5. Ремонт деталей трансформатора
До деталей трансформатора відносяться розширювач, запобіжна труба, газове реле, перемикач, вводи, пробивний запобіжник і термосифонний фільтр, які розташовані на кришці трансформатора.
Розширювач 6 (рис.3.3.9, а) служить для забезпечення постійного заповнення бака трансформатора маслом, а також для зменшення поверхні стикання масла з повітрям і захисту таким чином масла від зволоження і окислення. Крім того, розширювач компен -сує зміну об’єму масла в баку при коливаннях температури. Встановлено, що зміна температури масла в межах від –35 до +70°С викликає зміну об’єму масла приблизно на 8%, тому об’єм розширювача розрахований на цей залишок масла.
Розширювач має циліндричний корпус, який кріпиться до кришки трансформатора за допомогою кронштейнів. Розширювач з’єднаний з баком трансформатора маслопроводом 1, кінець якого на 50 –70 мм виступає всередині розширювача, щоб забруднене масло, що осіло на дно не могло потрапити з розширювача в бак. В процесі роботи трансформатора з-за постійної зміни об’єму масла в баку повітря то витискується з розширювача, то знов засмоктується в нього, тому говорять, що трансформатор «дихає». При «диханні» трансформатора волога, що потрапляє разом з атмосферним повітрям в розширювач, конденсується, потрапляє в його нижню частину і звідти в спеціальний відстійник 4. Для спуску води і брудного масла в дні відстійника є спеціальна пробка.
Рівень масла в розширювачі контролюють за допомогою маслопокажчика 5, дія якого заснована на законі сполучених сосудів. На склі маслопокажчика червоною фарбою наносяться риски верхнього і нижнього рівнів масла. На боковий стінці розширювача зі сторони маслопокажчика нанесено температурні відмітки рівню: «–45°С», «+15°С» і «+40°С», до якого заливається або знаходиться масло при відповідній його температурі.
Рис.3.3.9. Деталі силового трансформатора: а – будова розширювача і запобіжної труби; б – перемикач ТПСУ-9-120/10; в – знімний ввід; г – газове реле.
1 – маслопровід; 2 – газове реле; 3 – пробковий кран; 4 – відстійник; 5 – маслопокажчик; 6 – розширювач; 7 – запобіжна труба; 8 – наливна пробка; 9 – корпус реле; 10 – фланець; 11 – оглядове вікно; 12 – кришка; 13 – спускний кран; 14 – з’єднувальна коробка; 15 – затискачі кола сигналізації; 16 – затискачі кола відключення; 17, 19 – ртутні контакти; 18, 20 – нижній і верхній поплавки; 21 – паперово-бакелітовий циліндр; 22 – кришка трансформатора; 23 – ковпак приводу; 24 – вказівник положення; 25 – паперово-бакелітова трубка; 26 – сегментний контакт; 27 – болт нерухомого контакту; 28 – струмоведучий стержень; 29 – фарфоровий ізолятор вводу; 30 – шпилька кріплення вводу.
При ремонті розширювача оглядають його деталі, перевіряють цілість скляної трубки маслопокажчика і справність запірного болта, знімають скляну трубку і перевіряють стан ущільнюючих прокладок. Пошкоджені і втративши пружність прокладки замінюють новими, виготовленими з маслостійкої гуми.
При тривалій роботі трансформатора на дні розширювача або у відстійнику накопичується значна кількість вологи і осадів. Вологу і осади видаляють, промивають розширювач чистим трансформаторним маслом. Перевіряють справність крана, який знаходиться на маслопроводі між розширювачем і баком. У пробкового крана перевіряють притирку пробки до корпусу, а також стан сальникової набивки. Якщо пробка нещільно прилягає до місця посадки в корпусі крана, робочі поверхні притирають дрібним абразив - ним порошком. Непридатну сальникову набивку замінюють новою, виготовленою з азбестового джгута, просоченого в суміші, що складається з жиру, парафіну і графітового порошку.
Запобіжна труба 7 встановлюється на силових трансформаторах потужністю більше 1000 кВА. Верхній кінець запобіжної труби закритий скляним диском (діафрагмою), а нижній має фланець, за який вона прикріплена болтами до кришки трансформатора.
