Записи с меткой «магнитопровод»
Углекислотные огнетушители ОУ-5 (рис. 6.6), ОУ-8, УП-2М применяют чтобы тушения загоревшегося электрооборудования, находящегося под напряжением (углекислота не проводит электрический ток). В баллоне 3 находится жидкая углекислота под давлением 3,6 кПа. При атмосферном давлении она преобразуется в углекислый газ, который охлаждает пламя и снижает концентрацию кислорода в воздухе. Раструб 4 направляют для очаг пожара и открывают до конца маховик 1 вентиля 2. Маховик головки огнетушителя держат вверху, раструб — за ручку, дабы не обморозить руки.
Углекислотные огнетушители осматривают один раз в месяц; массу баллона с углекислотой проверяют один единовременно в три месяца, так как возможна утечка через вентиль.
Рассмотрим особенности тушения пожаров для некоторых видах электрооборудования.
При загорании обмоток генератора или синхронного компенсатора (СК) магнитопроводов следует немедленно отключить их от силок вместе с автоматом гашения поля. При загорании водорода в результате его утечки из корпуса генератора или СК и аппаратуры газо- и маслоснабжения необходимо прежде снизить дав-
Рис. 6.6. Углекислотный огнетушитель ОУ-5:
1 — маховичок; 2 — запорный вентиль; 3 — баллон; 4 — раструб; 5 — сифон; 6 — кронштейн
ление водорода в системе до 0,03 - 0,05 кПа (0,3 - 0,5кгс/см2), перекрыв доступ водорода и воздуха к месту горения и наложив на место утечки асбестовую негорючую ткань, а затем уменьшать пламя струей углекислоты (тушить следует утлекислотными или аэрозольными огнетушителями). При загорании электродвигателей их необходимо прежде отключить от электросети, а затем тушить обычными методами. Если же отключить их мочь, используют утлекислотные, порошковые, аэрозольные огнетушители или распыленную воду с соблюдением требований электробезопасности.
Высоковольтные выключатели служат ради включения и отключения под нагрузкой электрических цепей в нормальных режимах работы и для автоматического отключения при коротких замыканиях в аварийных режимах.
В цепях с напряжением 10 кВ и более воздушный место между расходящимися контактами настолько сильно ионизируется, что через него вольно проходит ток, т. е. горит электрическая дуга. Температура дуги составляет несколько тысяч градусов, и если ее быстро не погасить, то в считанные секунды контакты расплавляются, повреждаются рядом расположенные приборы и аппараты. Интенсивность дуги зависит также от силы тока в цепи в момент его размыкания (чем больше ток, тем мощнее дуга и тем труднее ее погасить). Именно такие условия возникают в случаях, когда высоковольтный выключатель отключает ряд, в которой возникло короткое замыкание. Отключение и включение токов короткого замыкания является наиболее тяжелым режимом работы выключателей. Поэтому силовые выключатели в установках напряжением выше 1000 В обеспечиваются специальными дугогасительными системами, способными погасить мощную электрическую дугу за доли секунды. По быстродействию высоковольтные выключатели разделяют на сверхбыстродействующие (с временем отключения накануне 0,06 с), быстродействующие (0,06 - 0,8 с), умеренного действия (0,08 - 0,12 с) и небыстродействующие (0,12 -0,25 с).
В зависимости от среды, в которой расходятся контакты и гасится дуга, выключатели бывают: масляные, со специальными жидкостями, воздушные (пневматические), электромагнитные (воздушные), автогазовые (с газом, генерируемым твердым веществом под действием температуры дуги), элегазовые, вакуумные.
В элегазовых выключателях в качестве изоляционной среды используют электрический газ — элегаз (шестифтористую серу SF6), обладающий высокой диэлектрической прочностью (в 2,5 раза больше прочности воздуха), с хорошей дугогасительной способностью (в 4 раза выше, чем воздушных) и теплопроводностью. Нашей промышленно-" стью выпускаются элегазовые герметические устройства на напряже-
ние 110 кВ и выше. Зарубежные фирмы выпускают коммутационные аппараты с элегазом для напряжение 3 кВ и более. Хорошая дугогасительная способность элегаза позволяет конструировать коммутационные аппараты с высокой отключающей способностью, а герметичность и высокая надежность значительно облегчает их эксплуатацию.
Вакуумные выключатели (ВВ) (давление не более 1,3-102Па), будто и элегазовые, надежны, удобны в эксплуатации; менее пожаро- и взрывоопасны по сравнению с масляными выключателями. Гашение дуги в вакууме происходит очень быстро в результате большой скорости диффузии паров металла, которые образуются во сезон горения дуги, и их быстрой рекомбинации на контактах.
Вакуумные выключатели имеют большой срок службы (механическая износостойкость достигает 5 • 106 операций). Число коммутаций с номинальным током подле 600 А равно (500 - 1000-Ю3). Практически без ремонта ВВ могут работать до 25 лет. ВВ и элегазовые выключатели до 10 кВ применяются на подстанциях минского метрополитена, концерна "Белэнерго" и других предприятиях. все используемые в настоящее время ВВ требуют эпизодического обслуживания (регулировки, смазки, контроля хода, поджатия) и могут создавать опасные перенапряжения при коммутации некоторых видов нагрузки. Привод L обычных ВВ принципиально не отличается через приводов масляных и
К электромагнитных выключателей. Он содержит значительное количество передаточных звеньев между электромагнитом (или пружинами включения и отключения пружино-моторного привода) и подвижными контактами вакуумной дутогасительной камеры (ВДК).
В вакуумных выключателях фирмы "Тавридаэлектрик" (Москва) используется привод с магнитной защелкой и ВДК собственного производства, в основу конструкции которого заложен принцип соосности электромагнита привода и ВДК в каждом полюсе выключателя. Оригинальная строение ВВ позволила существенно упростить ки-L нематическую схему, отказаться от нагруженных узлов трения. В ре-
зультате механический ресурс составил 50 тыс. операций включения-выключения без обслуживания в течение только срока службы (в этих ВВ детали изоляции, подверженные ударным нагрузкам при включении-выключении, выполнены из современных ударопрочных пластиков с высокими механическими характеристиками).
