для крепления диска; 5 — упорный диск; 6 — отверстие для закрепления отвода обмотки; 7 — шаблон

Катушку НН наматывают следующим образом. На шаблон накладывают слой пропитанной трансформаторным маслом кабельной бумаги, а затем два слоя электрокартона толщиной 0,5 мм, шириной, равной высоте будущей катушки. Выводной конец катушки закрепляют в щеке шаблона. Для придания катушке необходимой жесткости нужно обеспечить перпендикулярность ее торцевой части к осевой линии. Для этого на первом витке при помощи киперной ленты закрепляют уравнительный поясок из электрокартона. Толщина пояска равна толщине изолированного провода, ширина в начале его составляет 2…3 мм, а в конце равна высоте изолированного провода, длина пояска равна длине витка катушки. Для придания жесткости катушке первые несколько витков крепят друг к другу киперной лентой (рис. 16.3).

Рис. 16.3. Схема баидажирования катушки трансформатора:

1 — витки обмотки; 2 — кипериая лента

Катушку НН наматывают на станке, а соответствующий натяг и укладку витка к витку осуществляют вручную. Деревянным молотком витки подколачивают один к другому. Уравнительный поясок крепят и на последнем витке катушки. Бандажируют катушку киперной лентой.

Катушки ВН наматывают также на станках, причем их можно наматывать на изоляционный цилиндр (жесткий цилиндр или гильзу) или на обмотку НН. При этом на обмотку НН накладывают промежуточные рейки, надевают цилиндр и затем на цилиндр наматывают катушку ВН или на катушку НН надевают промежуточные и временные (по числу основных) рейки; на рейки наматывают несколько слоев электрокартона, а затем обмотку ВН.

После намотки катушки ВН временные рейки вынимают, так как они служат только для предохранения от деформаций гибкого изоляционного цилиндра. Для придания катушкам ВН жесткости перед первым витком и после последнего на катушку наматывают торцевые пояски. Поясок закрепляют телефонной или тонкой кабельной бумагой, которая хомутиком охватывает поясок по всей его длине.

Готовые катушки ВН и НН проверяют перед пропиткой на соответствие фактических размеров, сечения и числа витков расчетным данным. Число витков проверяют путем определения коэффициента трансформации на магнитопроводе с раздвижным ярмом и эталонными катушками.

Пропитку обмоток трансформаторов осуществляют следующим образом. Перед пропиткой катушки сушат при температуре около 105 °C в течение нескольких часов. Продолжительность сушки находится в прямой зависимости от размеров обмоток. После остывания катушек до температуры 50…60 °С их опускают в ванны с пропиточным лаком. Для пропитки катушек масляных трансформаторов применяют маслостойкие бакелитовый и глифталевый лаки. Глифталевый лак более качествен и теплостоек, чем бакелитовый. Пропитка заканчивается после того, как прекратится выделение пузырьков из лака; обычно для пропитки достаточно 15…20 мин. После пропитки катушки вынимают из лака, ставят на решетки, чтобы дать возможность стечь излишкам лака. Затем их вновь подвергают сушке. Высушенные катушки отправляют на сборку трансформатора.