Запобіжна труба служить для попередження вибуху бака трансформатора при недопустимому підвищенні в ньому тиску внаслідок аварійних процесів, що відбуваються всередині («пожежа» сталі та ін.) та викликають руйнування масла і інтенсивне створення газів. При досягненні тиску в баку небезпечної величини діафрагма запобіжної труби руйнується і таким чином забезпечується викид газів і масла назовні.
Перевіряють міцність і герметичність кріплення скляної діафрагми, встановленої на запобіжній трубі. Пошкоджену діафрагму і гумові прокладки, що втратили пружність замінюють новими. Внутрішню порожнину труби очищують від бруду і промивають чистим трансформаторним маслом.
Газове реле встановлюють в розсічку маслопроводу (рис.3.3.9, а), який з’єднує розширювач з баком трансформатора. Воно служить для сигналізації і відключення силового трансформатора при виникненні в ньому внутрішніх пошкоджень, які виклика- ють руйнування масла, деревини або ізоляції і створення газів (виткові замикання, короткі замикання між фазами, «пожежа» сталі магнітопроводу та ін.).
Всередині металевого корпусу 9 реле розташовані рухомі поплавки 18 і 20. На поплавках закріплені ртутні або герконові комутатори, які спрацьовують при відхиленні поплавків внаслідок накопичення газу в корпусі реле або при інтенсивному русі масла від баку до розширювача. Контакти верхнього поплавка служать для замикання кола сигнала, а нижнього – для замикання кола відключення трансформатора.
При ремонті трансформатора перевіряють щільність фланцевих з’єднань газового реле з маслопроводом і відсутність течі масла в цих з’єднаннях. при необхідності перевірки або ремонту газове реле демонтують і відправляють в лабораторію. Поводитись з газовим реле необхідно обережно щоб не пошкодити оглядового скла і внутрішніх деталей реле.
Перемикач призначений для регулювання напруги трансформатора і представляє собою контактний пристрій, за допомогою якого здійснюють переключення відгалужень обмоток на стороні ВН і зміну таким чином коефіцієнта трансформації. Трансформатори потужністю до 1000 кВА мають звичайно три ступені регулювання напруги (+5%, номінал і –5%).
В трансформаторах потужністю 100 – 1000 кВА напругою 10 кВ використовують перемикачі ТПСУ-9-120/10.
Перемикач ТПСУ-9-120/10 (рис.3.3.9, б) складається з паперово-бакелітового циліндра 21, в якому закріплені нерухомі контакти 27 і паперово-бакелітова трубка 25 з встановленими на їй рухомими сегментними контактами 26. Кінець трубки 25 виведений за межі кришки 22 трансформатора і з’єднаний з ковпаком 23, який має вказівник положення перемикача 24 зі стопорним болтом, який фіксує положення перемикача.
При ремонті перемикачів перевіряють стан контактів. Закопчені контакти очищують і промивають їх чистим бензином і трансформаторним маслом, обгорівши і оплавлені контакти обпилюють напилком, знімаючи мінімальну кількість металу та зберігаючи їх первинну форму. Зруйновані контакти замінюють новими.
Пошкодження паперово-бакелітових деталей виявляються у виникненні глибоких подряпин, тріщин і сколів або порушенні лакової плівки. Такі деталі відновлюють, покри- ваючи їх двома шарами бакелітового лаку, а при більших пошкодженнях замінюють.
У відремонтованого перемикача перевіряють щільність торкання рухомих контактів з нерухомими, а також правильність положення його контактів у всіх фіксованих положеннях. Кінці відгалужень від обмоток повинні бути надійно приєднані до відповід -них контактів перемикача.
Вводи силових трансформаторів служать для ізоляції кінців обмотки, що виводяться з бака і приєднання їх до різних елементів електроустановки. Ізолюючим елементом вводу служить фарфоровий ізолятор. Ізолятор вводу трансформатора внутрішньої установки має гладку або дрібну ребристу поверхню, а ввід трансформатора зовнішньої установки має великі ребра у формі парасолі, що набагато збільшує розрядні відстані.