Новая серия ВВ с магнитной защелкой обладает по сравнению с традиционными следующими преимуществами:
• абсентеизм необходимости обслуживания в течение всего срока эксплуатации;
• простота и надежность привода;
• большой механический доход;
• малые габариты и масса;
• адаптация к различным видам КРУ и КСО.
На ТП напряжением до 10 кВ чаще всего применяют выключатели нагрузки (ВНР и ВНРЗ), масляные (ВМП, ВПМ) и электромагнитные (ВЭМ) выключатели.
Рис. 5.9. Выключатель нагрузки ВНР-10/400-10з: 1 — оправа; 2 — опорный изолятор; 3 — контакты с держателями; 4 — ножи; 5 — гасительная камера; 6 — основной верхний контакт; 7, 12 — изоляционная и блокировочная тяги; 8 — рычаг; 9 — ловкий соединитель; 10 — нож заземления; 11, 15 — валы заземляющего устройства и выключателя; 13 — пружины; 14 — резиновые шайбы
Выключатели нагрузки ВНР (рис. 5.9) предназначены только для включения и отключения токов нагрузки. Для отключения цепей при коротких замыканиях для выключателях нагрузки устанавливают высоковольтные предохранители ВНРЗ. Выключатели нагрузки монтируются на стальной раме с опорными изоляторами. На верхних изоляторах (для каждой фазы) установлены неподвижные контакты — рабочие и дугогасительные. Дугогасительный контакт располагается
в пластмассовой камере (рис. 5.10), внутри которой находится вкладыш из органического стекла. Вкладыш состоит из двух частей и в собранном виде образует узкую щель чтобы входа подвижного дугогасительного контакта. На нижних изоляторах закреплены ножи — подвижные рабочие контакты, состоящие из двух соединенных между собой медных полос. Подвижные дугогасительные контакты расположены между двумя направляющими полосами, прикрепленными к ножу. На раме в подшипниках установлен волна, к которому приварены три рычага с фарфоровыми тягами. Подвижная система выключателя нагрузки отключается с помощью двух пружин. Чтобы установить предохранители, к раме крепится дополнительный каркас с опорными изоляторами, которые имеют контактные губки и пружины. На этом каркасе может оставаться смонтировано устройство, подающее команду на отключение выключателя при перегорании предохранителя.
При этом размыкаются главные контакты, после дугогасительные, а возникающая дуга затягивается в щель между вкладышами. Под действием высокой температуры дуги органическое стекло интенсивно выделяет газы, которые с внушительный скоростью вырываются из камеры и в сотые доли секунды гасят дугу.
Заземляющее устройство выключателя нагрузки представляет собой вал с приваренными к нему контактными пластинками (ножами) и может располагаться сверху или снизу рамы выключателя и сообразно заземлять стойки неподвижных или подвижных контактов выключателя.
Простейшая механическая блокировка между двумя валами выключателя и заземляющих ноже^ исключает возможность включения
Рис. 5.10. Дугогасительное устройство: 1 — пластмассовый корпус; 2 — вкладыши; 3, 5 — подвижный и вялый дугогасительные контакты; 4 — отверстия для соединительных винтов; 6 — основной неподвижный контакт выключателя; 7 — гибкая связь; 8 — пружинящая доска
заземляющих ножей при включенном выключателе и включения выключателя при включенных ножах заземления. Управление заземляющим устройством выполняется с помощью привода ПР-2 сиречь другого ручного привода.
Масляные выключатели — устройства, у которых дутогаси-тельной средой является трансформаторное масло. Когда между контактами, находящимися в масле, возникает дуга, под действием высокой температуры масло переходит в газообразное добро (до 70% водорода, который не поддается ионизации). Давление газа быстро повышается предварительно нескольких десятков атмосфер, что способствует быстрому гашению дуги.
В зависимости от объема масла выключатели бывают: баковые (многообъемные) и горшковые (малообъемные). В РУ на 10 кВ в основном применяют малообъемные выключатели, каждый полюс которых находится в отдельном цилиндре: ВМП-10 (масляный подвесной), ВМПП-10 (с пружинным приводом), ВК-10 (колонковый), ВМПЭ-10 (с электромагнитным приводом) и др.
Рис. 5.11. Выключатель ВМП-10: 1 — полюс; 2 — изолятор; 3 — обшивка; 4 — изоляционная тяга; 5 — главный вал; 6 — масляный буфер; 7 — болт заземления
Выключатель ВМП-10 (рис. 5.11 ), применяемый на напряжение 10 кВ и номинальные токи 630 и 1000 А, используется взамен выключателя ВМГ-10. Выключатель имеет три полюса, смонтированные на общей заземленной металлической раме, внутри которой расположены главный вал, отключающие пружины, масляный и пружинный буфе-
ры. Полюсы крепят к раме шестью фарфоровыми опорными изоляторами (по два для полюсе) с эластичным соединением арматуры, что повышает механическую устойчивость выключателя. Главный вал соединяется с механизмом каждого полюса изолированными тягами. Полюс выключателя (рис. 5.12) представляет собой цилиндр из прочного изоляционного материала — стеклоэпоксида, на концах которого заармированы металлические фланцы. для верхнем фланце крепится корпус выпрямляющего механизма, передающего движение от вала выключателя к токоведущему стержню. Этот корпус (из алюминиевого сплава) закрывается сверху крышкой из изоляционного материала. Внутри размещают, кроме выпрямляющего механизма, рожковый токосъем и маслоотделитель, какой предотвращает выброс масла при отключении тока короткого замыкания.
Рис. 5.12. Разрез полюса выключателя ВМП-10:
1,7 — выводы; 2, 9 — крышки; 3 — неподвижный розеточный контакт; 4, 6 — фланцы; 5, 25 — цилиндры; 8 — роликовый токосъем; 10 — колпак; 11, 24 — пробки; 12 — маслоотделитель; 13 — корпус механизма; 14 — ось; 15 — направляющая колодка; 16 — рычаг; 17 — упоры; 18, 19 — стержни; 20 — стопорный винт; 2J — шайба; 22 — дугогасительная камера; 23 — маслоуказатель
Нижний фланец закрывается силуминовой крышкой, для которой расположен розеточный неподвижный контакт. Использование силумина уменьшает магнитные потери в выключателе. На каждой крышке устанавливается цилиндр с дугогасительной камерой.
