Ремонт силовых трансформаторов

 

 

 

 

 

Испытание трансформаторного  масла.

 

Очищенное и находящееся в эксплуатации масло подвергается лабораторным испытаниям. Различают два вида испытаний эксплуатационного масла: на пробой и сокращенный анализ.

В объем испытания на пробой входит определение электрической прочности, наличие механических примесей, содержание взвешенного угля, воды. В объем сокращенного анализа дополнительно входитопределение температуры вспышки, содержание органических кислот, наличие водорастворимых кислот и щелочей.

В соответствие с Правилами технической  эксплуатации электроустановок потребителей изоляционное масло должно подвергаться лабораторным испытаниям в следующие сроки: не реже 1 раза в 5 лет для трансформаторов мощностью свыше 630 кВА, работающих с термосифонными фильтрами; не реже 1 раза в 2 года для трансформаторов, работающих без термосифонных фильтров, после капитальных ремонтов трансформаторов и аппаратов.

Перед включением трансформатора в  работу проверяют действие газовой защиты, реле уровня масла, манометрических термометров, встроенных трансформаторов тока.

Ремонт машин переменного и постоянного тока

 

Срок жизни электрооборудования  довольно длителен. Так, срок жизни  асинхронных электродвигателей  общепромышленного исполнения в  сельском хозяйстве, как и в промышленности, равен примерно 20 годам, а срок жизни распределительных трансформаторов—30...40 годам. За этот срок в процессе эксплуатации одни из элементов электрооборудования (например, изоляция) стареют, другие (подшипники, крепежные детали и т. п.) изнашиваются.

 

 

Процессы старения и  износа выводят электродвигатель из строя. Эти процессы зависят от многих факторов: условий и режима работы, технического обслуживания электрооборудования и т. д. Одна из причин выхода электрооборудования из строя -аварийные режимы: перегрузка рабочей машины, попадание в рабочую машину посторонних предметов, неполнофазные режимы работы электрооборудования, значительные колебания напряжения питания и т. п.

Электрооборудование, вышедшее из строя, восстанавливают, то есть ремонтируют.

В отличие от промышленности, где системой планово - предупредительного ремонта и обслуживания оборудования установлено три вида ремонтов — текущий, средний и капитальный, в сельском хозяйстве принято только два вида ремонтов - текущий и капитальный.

При капитальном ремонте  электрооборудования в основной объем работ по его выполнению входит замена обмоток. При этом специализация работ еще не всегда достаточна. Один рабочий выполняет ряд операций, например заготовку пазовой изоляции, ее укладку в пазы, изготовление катушек, их укладку и т. п. В этих условиях себестоимость ремонта электрооборудования остается еще достаточно высокой и часто приближается к стоимости нового оборудования.

Согласно техническим  условиям, на сдачу в капитальный  ремонт асинхронных электродвигателей, последние направляют в капитальный ремонт со следующими неисправностями: межвитковыми замыканиями в обмотках, замыканиями обмоток на корпус или между фазами, обрывом обмоток, обугливанием изоляции обмоток, изгибом вала, износом или повреждением его шеек, износом или повреждением посадочных мест в подшипниковых щитах, дисбалансом ротора, обрывом бандажей ротора, повреждением контактных колец, требующим их разборки, трещинами в корпусе и подшипниковых щитах, снижением сопротивления изоляции, если оно не восстанавливается сушкой.

Электродвигатели, сдаваемые в ремонт, должны быть тщательно очищены от пыли и грязи. С валов электродвигателей должны быть сняты шкивы, шестерни, муфты электродвигатели принимаются в ремонт полностью укомплектованными всеми основными узлами и деталями в соответствии с комплектностью, установленной техническими условиями: станина, статор с обмоткой, ротор с обмоткой, подшипниковые щиты, вентилятор и его кожух, подшипники и их крышки, коробка выводов, траверза, щеткодержатели, контактные кольца.

Допускается принимать  в ремонт электродвигатели при частичном отсутствии метизов винтов, гаек, шайб и т. п.

В капитальный ремонт не принимаются электродвигатели с  трещинами на корпусе, превышающими 50% его длины, трещинами на посадочных местах подшипниковых щитов, с повреждением свыше 30% активной стали,

В ремонт не принимаются  электродвигатели, отремонтированные  ранее с нарушениями технологии ремонта.

 

Разборка электродвигателя.

