Профилактический контроль. 
Трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ

Во время профилактического контроля предусматривается выполнение работ по проверке трансформаторного масла, профилактических испытаний трансформатора, а также выполнения регламентных работ в межремонтный период по замене изношенных частей и материалов (резиновые уплотнения, силикагель фильтров и др.).

В процессе эксплуатации трансформаторного масла необходимо периодически контролировать состояние трансформаторного масла в баке трансформатора и баке контактора устройства РПН, в негерметичных маслонаполненных вводах.

Должен производиться хроматографический анализ газов, растворенных в масле трансформаторов, оборудованных устройствами РПН, для трансформаторов напряжением 10 кВ и выше.

Отбор проб производится на работающем трансформаторе или сразу после его отключения.

Для проб масла, взятых с бака контактора устройства РПН, необходимо определить пробивное напряжение и влагосодержание. Оценку результатов хроматографического анализа растворенных в масле газов следует выполнять согласно РД 34.46.303−89.

Профилактические испытания трансформатора

Профилактические испытания трансформатора необходимо проводить во время текущих и капитальных ремонтов для проверки состояния трансформатора, находящегося в эксплуатации, и одновременно качества ремонта. При необходимости профилактические испытания допускается проводить в межремонтный период во время планового технического обслуживания с целью контроля состояния изоляции трансформатора, если есть признаки ее ухудшения, например, в результате снижения качества масла.

Испытания трансформатора также необходимо проводить после аварии, если она не сопровождалась пожаром.

Профилактические испытания необходимо выполнять в объеме, предусмотренном типовым ГКД 34.20.302 — 2002. При этом замер характеристик изоляции обмоток трансформатора (R60 / R15, tgд) следует выполнять согласно схем, приведенных в его паспорте.

Основные методические указания по испытаниям трансформатора приведены в ГОСТ 3484– — 88 и РД 16.363 — 87. Измерение Zк трансформаторов необходимо выполнять согласно типовой методике.

Результаты всех испытаний необходимо выполнять протоколами, в которых кроме результатов измерений и испытаний привести данные про приборы и схемы испытаний, температуры обмоток масла и другие, необходимые для сравнения результатов испытаний, выполненных в разное время.

Результаты испытаний не могут являться еди…

Наружная поверхность бака, расширителя, термосифонного фильтра, изоляторов, арматура очищаются от пыли и грязи, и при необходимости возобновляется поврежденная окраска. Проверяется работа маслоуказателя, спускного крана, всех уплотнений и прокладок; спускается грязь из отстойника расширителя; берется на испытание проба масла; делается ревизия, термосифонного и воздухоосушительного фильтров с их прочисткой и заменой сорбента; доливается масло в необходимом количестве. Осматриваются ошиновка с изоляторами и присоединение к баку шин заземления, производится подтяжка болтов контактных соединений.

После окончания текущего ремонта производятся необходимые измерения и испытания трансформатора и затем он включается под напряжением.

По результатам технического осмотра инженерно — технический персонал делает вывод о целесообразности выполнения того или иного ремонта.

Капитальный ремонт трансформатора с выемкой активной его части производится по графику 1 раз в 6—10 лет по данным профилактических испытаний, основным направлением которого является тщательный осмотр, диагностика и дефектация всех узлов и составляющих электрооборудования. Такой ремонт — наиболее сложный и трудоёмкий (более ценный и длительный).

Процесс ремонта трансформатора, начинается с приема его от заказчика и кончая сдачей его в исправном состоянии этому же или другому заказчику, сопровождается ведением ремонтной документации.

Техническая документация, составляемая на каждый трансформатор, должна быть понятна каждому ремонтнику, так как она оказывает существенную помощь в работе при ремонте и впоследствии при эксплуатации трансформатора. Ниже рассматриваются все ее виды в той последовательности, в которой ее составляют и заполняют:

Всю ремонтную документацию выполняют по установленным формам. Такие формы приняты на каждом электроремонтном предприятии. Во время какого — либо вида ремонтных работ электрооборудования должно быть изъято из производственного процесса путем отключения и выполнения ремонтных работ на месте или путем демонтажа с последующим выполнением ремонтных работ централизованно или децентрализовано.

Трансформатор направляется в ремонт при наличии следующих внешних признаков неисправного состояния: сильное внутреннее потрескивание или неравномерный шум; возрастание нагрева при нормальной нагрузке и охлаждении; выброс масла из расширителя или разрушение диафрагмы выхлопной трубы; течь масла и понижение нормального уровня масла по маслоуказателю; неудовлетворительные результаты химического анализа масла.

Естественное старение и износ изоляции, а также систематическая перегрузка трансформатора и динамические усилия при сквозных токах короткого замыкания приводят к витковым замыканиям в катушках высокого и низкого напряжения трансформатора.

Увлажнение масла и старение изоляции обмоток, как правило, влекут за собой серьезные неисправности — замыкание на корпус (пробой на корпус) и междуфазные замыкания в обмотках трансформатора. Иногда происходит обрыв электрической цепи в результате обгорания отводов обмотки, разрушения соединений из-за низкого качества пайки или сварки отводов.