Уровень масла в выключателе определяется с помощью маслоука-зателя.
Рис. 5.13. Выключатель ВЭМ-10:
1, 9 — изоляционные кожух и тяга; 2 — счетчик; 3 — дугогасительная комната; 4 — магнитопровод; 5, 12 — подвижный и неподвижный контакты; б — контактор; 7 — электромагнитный привод; 8 — рама (тележка); 10, 13 — токоотвод и токоподвод; 11 — изолятор; 14 — катушка магнитного дутья
Электромагнитные выключатели (ВЭМ-10) (рис. 5.13) не требуют для своей работы масла, что делает их взрыво- и пожаробезопасными, а высокая токоустойчивость контактов и дугогасительных камер обеспечивает большое мера включений в электроустановках с частыми коммутационными операциями. Дугогасительная система состоит из электромагнита и дугогасительной камеры. На П-образный магнитопровод электромагнита надета катушка электромагнитного дутья. Дугогасительная камера представляет собой пакет тонких керамических пластин с Л-образными вырезами и располагается среди полюсными наконечниками электромагнита, над контактами выключателя.
Пластины в пакете уложены в шахматном порядке и обладают высокой дугоустойчивостью и теплопроводностью, допуская температуру 2000 °С. По концам пакета в специальных керамических лотках закреплены медные электроды (рога), по которым движется дута в процессе отключения выключателя. Она затягивается вверх по узким щелям между холодными керамическими пластинами, отдает теплоту, растягивается сообразно длине и гаснет. Дуга движется вверх в дугогаситель-ную камеру под действием электродинамических сил и тепловых потоков. Катушка магнитного дутья имеет небольшое сопротивление и включается последовательно в электрическую гора, через нее проходит полный ток отключаемой цепи. В результате между полюсными наконечниками электромагнита создается интенсивное магнитное поле, которое заставляет дугу ходить по медным рогам, так как на круг проводник с током (в том числе и на электрическую дугу), находящийся в магнитном поле, действует электродинамическая мощь, направление которой, как известно, определяется по правилу левой руки. Гашению дуги способствует также резкое снижение тока в электромагнитном выключателе из-за увеличения сопротивления дуги. век горения дуги при отключении токов короткого замыкания не превышает 0,02 с.
При отключении малого тока электродинамическая сила, действующая на дугу, небольшая. В этом случае передвижению дуги в щели дугогасительной камеры способствуют цилиндры воздушного дутья, закрепленные для подвижных контактах выключателя. При отключении выключателя поршни передвигаются в цилиндрах и выталкивают воздух между размыкающимися дугогасительными контактами (система принудительного дутья).
Контактная учение выключателя состоит из главных и дугогасительных контактов. Наконечники дугогасительных контактов выполнены из металла (кирита), обеспечивающего большой срок их службы. При включении выключателя сначала замыкаются дугогасительные контакты, а кроме шунтирующие их главные контакты. При отключении контакты размыкаются в обратном порядке. Таким образом защищаются от обгорания главные контакты.
Отремонтированные трансформаторы проходят контрольные (окончательные) испытания, которые должны подтвердить высокое качество выполненного ремонта, отсутствие дефектов, согласие их характеристик паспортным значениям, а также требованиям ГОСТов:
• испытание трансформаторного масла;
• определение коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;
• измерение сопротивления обмоток постоянному току;
• измерение токов, потерь холостого хода и короткого замыкания;
• измерение сопротивления изоляции обмоток;
• испытание электрической прочности главной изоляции повышенным напряжением промышленной частоты;
• разложение электрической прочности витковой изоляции индукционным напряжением.
Испытание трансформаторного масла осуществляют на электрическую прочность (пробой и диэлектрические потери). Для этого берут пробу масла (из бака трансформатора и чистую сухую стеклянную посуду не менее 0,5 л) и заливают ее в маслонробоннын аппарат. после 20 мин (за это время из масла выходят пузырьки воздуха) плавно повышают напряжение, наблюдая за стрелкой вольтметра, предварительно пробоя. Выполняют 6 пробоев с интервалом 10 мин. Первый пробой не учитывается. Среднее арифметическое пробивного напряжения остальных пяти пробоев принимают за пробивное напряжение трансформаторного масла, которое должно оставаться не менее 25 кВ для трансформаторов с напряжением до 15 кВ включительно и не менее 30 кВ — с напряжением 15 - 30 кВ.
При ремонте выполняют и химический анализ масла, в результате которого определяют кислотное количество, температуру вспышки паров, реакцию водной вытяжки, массу взвешенного угля и механических примесей. Одновременно проверяют прозрачность масла.
Рис. 3.12. Схема измерения коэффициента трансформации с помощью двух вольтметров с переключателями
Коэффициент трансформации проверяют сообразно схеме, приведенной на рис. 3.12, чтобы убедиться в правильности числа витков, сборки схемы соединения обмоток и подключения отводов к переключателю. Одновременно подают напряжение (не менее 2 % номинального) для все фазы трехфазного трансформатора и все ступени напряжения, отклонение но фазам не должно побеждать 2 %.
При проверке группы соединения определяют правильность соединения обмоток и их соответствие группе.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току позволяет выявить дефекты, допущенные при ремонте: обрыв параллельных проводников обмоток; низкое качество соединений пайкой; незавидный контакт в месте присоединения отвода к переключателю и др. Перечисленные дефекты увеличивают сопротивление обмоток за счет повышения переходного сопротивления на дефектных участках. Измеренные сопротивления по всем фазам и ступеням не должны отличаться более чем на 2 %.
Измерение тока и потерь холостого хода проводят для выявления таких дефектов в магнитной системе трансформатора, которые увеличивают ток холостого хода и дополнительные потери, снижающие КПД трансформатора, а в отдельных случаях приводят к недопустимому нагреву. для обмотку НН подают симметричное напряжение частотой 50 Гц при разомкнутой обмотке ВН и плавно увеличивают его от нуля до номинального значения. около этом измеряют ваттметром мощность, потребляемую трансформатором, и амперметрами — линейные токи.