 

Разборку электродвигателя начинают с того, что с конца  вала снимают полумуфту, шкив или  шестерню, пользуясь при этом специальными приспособлениями – съемниками. Если окажется, что снять полумуфту, шкив или шестерню затруднительно, то можно предварительно подогреть их пламенем газовой горелки до температуры 250…300^оС, одновременно охлаждая вал двигателя водой

Закончив первую операцию, освобождают крепления подшипников, удаляют шпонку, болты и снимают подшипниковые щиты. После этого, если необходимо, вынимают ротор. Это можно делать вручную, если масса ротора меньше 50 кг. Ротор нужно вынимать осторожно, чтобы не повредить сердечники и обмотки электродвигателя. Предварительно на один конец вала надевают отрезок стальной трубы.

Следует помнить, что во время разборки необходим четкий порядок, исключающий  потери и поломки деталей (например, крепежные части, мелкие детали и т. п. маркируют и складывают в специальные ящики).

Закончив разборку электродвигателя, тщательно осматривают обмотки  и сердечники, обращая внимание на крепления отдельных узлов и  лобовых частей обмотки, сохранность  изоляции, плотность прессовки, надежность крепления, отсутствие коррозии. Выявленные дефекты устраняются.

После проверки всех частей электродвигателя и устранения обнаруженных дефектов двигатель собирают в последовательности, обратной его разборке: ротор вводят в статор, устанавливают подшипники, закрепляют подшипниковые щиты и убеждаются в плотной их посадке.

Во время сборки проверяют правильность выполняемых работ и соблюдение условий, необходимых для нормальной работы электродвигателя. Прежде всего, убеждаются в том, что ротор от руки вращается легко, в противном случае возможны перекос подшипника или подшипниковых щитов, задевание ротора о статор или вентилятора о корпус, наличие посторонних предметов внутри двигателя. Если конструкция электродвигателя допускает, то измеряют зазоры ротором и статором, которые должны быть одинаковы по всей окружности. Затем в подшипники набивают смазку в количестве 2/3 объема камеры.

После окончания сборки дополнительно убеждаются в отсутствие перекосов и заклинивания вала, которые могут возникнуть при неправильной затяжке крышек подшипников. На вал собранного электродвигателя насаживают шкив, полумуфту или шестерню, нанося молотком удары по алюминиевой или медной подкладке, приложенной к торцу втулки, или используя специальное винтовое приспособление, действующие аналогично съемнику.

 

 

 

 

Удаление обмотки.

 

Разборка электрических  машин на составные части не представляет затруднений. Необходимо только максимально механизировать выполнение отдельных операций, применяя электро- или гидрогайковерты, съемники, тали и т.п.

Наиболее трудоемкая операция при разборке - удалении старой обмотки. Это делают следующими  методами:   механическим,  термомеханическим, термохимическим, химическим и электромагнитным.

Сущность механического  метода заключается в том, что корпус электрической машины с пакетами стали статора и обмоткой устанавливают на токарный или фрезерный станок и резцом или фрезой обрезают одну из Лобовых частей обмотки. Затем при помощи электро- или гидропривода удаляют (вытягивают) из пазов оставшуюся часть обмотки (крюком за оставшуюся лобовую часть ее). Однако при таком удалении обмотки в пазах есть остатки изоляции, и требуются дополнительные затраты на их удаление.

При термомеханическом  методе удаления старой обмотки электрическую машину со срезанной лобовой частью обмотки помещают в обжиговую печь при температуре 300..350°С и выдерживают там несколько часов. После этого оставшаяся часть обмотки легко удаляется. Часто машину помещают в печь со всей обмоткой (ни одна из лобовых частей обмотки не срезана), но в этом случае после обжига обмотку из пазов удаляют только вручную.

При обжиге в печи происходит отжиг листов, стали статора, заметно  уменьшаются удельные потери в стали  и повышается к. п. д. машины. Но при  этом выгорают лаковые пленки между пакетом стали и корпусом и между отдельными листами стали. Последнее приводит к тому, что после 2...3 обжигов нарушается тугая посадка между пакетом и корпусом, пакет начинает проворачиваться в корпусе машины, ослабляется прессовка пакета. Поэтому прогрессивным можно признать обжиг изоляции обмоток машин в расплавах солей (каустика или щелочи).

Обжиг в расплавах  солей проводят при температуре 300°С (573К) при алюминиевых корпусах и 480°С (753 К) при чугунных в течение  нескольких минут. Полное отсутствие доступа воздуха к объекту обжига, а также возможность регулирования температуры в необходимых пределах позволяют применять этот способ обжига и для машин с алюминиевыми корпусами. Коробление последних исключается полностью.

