Электромонтаж оборудования

Записи с меткой «неисправность»

Переключающее устройство предназначено для изменения числа витков первичной (или вторичной) обмотки трансформатора и, знать, коэффициента трансформации для регулирования вторичного напряжения трансформатора. На рис. 3.4 приведена принципиальная электрическая схема трехступенчатого переключателя (положение переключателя соответствует номинальному напряжению во вторичной обмотке трансформатора).

когда рукоятку переключателя повернуть на 120° по часовой стрелке, в первичной обмотке число витков уменьшится, а вторичное старание увеличится на 5%. При повороте переключателя в обратную сторону вторичное напряжение уменьшится также на 5 %.

около ремонте переключающих устройств особое внимание уделяют состоянию их контактной системы. Причиной выхода из строя трансформаторов в десяти случаях из ста бывает неисправность переключающих устройств, в частности повреждение их контактов. Неисправности в контактной системе переключающего устройства: недостаточная плотность прилегания подвижных контактов к неподвижным; ослабление соединений регулировочных отводов к контактам переключающего устройства; нарушение прочности соединений отводов с обмоткой и

др. Эти неисправности вызывают повышенные местные нагревы, часто приводящие к выходу трансформатора из строя.

В трансформаторах применяются переключающие устройства ПБВ (переключение без возбуждения) и РПН (регулирование около нагрузкой).

Рис. 3.5. Переключатель ТПСУ: Рис. 3.6. Контактная система пере-

1 — неподвижный контакт; 2 — по- ключателя ПБВ типа ТПСУ

движный сегментный контакт; 3, 4 — бумажно-бакелитовые трубка и цилиндр; 5 — болт; 6 — крышка бака трансформатора; 7 — металлический фланец; 8 — стопорный болт; 9 — колпак привода

Большинство силовых трансформаторов выполняется с устройством ПБВ различных конструкций, всетаки основным их элементом является система подвижных и неподвижных контактов. Например, в трансформаторах напряжением 6 или 10 кВ применяют переключатель ПБВ типа ТПСУ (рис. 3.5). Рабочее положение переключателя фиксируется стопорным болтом, что необходимо открутить, перед тем как повернуть переключатель. На фланце переключателя цифрами помечены положения, а для колпаке имеется стрелка, показывающая положение контактной системы. На рис. 3.6 приведена контактная система переключателя ПБВ типа ТПСУ. На бумажно-бакелитовом цилиндре 1 закреплены неподвижные контакты 3 с болтами 2 чтобы подключения отводов. Подвижные контакты 5 сегментного типа установлены на валу 4 и прижаты пружинами к неподвижным контактам. Нижний валик 6, вал 4 и контакты (сегменты) 5 приводятся в действие (поворачиваются) с помощью рукоятки колпака.

Переключающие устройства РПН выполняются с токоограничива-ющим реактором, токоограничивающими сопротивлениями и без них. для рис. 3.7 приведено переключающее устройство РПН с реактором. РПН состоит из избирателя отводов Ai - А„ обмотки 1, контакторов для отключения тока в цепях переключающего устройства, реактора или сопротивлений, с помощью которых ограничивается ток в переключаемой части обмотки во срок перевода тока нагрузки с одного отвода на другой без разрыва цепи тока нагрузки трансформатора. Кроме этого, переключающие устройства могут иметь легкий привод, электрический с кнопками управления или автоматический, а также элементы автоматики и сигнализации.

Рис. 3.7. Переключающее устройство РПН с токоограничивающим реактором:

а — электрическая схема (одной фазы); б — расположение в трансформаторе устройства РПН типа РНТ-13-623/35

Электрическая план каждой фазы устройства РПН (рис. 3.7, а) состоит из двух симметричных цепей (избиратель В с системой подвижных и неподвижных контактов, контакторы Кi и К2 и реактор Р). На схеме показано рабочее положение на одном из отводов обмотки РО. При необходимости перехода для другую ступень напряжения включением привода переключаются на соответствующие отводы контакты одной параллельной цепи, а затем другой в такой последовательности: размыкается контакт К\ (тож К?) контактора, избиратель одной цепи переходит на нужный отвод обмотки РО, после чего контакт контактора замыкается (переход на подобный отвод первой параллельной цепи окончен). Далее в той же последовательности осуществляется переход другой параллельной цепи на тот же отвод, на кто перешел избиратель первой цепи. На этом цикл перехода с одного отвода на другой без разрыва цепи рабочего тока заканчивается. Реактор в этой схеме ограничивает ток в цепи "моста", когда одна параллельная гора перешла на следующий отвод, а другая еще находится на предыдущем отводе. работник ток реактора при этом не ограничивается, так как индуктивное сопротивление реактора практически равно нулю, потому который в каждой половине его обмотки рабочие токи, а соответственно и магнитное поле имеют противоположное направление.