Допущенные при ремонте трансформатора неправильная транспозиция проводов, обрыв или надлом одного из параллельных проводов, плохой контакт и применение проводов заниженного сечения увеличивают омическое сопротивление обмоток и вызывают дополнительные потери энергии в них присутствие нагрузке. Перечисленные дефекты выявляются путем проведения опыта короткого замыкания и сопоставления фактических и расчетных потерь в обмотках. При опыте короткого замыкания вводы обмоток НН трансформатора замыкают между собой, а к вводам обмоток ВН подают такое напряжение, присутствие котором в обмотках устанавливаются номинальные токи. Измерение потерь энергии при опыте короткого замыкания сопоставляют с расчетными. Если они выше расчетных, значит в трансформаторе имеются неисправности.
Измерение сопротивления изоляции обмоток осуществляется мегаомметром между обмоткой ВН и баком быть заземленной обмотке НН, обмоткой НН и баком при заземленной обмотке ВН, обмотками ВН и НН, соединенными между собой, и баком. Сопротивление изоляции обмоток трансформатора до 35 кВ считается удовлетворительным, разве оно не менее 300 МОм для трансформаторов мощностью до 6300 кВ-А включительно и 600 МОм для трансформаторов 10 000 кВ-А и выше.
Испытание электрической прочности главной изоляции (промеж обмотками различных напряжений и каждой из них относительно заземленных частей трансформатора) повышенным на-
пряжением промышленной частоты заключается в том, что от специального трансформатора с регулируемым напряжением подают повышенное старание (25 кВ для трансформаторов 6кВ, 35 кВ — 10 кВ, 85 кВ — 35 кВ) частотой 50 Гц на исследуемые обмотки трансформатора. Если в течение 1 мин с момента подачи испытательного напряжения амперметр не показывает увеличения тока, а вольтметр — уменьшения напряжения и внутри трансформатора отрицание потрескиваний, напряжение снижают до нуля и считают, что трансформатор выдержал испытание.
разыскание электрической прочности витковой изоляции индуктированным напряжением проводят таким образом: к обмотке НН при разомкнутой обмотке ВН и заземленном баке трансформатора подают от генератора испытательное напряжение: 115 % номинального — при магнитопроводе шпилечной конструкции, 130% — быть бесшпилечной конструкции. Трансформатор считается выдержавшим испытание, если в течение 1 мин не наблюдаются скачки тока, разряды и другие явления, свидетельствующие о повреждении изоляции.
нынешний ремонт измерительных трансформаторов начинают с очистки их от пыли и грязи, затем осматривают фарфоровую, эпок-
сидную или другую изоляцию, проверяют надежность их крепления к
I конструкции, величина масла в баке и отсутствие течи в уплотнениях и
сварных швах. Чтобы устранить течь масла, подтягивают скрепляющие болты. Если это не помогает, ставят новую прокладку из масло-стойкой резины. коль масло протекает через сварные швы, трансформатор заменяют новым.
Проверяют надежность соединения трансформатора с контуром заземления, контактные соединения внешних проводов с трансформатором, соединения вторичных обмоток с "землей". При ремонте разборных трансформаторов тока проверяют отсутствие ржавчины на торцах магнитопровода. чтобы этого отсоединяют проводники, откручивают гайки скрепляющих болтов и разнимают половинки трансформатора. Ржавчину снимают Щкуркой, половинки скрепляют болтами, стараясь, чтобы между ними не было воздушного зазора и кабель распо-’ лагался в центре окна трансформатора.
В трансформаторах измеряют сопротивление изоляции, первичной обмотки — мегаомметром на 2,5 кВ, вторичной — для 1 кВ. Сопротивле-’ ние изоляции не нормируется, однако для вторичных обмоток транс-[ форматора тока сопротивление, равное 50 - 100 Мом, считается предварительно-| статочным. Если сопротивление изоляции обмоток менее указанной ‘ величины, трансформатор снимают и сушат.
При капитальном ремонте трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН) испытывают повышенным напряжением. При замене трансформаторов в ходе ремонта проводят испытания, проверяют целость их обмоток, а также группы соединения трехфазных и полярность однофазных трансформаторов. чистый известно, направление тока в обмотке амперметра переменного тока не оказывает влияния на точность его работы (при любом способе подключения амперметра к ТТ он довольно давать правильные показания). В таких же приборах, как ваттметры, счетчики электроэнергии, а также многие устройства релейной защиты, направление тока имеет большое значение. следовательно обмотки ТТ имеют специальную маркировку, позволяющую правильно подключать его в первичную цепь высокого напряжения и во вторичную измерительную цепь. Так, начало и истечение первичной обмотки маркируются соответственно Л1 и Л2 (линия), а начало и конец вторичной обмотки — И1 и И2 (измерительная оковы тока). Выводы ТН маркируют следующим образом: начало и конец первичной обмотки обозначают соответственно А и X, а начало и завершение вторичной обмотки — а и х.
Целостность обмоток и правильность их соединения проверяют ме-гаомметром, а полярность определяют по схеме, показанной на рис. 3.11. При правильном обозначении выводов стрелка гальванометра (поляриметра) Р в момент замыкания рубильника 5 должна отклоняться вправо. Трансформаторы с неправильно обозначенными выводами отправляют для перемаркировки. присутствие проверке целости вторичной обмотки закорачивают первичную обмотку, так как при разомкнутой первичной обмотке в ней будет наводиться электродвижущая держава большой величины, опасная как для человека, так и чтобы изоляции обмотки.
Периодичность текущих ремонтов силовых трансформаторов (без подъема магнитопровода) определяется в соответствии с установленными нормами и зависит от их технического состояния.
около текущем ремонте масляного трансформатора его осматривают снаружи и устраняют выявленные дефекты, чистят изоляторы, бак и радиаторы, удаляют грязь из расширителя, доливают масло, проверяют маслоуказатель, спускной кран и уплотнения, надежность контактных соединений, берут пробу масла, проводят испытания и измерения.