При термохимическом  методе удаления обмотки электрическую машину, подготовленную к обжигу (одна из лобовых частей обмотки срезана), опускают в емкость с раствором каустической соды или щелочи. Машина находится в растворе при температуре 80...100°С в течение 8...10 ч, после чего ее обмотку можно легко удалить из пазов пакетов статора. При таком методе никакого коробления корпусов произойти не может. Этот способ особенно оправдывает себя при масляно - битумной изоляции обмоток.

При химическом методе электрическую  машину с обмоткой помешают в емкость с моющей жидкостью типа МЖ-70. Эта жидкость летучая и токсичная, поэтому, работая с ней, необходимо соблюдать правила техники безопасности. Технология удаления обмоток такова: загрузка емкости ремонтируемыми машинами, герметизация емкости, заполнение ее жидкостью, процесс реакции на который обычно расходуется ночное нерабочее время, удаление жидкости, продувка емкости, освобожденной от жидкости, чистым воздухом, разгерметизация и открытие емкости, выемка электрических машин и удаление обмотки из пазов статора.

Электромагнитный метод  заключается в следующем. Изготовляют  однофазный трансформатор со съемным якорем и одним съемным, точнее сказать, заменяемым стержнем. На незаменяемый стержень наматывают намагничивающую обмотку на напряжение сети. На второй съемный стержень надевают один или несколько статоров двигателей, изоляцию обмоток которых необходимо обжечь. Диаметр заменяемого стержня подбирают таким образом, чтобы получить наименьший (порядка 5 мм) зазор между расточкой статора и стержнем. Метод удобней тем, что при нем можно регулировать температуру нагрева статора путем изменения подводимого к намагничивающей обмотке напряжения или переключения числа ее витков. При этом методе можно обжигать машины как с чугунными, так и с алюминиевыми корпусами.

 

Ремонт обмоток.

 

По конструктивному  исполнению обмотки электрических  машин делятся на три вида:

• концентрические
• всыпные
• шаблонные

Практически ремонт обмоток  заключается в удалении старой и  выполнении новой обмотки, имеющей те же или улучшенные данные пазовой изоляции и обмоточного провода

Концентрическая обмотка  наиболее устаревшая, трудоемкая и  находит применение только в электрических  машинах с закрытыми пазами. Изготовление этой обмотки состоит из следующих основных операций: изготовление при помощи шаблонов пазовых изоляционных гильз, материал для которых выбирают в зависимости от напряжения машины и класса ее нагревостойкости; закладка гильз в пазы; заполнение гильз металлическими или деревянными шпильками по размерам изолированного обмоточного провода; выбор схемы намотки, при которой получаются наименьшие напряжения между рядом лежащими проводниками в пазу машины; подготовка провода к намотке катушек, заключающаяся в удалении изоляции на концах подготовленного к намотке катушки провода и парафинирование его для облегчения протаскивания в пазах; намотка двумя обмотчиками наименьшей по размерам катушки с применением специальных шаблонов для формирования лобовых частей катушки; намотка остальных катушек, их соединение и изолирование.

При изготовлении всыпных обмоток сначала заготавливают и укладывают в пазы изоляционные пазовые коробочки. При этом следует иметь в виду, что в машинах старых серий пазовые коробочки состоят из двух слоев электрокартона и одного слоя лакоткани. На смену им пришли пазовые коробочки, состоящие из пленкоэлектрокартона, а в настоящее время в малых машинах новых серий используется только один тонкий слой изоляционной пленки. В этих условиях использование новых материалов, в том числе и обмоточных проводов, при ремонте электрических машин старых серий значительно увеличивает их надежность и при необходимости может сопровождаться заметным увеличением мощности машины. Наоборот, при ремонте машин новых серий необходимо использовать только соответствующие качественные материалы и обмоточные провода, иначе ремонт машины приведет к снижению её надежности, ухудшению технико-экономических показателей и резкому снижению ее мощности. Следующей операцией по выполнению обмотки является намотка на специальные, регулируемые по размерам шаблоны катушек. Далее следует укладка катушек в пазы, установка клиньев, в качестве которых в малых по мощности машинах новых серий могут быть также использованы пленка, соединение и бандажирование обмотки изоляционными шнурами или чулками с установкой изоляционных межфазовых прокладок на лобовых частях обмотки. Если необходимо соединить отдельные катушки, их изолируют линоксиновыми, полихлорвиниловыми или стеклолаковыми трубками.