В трансформаторах 1 – 2-го габаритів використовують знімні вводи (рис.3.3.9, в). Пошкоджений фарфоровий ізолятор таких вводів можна заміняти без підйому сердечника. Для цього достатньо відкрутити зі струмоведучого стержня зовнішні гайки, розкріпити пристрій, що притискає ввід до кришки, зняти з вводу ковпак и ущільнююче гумове кільце, що знаходиться під ним. Потім зняти ізолятор, замінити його новим і зібрати ввід.
Вводи трансформаторів працюють у важких умовах. Одна частина вводу знаходиться всередині баку трансформатора і нагрівається до 70°С і вище, а друга його частина, що знаходиться над кришкою, може перебувати під впливом низької температури (–35°С і нижче) та різних агресивних речовин навколишнього повітря. На ізолятори вводів впливають атмосферні перенапруги, величини яких в десятки і сотні разів перевищують номінальні напруги трансформатора і навіть випробувальні напруги ізолятора. Також руйнування швів здійснюється електродинамічними силами при протіканні через його стержень струмів короткого замикання. Найбільш часто в армованих вводах пошкоджуються армування швів в місці з’єднань фарфорових ізоляторів з металевими фланцями.
При ремонті трансформатора вводи ретельно оглядають, звертаючи особливу увагу на цілість фарфору і армування ізолятора. Якщо на поверхні ізолятора наявність не більше двох сколів (на одній вертикальній лінії) площиною до 1 см2 і глибиною до 1 мм, то дефектні місця промивають бензином і покривають двома шарами бакелітового лаку, просушуючи кожен шар в сушильній шафі при 50 – 60°С. Ізолятори з більшою кількістю дефектів замінюють новими.
Вводи, в яких армовані шви зруйновані не більше ніж на 30% по колу, ремонтують.
Рис.3.3.10. Спосіб армування вводу
6 – 10 кВ внутрішньої установки.
1 – стержень; 2 – лещата; 3 – гумова прокладка; 4 – ковпак; 5 – ізолятор; 6 – картонна шайба; 7 – стальна шайба; 8 – гайка; 9 – заливний ківш.
Виготовлений розчин необхідно використати протягом 15 – 20 хвилин. Після затвердіння замазки (приблизно через 10 – 12 год.) ввід очищають від залишків магнезиту і фарбують шов нітроемаллю 624С. Вводи армують в приміщенні при температурі не нижче 10°С.
Розчищають пошкоджені місця шву і заливають їх новим цементуючим розчином.
При великих розмірах руйнування армованого шва і ослабленні кріплення фланця ввід пере -армують. Для цього фасонним зубилом видаляють стару замазку. Якщо замазка не піддається зубилу, то магнезитову замазку оброблюють 5% розчином плавикової кислоти, глето-глицеринову і ангідридноцементну – 15% розчином плавикової кислоти, а портландцементну – 30% розчином соляної кислоти.
Склад магнезитової замазки для заливки одного вводу:
140 вагових частин магнезиту;
70 вагових частин фарфорового порошку;
170 вагових частин розчину хлористого магнію.
Отриманий розчин вливають в простір між ізолятором і фланцем до повного заповнення як показано на рис.3.3.10.
Пробивний запобіжник при ремонті розбирають, ретельно очищають його контактні частини від бруду і плівок окислів, перевіряють цілість слюдяної прокладки з отворами, що створюють іскрові проміжки, надійність приєднання до хвостовика запобіжника нульового відводу обмотки, з’єднаної «в зірку», або одного з лінійних вводів – при з’єднанні обмотки «в трикутник».
Термосифонний фільтр служить для безперервного відновлення (регенерації) трансформаторного масла, яке знаходиться в баку і розширювачі трансформатора. Він являє собою стальний циліндр, заповнений спеціальною поглинаючою речовиною (сорбентом), в якості якого використовують переважно силікагель. Масло циркулює через термосифонний фільтр, очищується, а його первинні склад, якість і властивості відновлю - ються шляхом поглинання силікагелем продуктів старіння масла, які особливо інтенсивно створюються в маслі при тривалій роботі трансформатора в режимі частих перевантажень.
При ремонті термосифонного фільтра його очищають від залишків старого сорбенту, промивають внутрішню порожнину чистим трансформаторним маслом і заповнюють новою поглинаючою речовиною.