В процессе осмотра проверяют герметичность уплотнений. Если она нарушена и имеется течь масла между крышкой и баком alias фланцевыми соединениями, то подтягивают гайки. Если же это не помогает, уплотнения заменяют новыми, из маслостойкой резины.
Бак трансформатора и радиаторы очищают от пыли и масла, изоляторы протирают бензином. Удаляют грязь из расширителя и проверяют работу маслоуказателя. При необходимости доливают масло. должен помнить, что температура доливаемого масла должна отличаться от температуры масла в трансформаторе не более чем на 5°С.
кроме проверяют воздухоосушитель. Если индикаторный силика-гель имеет розовый цвет, его заменяют новым (голубым). Силикагель для повторного использования восстанавливают через сушки: индикаторный — при 100 - 120 °С в течение 15 - 20 ч (до ярко-голубого цвета), гранулированный — около 400 - 500 °С в течение 2 ч.
Перезарядка термосифонного фильтра выполняется, если кислотное число масла составляет 0,1 мг КОН (по результатам испытания пробы масла). ради этого сливают масло из расширителя, снимают крышку фильтра, а затем решетку с силикагелем. Бывший в употреблении силикагель заменяют свежим, сухим. Установив крышку, заливают масло в расширитель, предварительно выпустив воздух из фильтра вследствие пробку на его крышке. Масло доливают до соответствующей отметки на маслоуказателе расширителя в зависимости от температуры масла, которую контролируют термометром, установленным для крышке бака. В корпус оправы термометра также заливают трансформаторное масло.
При текущем ремонте сухого трансформатора необходимо снять кожух и удостовериться в отсутствии механических повреждений обмоток, изоляторов и других частей трансформатора, проверить надежность контактных соединений и заземлений, продуть трансформатор чистым сухим воздухом и протереть изоляторы.
По окончании ремонта замеряют сопротивление изоляции обмоток трансформатора R60" и определяют коэффициент абсорбции (положение R60" и R15", где R60" — сопротивление изоляции через 60 с, R15" — через 15 с после начала измерения) мегаомметром для 2500 В. Сопротивление изоляции измеряют между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками.
Сборку трансформатора начинают со сборки его главный части — каркаса (остова) магнитопровода. К месту работы доставляют полный комплект изолированных пластин, изоляционных деталей, приспособлений и инструмента и располагают в таком порядке, чтобы при выполнении операций не надо было делать лишних движений.
Магнитопроводы в зависимости от габаритных размеров собирают на металлических столах, приспособлениях или кантователях.
Пластины собранного магнитопровода неплотно прилегают одна к иной, поэтому его сначала прессуют, устанавливая груз или стягивая пластины временными шпильками, а после проверяют по всему периметру толщину магнитопровода. Надевают на стяжные шпильки бумажно-бакелитовые трубки, электрокартонные и стальные шайбы, навинчивают гайки и слегка стягивают. Затем устраняют неровности и прессуют магнитопровод накануне требуемого размера (равномерно закручивая гайки на шпильках). После этого к нижним ярмовым балкам крепят опорные планки. Полностью собранный магнитопровод стропят, поднимают, ставят вертикально на шпалы и устанавливают вертикальные прессующие шпильки.
впоследствии выполнения всех операций сборки магнитопровод осматривают, окончательно подтягивают шпильки, измеряют мегаомметром сопротивление изоляции ярмовых балок и шпилек по отношению к активной стали.
Полностью собранный магнитопровод доставляют в обмоточное часть, где сначала расшихтовывают верхнее ярмо, устанавливают ярмовую изоляцию и изоляционные цилиндры, а затем насаживают обмотки на стержни и шихтуют верхнее бремя.
При ремонте трансформаторов небольшой мощности в электроремонтном цехе магнитопровод собирают полностью (но без шихтовки верхнего ярма). для стержни такого магнитопровода насаживают обмотки НН и ВН. Изолируют их и только затем шихтуют верхнее ярмо и полностью собирают магнитопровод.
Заключительными операциями первого этапа сборки трансформатора являются сборка и комбинация схемы обмоток.
Обмотки современных трансформаторов, применяемых в электроустановках промышленных предприятий, как правило, соединены "звездой" (в редких случаях — "треугольником"). Концы обмоток соединяют пайкой специальными паяльниками. После пайки участки соединений очищают от выступающих частиц припоя, изолируют ла-котканью шириной 20 - 25 мм и покрывают лаком ГФ-95.
чтобы обеспечения высокой электрической прочности изоляции активную часть трансформатора подвергают сушке, в результате которой удаляется влага из его твердой изоляции. Существуют различные способы сушки трансформаторов (например, в специальном шкафу, инфракрасными лучами, методом индукционных потерь, токами короткого замыкания и др.).
После окончания сушки выполняют так называемую "отделку" активной части: подпрессовывают обмотку вертикальными шпильками верхнего и нижнего ярм магнитопровода. кроме проверяют сопротивление изоляции обмоток, стяжных шпилек и ярмовых балок и переходят к операциям второго этапа сборки трансформатора.
При сборке трансформаторов без расширителя, вводы которых расположены на стенках бака, сначала опускают активную абзац в бак, устанавливают вводы, присоединяют к ним и переключателю отводы обмоток, а затем размещают крышку на баке.
Крышки трансформаторов мощностью до 560 кВ-А устанавливают на подъемных шпильках магнитопровода и снабжают необходимыми деталями, а более мощных — комплектуют одиноко и закрепляют на подъемных шпильках выемной части или баке. При этом особое внимание обращают для правильность установки уплотняющих прокладок, прочность затяжки гаек, правильность присоединения отводов к вводам и переключателю, уплотнения, исключающих протекание масла.
Активную часть с закрепленной на ней крышкой стропят за подъемные кольца тросами, поднимают краном и медленно опускают в бак, соблюдая меры предосторожности; монтируют крышку, равномерно затягивая болты сообразно всему периметру; на крышке устанавливают кронштейны, на которых крепят расширитель с маслоуказателем; располагают предохранительную трубу; устанавливают реле и пробивной предохранитель.