Однофазные избиратели 3 (рис. 3.7, б) и реактор 4 крепятся на яр-мовых балках. Контактная учение избирателей работает без разрыва цепи тока, их контакты не подгорают, поэтому избиратели располагают на активной части трансформатора. Действие контакторов 2 сопровождается разрывом тока в параллельных цепях и возникновением дуги, поэтому контакторы располагают в отдельном отсеке, заполненном трансформаторным маслом. Это позволяет жить осмотр и ремонт контакторов с заменой масла без вскрытия бака трансформатора.

Ремонт переключающего устройства ПБВ начинают с внимательного осмотра всех деталей. Особое внимание обращают на сословие рабочих поверхностей подвижных и неподвижных контактов, так как при длительной работе контактов в масле они покрываются тонкой пленкой желтоватого цвета, которая увеличивает переходное сопротивление в контактах, вызывая неестественный их нагрев и повреждение. Поэтому контакты старательно очищают, протирая технической салфеткой, смоченной в ацетоне или чистом бензине. Подгоревшие и оплавленные контакты заменяют новыми.

При ремонте переключающего устройства ПБВ подтягивают весь крепежные детали, заменяют поврежденные пружины, изолирующие детали и прокладки, проверяют отсутствие заеданий в контактах и совпадение рабочих поверхностей подвижных контактов с неподвижными, устраняют также другие дефекты, обновляют надписи и обозначения на переключателе.

Полностью отремонтированный переключатель проверяют десятью циклами переключения по всем ступеням (цикл — это ходьба механизма от первого положения до последнего и обратно).

Ремонт переключающего устройства РПН гораздо сложнее, чем переключателя ПБВ. Кроме очистки, промывки, протирки внутренних и внешних деталей, выполняют дополнительные работы, определяемые конструкцией отдельных частей переключателя и наличием большого числа контактов. Проверяют состояние поверхностей контактов избирателя ступеней, контакторов и электрической части приводного механизма (контактов контроллера, реле, конечных выключателей). Контакты всех элементов переключающего устройства, покры-

тые копотью и слегка оплавленные, зачищают и обпиливают, удаляя подгары и наплывы металла, контакты с металлокерамическим покрытием промывают, а сильно поврежденные — заменяют новыми.

В системе привода могут находиться сверхдопустимые люфты, которые устраняют подтяжкой креплений и заменой деталей, имеющих разработанные отверстия и большой износ, а также регулировкой контактора и избирателя.

Рис. 3.8. Круговая диаграмма переключающего устройства на 5 ступеней с регулировкой напряжения трансформатора ±2,5% номинального напряжения на одной ступени

Ремонт отдельных частей переключающего устройства РПН обусловлен необходимостью их разборки и сборки. В случае сборки и регулировки приводов руководствуются рисками, которые наносятся для соединяемые детали при изготовлении трансформатора на заводе. Ошибка в подключении отводов может стать причиной выхода из строя переключающего устройства, а итак, и трансформатора. Например, неправильное подключение реактора к контактору, нарушающее последовательность работы контактной системы. Во избежание ошибок в схеме подключения отводов после сборки, регулировки и визуальной проверки схемы соединений строят круговую диаграмму (рис. 3.8), которая показывает последовательность действия контактной системы переключателя, а также углы опережения и запаздывания при работе контактов контакторов и избирателя.

Построив круговую диаграмму последовательности действия контактов избирателя и контакторов при прямом и обратном ходах, сообразно величине люфта судят о качестве сборки избирателя (если люфт меньше

16°, сборка считается удовлетворительной). Затем выполняют десять циклов переключений и если дефекты отсутствуют, считают, что переключающее строй отремонтировано удовлетворительно и может быть установлено на трансформатор.

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