В отдельных случаях встречается неисправность в виде «пожара в стали», которая бывает вызвана нарушениями межлистовой изоляции или изоляции стяжных болтов, а также образованиями короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и магнитопроводом. часть. Разборку, осмотр и ремонт трансформатора производят в сухом закрытом и приспособленном для производства таких работ помещении. Вынув полностью активную часть из бака и приподняв ее на 20 см, бак отодвигают в сторону, а активную часть устанавливают на сколоченном из оструганных чистых досок помосте высотой 30 — 50 см для удобства осмотра, дальнейшей разборки и ремонта. До начала осмотра обмотки очищают от грязи и промывают струей нагретого до 35 — 40 °C трансформаторного масла.

При ревизии трансформатора с выемкой активной части проверяют состояние отдельных блоков:

• · магнитопровода — плотность сборки и качество шихтовки, прочность креплений ярмовых балок;
• · состояние изоляционных гильз, шайб и прокладок, степень затяжки гаек, шпилек, стяжных болтов;
• · состояние заземления;
• · обмоток — расклиновку на стержнях магнитопровода и прочность посадки обмоток;
• · отсутствие следов повреждений;
• · состояние изоляционных деталей;

В эксплуатации находится большое количество трансформаторов, магнитопроводы которых стянуты горизонтальными шпильками, проходящими в отверстия пластин, и изолированными от магнитопровода. Изоляция горизонтальных стяжных шпилек часто повреждается и это приводит к замыканиям стальных пластин, что вызывает сильный местный нагрев железа, выгорание изоляционных гильз стяжных шпилек и изоляции пластин магнитопровода.

Во время ремонта магнитопровода такой конструкции изоляционную гильзу заменяют новой или изготовляют ее из кабельной бумаги толщиной 0,12 мм, для чего бумагу наматывают на шпильку пропитывают бакелитовым лаком и запекают. Размеры изоляционных трубок для стяжки пластин: для шпилек диаметром 12 — 25 мм стенки трубок должны иметь толщину 2 — 3 мм; для 25 — 50 мм — 3 — 4 мм; для 50 — 70 мм — 5 — 6 мм. Диаметр нажимной шайбы должен быть на 4 мм меньше диаметра изоляционной шайбы. Шайбы и прокладки изготовляют из электротехнического картона толщиной 2 — 5 мм.

Для восстановления изоляции пластин магнитопровода предварительно удаляют старую изоляцию металлической щеткой или кипячением листов в воде, если они покрыты битумной изоляцией, или в 10%-ном растворе едкого натра, если они покрыты другими изоляционными лаками. Затем на подогретый до 120 °C стальной лист пульверизатором наносят смесь из 90% лака № 202 горячей сушки и 10% чистого фильтрованного керосина. Можно использовать для изоляции пластин глифталевый лак и растворители бензол и бензин. Пластины с нанесенным слоем изоляции сушат при 25 °C в течение 7ч.

Рисунок 2. Консольный станок для намотки обмоток трансформатора: 1 — электрический двигатель, 2 — станина, 3 — ременная передача, 4 — счетчик витков, 5 — муфта сцепления, 6 — шпиндель, 7 — текстолитовый диск, 8 — гайка, 9 — клинья шаблона, 10 — педаль станка.

Для лакировки пластин на ремонтных предприятиях применяют специальные лакировальные станки, а для запекания и сушки пленки — специальные печи. Состояние изоляции считается удовлетворительным, если сопротивления изоляции симметричных пакетов не отличаются друг от друга более чем в 1,5 раза и в 2 раза от соответствующих заводских данных.

При осмотре обмоток вынутой активной части трансформатора могут быть обнаружены некоторые повреждения, которые можно устранить без их демонтажа (ослабление прессовки обмоток, небольшая деформация отдельных витков, повреждение участков изоляции проводника, отсоединение выводов от переключающего устройства и т. д.). При серьезных повреждениях (пробой изоляции между обмотками высшего и низшего напряжения, oплавление проводов, витковые замыкания, пробой изоляции обмоток низшего напряжения на сталь магнитопровода и др.) обмотки демонтируют для их ремонта или замены новыми.

Рисунок. 1. Измерение сопротивления постоянному току межлистовой изоляции пакета магнитопровода: 1 — стяжная шпилька, 2 — магнитопровод, 3 — ярмовая балка, 4 — медные пластины.

Для снятия обмоток отвертывают верхние гайки вертикальных и гайки горизонтальных шпилек, вынимают их из отверстий в ярме, снимают ярмовые балки. После этого приступают к расшихтовке верхнего ярма магнитопровода, начиная с крайних пакетов, вынимая по две-три пластины. Снятые пластины складывают в той же последовательности, в какой извлекали из ярма, и связывают в пакеты. После разборки верхнего ярма приступают к демонтажу обмоток.