После сборки трансформатора перед заполнением его маслом снова Г раз проверяют мегаомметром на 1000 В электрическую прочность изо-
ляции обмоток. Затем трансформатор заполняют до требуемого уровня сухим трансформаторным маслом соответствующей электрической прочности, проверяют герметичность арматуры и установленных для крышке деталей, а также отсутствие течи масла из соединений и сварных швов.
Затем трансформатор подвергают электрическим испытаниям, объем и нормы которых установлены ГОСТом.
Магнитопроводы требуют чаще всего частичного ремонта, реже — ремонта с полной разборкой и перешихтовкой активной стали.
Частичный ремонт выполняют быть небольших повреждениях изоляционных деталей, ослаблении крепления ярмовых балок и т. п.
Места прогара и оплавления активной стали зачищают, снимая наплывы металла карборундовым камнем, насаженным на вал электросверлильной машинки, или вырубая зубилом. Затем для этих местах распрессовывают пластины магнитопровода, отделяют сваренные пластины, снимают заусенцы и, очистив участки от остатков старой изоляции и металлических опилок, изолируют пластины, прокладывая между ними листы телефонной или кабельной бумаги.
Часто в магнитопроводах бывают весь повреждены бумажно-бакелитовые трубки, изолирующие стяжные шпильки от активной стали. В этих случаях изготавливают новые трубки.
Необходимость ремонта с полной разборкой и перешихтовкой возникает при таких тяжелых повреждениях, как "пожар стали". В этом случае может кончаться из строя значительная часть пластин активной стали магнитопровода и изоляционных деталей. При таких повреждениях ремонт магнитопровода состоит из следующих основных операций: подготовка к ремонту; разборка магнитопровода; очистка и изоляция пластин; образование изоляционных деталей; сборка.
Сначала трансформатор очищают от грязи, а затем внимательно осматривают его снаружи с целью выявления внешних неисправностей: трещин в армировочных швах, сколов фарфора вводов, нарушений сварных швов и протекания масла из фланцевых соединений, механических повреждений циркуляционных труб, расширителя и других деталей. Обнаруженные неисправности записывают в дефектировоч-ные карты.
Перед разборкой из трансформатора сливают (частично иначе полностью) масло. Частично (до уровня верхнего ярма магнитопровода) масло сливают, если ремонтные работы выполняются без подъема активной части трансформатора (например, присутствие замене вводов, ремонте контактов переключателя) или с ее подъемом, но на время, не превышающее допустимое период пребывания обмоток трансформатора без масла. Полностью масло сливают, если необходима сушка активной части трансформатора или в случаях, требующих замены поврежденных обмоток или замены масла присутствие его непригодности для дальнейшего использования из-за загрязнения и увлажнения.
Последовательность разборки трансформатора зависит от его конструкции. Рассмотрим основные операции разборки и ремонта трансформаторов большого диапазона мощностей и различного конструктивного исполнения.
Разборку начинают с демонтажа газового реле, предохранительной трубы, термометра, расширителя и других устройств и деталей, расположенных на крышке трансформатора. присутствие демонтаже газового реле под него подкладывают деревянную планку шириной 200 мм или резиновую пластину толщиной около 10 мм. Затем отвертывают болты крепления (придерживая реле рукой) и, перемещая корпус реле параллельно фланцам, снимают его. Отверстия реле закрывают листами фанеры тож картона и закрепляют освободившимися болтами. Реле аккуратно кладут на стеллаж или передают в электролабораторию для испытаний и ремонта.
Расширитель демонтируют в следующем порядке: снимают с него маслопровод с краном, стекло маслоуказателя закрывают временным щитком из фанеры, привязав его к арматуре маслоуказателя веревками; стропят расширитель пеньковым или стальным стропом (в зависимости через массы) и отвертывают крепежные болты; устанавливают наклонно две доски и по ним опускают расширитель на пол; закрывают отверстия в крышке и расширителе временными фланцами из листовой резины, фанеры или картона во избежание попадания в них грязи и влаги.
Далее демонтируют крышку трансформатора, присутствие этом освободившиеся болты укомплектовывают шайбами и гайками, смачивают керосином и хранят в металлической таре до сборки.
Для подъема активной части трансформатора применяют специальные приспособления и стропы, рассчитанные на массу поднимаемого груза и прошедшие необходимые испытания. При подъеме активной части трансформатора с вводами, расположенными для стенках бака, сначала отсоединяют отводы, демонтируют вводы и только затем поднимают активную часть. около этом, когда крышка будет приподнята над баком на 200 - 250 мм, высота временно прекращают, чтобы убедиться в отсутствии перекоса поднимаемой активной части, который может привести к повреждению обмоток. Если обнаружится перекос, активную параграф опускают на дно бака и снова поднимают только потом его ликвидации. В начале подъема рекомендуется убедиться в исправности грузоподъемного механизма, для чего необходимо поднять активную часть для 50 - 200 мм над уровнем дна бака и держать ее на весу в течение 3-5 мин, затем продолжить высота. Подняв активную часть над баком не менее чем на 200 мм, бак удаляют. Стоять под активной частью сиречь в опасной близости от нее, а также производить ее осмотр категорически запрещается.
Активную часть, поднятую из бака, устанавливают на прочном помосте из досок сиречь брусков так, чтобы обеспечить ее устойчивое вертикальное положение и возможность осмотра, проверки, ремонта.
Продолжая разборку, отсоединяют отводы через вводов и переключателя, проверяют состояние их изоляции, армировочных швов ввода и контактной системы переключателя (все неисправности записывают в дефектировочную карту). Затем отвертывают рымы с вертикальных шпилек, снимают крышку и укладывают так, для не повредить выступающие под крышкой части; вводы закрывают цилиндрами из картона или обертывают мешковиной.
Основные операции по демонтажу обмоток выполняют в такой последовательности: удаляют вертикальные шпильки, отвертывают гайки стяжных болтов и снимают ярмовые балки магнитопровода, связывая и располагая пакеты пластин сообразно порядку, чтобы удобнее было их затем шихтовать. Далее разбирают соединения обмоток, удаляют отводы, извлекают деревянные и картонные детали расклиновки обмоток ВН и НН и снимают обмотки вручную или с через подъемного механизма ((обмотки трансформаторов мощностью 100 кВА и выше) сначала ВН, а затем НН.
При дефектировке обмоток для определения мест витковых замыканий используют ассортимент специальных приборов. После дефекти-ровки поврежденные обмотки доставляют в обмоточное отделение, а расширитель, переключатель, вводы и другие детали трансформатора, требующие ремонта, — в отделение ремонта электромеханической части.
3.1. Общие сведения о трансформаторах и их ремонте
Трансформатор — это статическое электромагнитное приготовление с несколькими индуктивно связанными обмотками, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Передача электрической энергии с одной обмотки трансформатора на другую осуществляется с помощью электромагнитного поля. Различают силовые и измерительные трансформаторы.
Силовой трансформатор используется ради преобразования электрической энергии при непосредственном питании приемников энергией высокого или низкого напряжения неизменной частоты. Стандартными номинальными линейными напряжениями электрических сетей переменного тока до 1000 В являются (ГОСТ 21128-83): 6, 12, 27, 40, 60, 110, 120, 220, 380, 660 В, выше 1000 В (ГОСТ 721-77): 6, 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ. Передача электрической энергии на большие расстояния осуществляется, наподобие известно, при высоких напряжениях с целью уменьшения потерь в перелающих сетях и сечения проводов линий электропередач. В местах потребления электроэнергии ее напряжение с помощью трансформаторов понижается до требуемого значения.
Силовые трансформаторы бывают общего назначения (ради питания обычных сетей или электроприемников) и специального назначения (для питания сетей или электроприемников, отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы, положим промышленных электротермических печей по выплавке стали и других металлов, преобразовательных установок переменного тока в постоянный, электровозов на железнодорожном транспорте и др.). К специальным силовым трансформаторам относятся сварочные трансформаторы.
Силовые трансформаторы разделяют на масляные, у которых обмотки единодушно с магнитной системой погружены в бак с трансформаторным маслом для улучшения изоляции токоведущих частей и условий охлаждения трансформатора, и сухие, для которых охлаждающей средой служат воздух, газ и твердый диэлектрик.
В электрических сетях применяются также и автотрансформаторы. У них первичная и вторичная обмотки, в предпочтение от обычных силовых трансформаторов, наряду с электромагнитной связью соединены между собой и гальванически.
Рис. 3.1. Устройство силового масляного трансформатора мощностью 1000 — 6300 кВ-А напряжением 35 кВ: 1 — бак; 2 — вентиль; 3 — болт заземления; 4 — термосифонный фильтр; 5 — радиатор; в — переключатель; 7 — расширитель; 8 — маслоуказатель; 9 — воздухоосушитель; 10 — выхлопная труба; 11 — газовое реле; 12 — ввод ВН; 13 — привод переключающего устройства; 14 — ввод НН; 15 — подъемный рым; 16 — отвод НН; 17 — остов; 18 — отвод ВН; 19 — ярмовые балки остова (верхняя и нижняя); 20 — регулировочные ответвления обмоток ВН; 21 — обмотка ВН (внутри НН); 22 — каток тележки
Масляный трансформатор ТМ (рис. 3.1) состоит из магнитопрово-также с размещенными на нем обмотками высокого напряжения (ВН) и низкого напряжения (НН), бака и крышки с вводами. Выводы обмоток ВН и НН, изоляторы смонтированы на крышке, которая крепится к баку болтами и уплотняется прокладкой из маслостойкой резины. На крышке также расположены колпак привода переключателя и расширитель. Для перемещения быть монтаже и ремонте трансформатор снабжен стальными катками.
Магнитопровод набирают из изолированных между собой (для уменьшения потерь от вихревых токов) листов холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,35 - 0,5 мм. В качестве межлистовой изоляции чаще всего применяют лаки, которые потом нанесения на металл и запекания образуют пленку с высокими изоляционными свойствами, механически прочную и маслостойкую.
Обмотки выполняют из медного или алюминиевого провода круглого либо прямоугольного сечения. В качестве изоляции проводов используют телефонную или кабельную бумагу и хлопчатобумажную пряжу.
Переключатель служит чтобы изменения числа витков первичной обмотки, а следовательно, коэффициента трансформации при регулировании в определенных пределах вторичного напряжения трансформатора. Так, трансформаторы мощностью до 1000 кВ-А имеют три ступени регулирования напряжения в пределах ±5%, трансформаторы мощностью более 1600 кВ-А — пять ступеней регулирования в тех же пределах.
В баке трансформатора находятся магнитопровод с обмотками и трансформаторное масло. Трансформаторы короткий мощности имеют гладкостенные баки, в трансформаторах мощностью более 40 кВ-А к баку приваривают циркуляционные трубы в один или несколько рядов (трубчатые баки). Существуют также ребристые баки (с вертикальными ребрами для охлаждения воздухом). Трансформаторы крупный мощности обеспечивают съемными радиаторами. В верхней части бака приварены крюки для подъема трансформатора, а внизу бак имеет болт для заземления и маслосливной кран.
Расширитель представляет собой сварной стальной цилиндр, закрепленный на кронштейнах и соединенный с баком патрубком. степень масла в расширителе контролируется указателем уровня в виде трубки или прозрачной вставки. В верхней части расширителя имеется отверстие для заливки масла, которое закрывается пробкой с резьбой. Для свободной циркуляции воздуха установлена дыхательная труба, нижний торец которой защищен крышкой с отверстием и сеткой. совместно с воздухом в расширитель (а следовательно, и в масло) могут попадать частицы пыли и грязи, а также пары влаги, которые конденсируются на его стенках. Для удаления загрязненного масла и влаги имеется отстойник с пробкой. Температуру масла в трансформаторе контролируют ртутным термометром иначе термометрическим сигнализатором.
Сухой трансформатор состоит из магнитопровода, обмоток ВН и НН, заключенных в защитный кожух.