Ремонт обмоток является одной из наиболее ответственных операций. Провод поврежденных катушек трансформаторов используют для дальнейшей эксплуатации. Для этого катушку обжигают в печи при температуре 450 — 500 °C, разрыхляют старую изоляцию и полностью очищают провод. После очистки провод рихтуют, протягивая между сжатыми деревянными плашками, изолируют кабельной бумагой или тафтяной лентой в два слоя с перекрытием одного на другой. Для этого используют специальные изолировочные станки или приставки к токарному станку. Обмотки наматывают на шаблон, на который предварительно намотан слой электротехнического картона толщиной 0,5 мм. Катушку пропитывают лаком и запекают при температуре 100 °C в течение 10 ч в печи. Сушка повышает электрическую прочность изоляции обмотки, запечка придает монолитность и необходимую механическую прочность. При ремонте трансформатора осматривают и ремонтируют все его части: бак, расширитель, вводы, переключатель напряжения, термосифонный фильтр. Внутреннюю поверхность бака очищают металлическим скребком, после чего промывают отработанным маслом. При необходимости выправляют погнутости и вмятины предварительно нагретого участка бака легкими ударами молотка, подложив с противоположной стороны удара металлический упор. Волосяные трещины сварочных соединений чеканят или паяют, а крупные трещины — заваривают. Трещины в трубе заваривают электросваркой, а на ребре и стенке корпуса — газосваркой. После этого проверяют качество заделки, для чего с наружной стороны швы зачищают и покрывают мелом, а изнутри смачивают керосином. Если шов неплотный, керосин протекает и смачивает мел, который темнеет. Герметизацию корпуса проверяют заливкой бака до бортов отработанным маслом на 1 ч при температуре не ниже 10° С. Ремонт расширителя заключается в проверке целости стеклянной трубки маслоуказателя, исправности запорного болта, состояния уплотняющих прокладок.

При ремонте используют старые отводы, но если они оказываются поврежденными, то изготовляют новые из такого же провода. Для отводов обмоток высшего напряжения применяются изолированные провода марки ПБ или гибкий кабель марки ПБОТ, а для отводов обмоток низшего напряжения — неизолированные медные провода.

Сушка трансформатора методом нагрева от индукционных потерь в стальном корпусе бака заключается в том, что при прохождении переменного тока по временной обмотке, наложенной на поверхность бака, образуется сильное магнитное поле, которое, зажигаясь через сталь корпуса бака, нагревает его. Для нагрева этим методом бак трансформатора утепляют одним или двумя слоями листового асбеста или стеклоткани, накладывают временную намагничивающую обмотку, выполненную из провода марки ПДА с асбестовой изоляцией.

После окончания сушки производят подпрессовку обмоток вертикальными шпильками и подтягивают гайки на прессуемых шпильках верхнего и нижнего ярм магнитопровода. После этого проверяют сопротивление изоляции обмоток, стяжных шпилек и ярмовых балок. Временно соединяют обмотки трансформатора по требуемой схеме и определяют коэффициент трансформации на всех ответлениях и группу соединения обмоток.

При сборке обращают внимание на правильность установки уплотняющих прокладок, а также прочность затяжки гаек. При установке подъемных шпилек их длину регулируют так, чтобы активная часть трансформатора и крышка правильно стояли на своих местах. Необходимую длину подъемных шпилек определяют деревянной рейкой, замеряя глубину бака и расстояние от нижней точки опоры магнитопровода до места расположения нижней гайки на верхнем конце шпильки. Регулируют длину путем перемещения на шпильках гаек. Активную часть с закрепленной на ней крышкой с помощью подъемных устройств опускают в бак, уложив уплотняющую прокладку из маслостойкой листовой резины толщиной 6 — 12 мм под крышку. Для исключения возможности вдавливания ее внутрь бака применяют несколько способов, указанных на рис. 35. Чтобы прокладка при установке крышки не сместилась, ее приклеивают к раме бака. Крышку монтируют на раме бака, равномерно затягивая болты по всему периметру. После этого на крышке устанавливают кронштейны, на которых крепят болтами расширитель с маслоуказателем, предохранительную трубку с проверенной стеклянной диафрагмой, газовое реле и пробивной предохранитель. Трансформатор заполняют чистым трансформаторным маслом до требуемого уровня по маслоуказателю расширителя, проверяют герметичность арматуры и деталей, а также отсутствие течи масла из соединений и швов. При отсутствии дефектов, препятствующих нормальной и безопасной работе, трансформатор подвергают электрическим испытаниям, объемы и нормы которых установлены правилами технической эксплуатации. После окончательной сборки трансформатора его подвергают следующим испытаниям: измеряют сопротивление изоляции обмоток; определяют коэффициент трансформации; измеряют сопротивление обмоток постоянному току; проверяют группы соединения обмоток; измеряют потери и ток холостого хода; измеряют потери и напряжение короткого замыкания; испытывают герметичность бака; испытывают электрическую прочность изоляции.

В данном пункте рассмотрена технология ремонта силового трансформатора 10/0.4 кВ и виды ремонта.