Трехфазные трансформаторы выполняются с различными схемами и группами соединения обмоток (рис. 3.2). Группой соединения называют угловое смещение векторов линейных напряжений обмотки НН по отношению к векторам соответствующих линейных напряжений обмотки ВН. Группа соединения обозначается числом, которое, будучи умноженным для 30° (угловое смещение, принятое за единицу),
дает угол отставания в градусах; число 11 означает отставание 330°, а 0 или 12 — отставание 0° (векторы линейных напряжений обмоток ВН и НН совпадают). ежели направление вектора линейного напряжения обмотки ВН принять за направление минутной стрелки часов, а направление вектора линейного напряжения обмотки НН — ради направление часовой стрелки, то группа 0 (по старому стандарту эта общество обозначалась цифрой 12) будет соответствовать совпадению стрелок — двенадцати часам.
Для уменьшения потерь трансформаторы включают на параллельную работу, если их одноименные выводы на первичной и вторичной сторонах соединены между собой. При этом необходимо исполнять следующие условия: одинаковые группы соединения обмоток, равенство коэффициентов трансформации и напряжений короткого замыкания. Напряжение короткого замыкания трансформатора — это напряжение (в процентах номинального), которое необходимо налог на одну из обмоток, чтобы по ней проходил ток, соответствующий номинальной мощности, около замкнутой накоротко второй обмотке. Не рекомендуется параллельная работа трансформаторов, если отношение номинальных мощностей более 3:1.
В электроустановках выключая силовых применяются измерительные трансформаторы: трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.
Трансформатор тока (ТТ) предназначен для снижения тока первичной линии до значения, при котором наиболее целесообразно осуществлять содержание (подключение) соответствующих измерительных приборов, устройств релейной защиты, автоматики, сигнализации и управления. Наличие ТТ позволяет устанавливать измерительные приборы на значительных расстояниях от контролируемых линий.
Трансформаторы, напряжения (ТН) похожи на силовые трансформаторы и предназначены для питания цепей напряжения различных измерительных приборов и реле (рис. 3.3).
быть ремонте трансформаторов необходимо особое внимание уделять изоляционным работам, так как надежность трансформаторов в
эксплуатации определяется в основном качеством изоляции.
Наиболее многократно в трансформаторах повреждаются обмотки ВН, реже НН. Повреждения в основном происходят из-за снижения электрических свойств изоляции на каком-нибудь участке обмотки, в результате чего наступает электрический пробой изоляции между витками и их замыкание, приводящее к выходу трансформатора из строя.
Повреждение внешних деталей трансформатора (расширителя, бака, арматуры, вводов, пробивного предохранителя) позволительно обнаружить при внимательном осмотре, а внутренних — в результате испытаний.
Табл. 3.1. Неисправность трансформаторов и возможные причины их возникновения
|
Элемент |
Причины неисправности |
|
|
трансформатора Обмотки Переключатель регулирования напряжения Вводы Магнитопровод Бак и арматура |
Витковое замыкание Замыкание для корпус (пробой), междуфазное короткое замыкание Обрыв Отсутствие контакта Оплавление контактной поверхности Электрической пробой на корпус "Пожар стали" Протекание масла из сварных швов, фланцев и крана |
Старение изоляции, постоянные перегрузки, динамические усилия при коротких замыканиях Старение изоляции, увлажнение масла или снижение его уровня, внутренние и внешние перенапряжения, неправильность обмоток вследствие прохождения больших токов короткого замыкания Отгорание выводных концов обмоток из-за низкого качества соединения или электродинамических усилий при коротком замыкании Нарушение регулировки переключателя Термическое реакция на контакты токов короткого замыкания Трещины в изоляторах вводов, понижение уровня масла в трансформаторе Нарушение изоляции между листами или стяжными болтами Нарушение целостности сварных швов, плотности фланцевых соединений, недостаток прокладки крана в месте соединения с фланцем |
В зависимости через массы и габаритов машины демонтируются и направляются в ремонт или его выполняют непосредственно на месте их установки. В любом случае приемка в исправление и сдача их заказчику после ремонта осуществляются в соответствии с техническими условиями
(ТУ), в которых регламентируются взаимные обязательства заказчика и ремонтного предприятия.
Приемку машин в ремонт производят по акту. В нем, кроме паспортных данных машины и предполагаемого объема ремонта, указываются технические требования, которым должна приличествовать машина после ремонта: напряжение, частота вращения, класс нагре-востойкости изоляции и т. д. В улучшение принимаются только комплектные электрические машины, которые имеют все основные узлы и детали, включая старые обмотки. Все соединительные и установочные детали должны быть демонтированы заказчиком. Не принимаются машины разукомплектованные, с разбитыми корпусами и подшипниковыми щитами, со значительным (более 25%) повреждением активной стали.
около ремонте в машинах сохраняется прежняя конструкция и, как правило, паспортные характеристики.
Ремонт электрических машин проводится в соответствии со следующими требованиями: применяемые материалы должны идти стандартам; класс нагревостойкости изоляции быть не ниже предусмотренного заводом-поставщиком; отремонтированные машины обеспечиваются всеми деталями и очищаются, а обмотка, поверхность магнитопровода, крепления обмоток и схемы покрываются лаком, внутренние поверхности подшипниковых щитов и корпуса, вентиляторы и внешние поверхности окрашиваются, конец вала покрывается консервированной смазкой; обмотки и другие токоведущие части надежно закрепляются; пазовые клинья не должны держать слабины, а подшипники скольжения — течи масла; подшипники качения заполняются смазкой. Отремонтированная машина должна пройти приемо-сдаточные испытания, после чего ремонтные организации гарантируют ее исправную работу на протяжении одного возраст при выполнении условий транспортировки, хранения и эксплуатации.
Выводные концы обмоток маркируются в соответствии со стандартом, к корпусу крепится новый щиток. На нем указывают: название предприятия, которое производило улучшение, тип машины, номинальную мощность, напряжение, ток, частоту вращения, КПД, коэффициент мощности (для машин переменного тока), дату выхода из ремонта.
На электроремонтных предприятиях существуют технологические карты ремонта электродвигателей и генераторов разных мощности и класса напряжения (предварительно и выше 1000 В). Они оформлены в виде таблиц, где приведены номера и содержание всех технологических операций, ТУ, сведения об оборудовании и оснастке, необходимых для ремонта, а также нормы времени для выполнение отдельных операций.