4.4 Капитальный ремонт силового трансформатора

В процессе капитального ремонта трансформаторов выполняется ре­монт деталей и сборочных единиц активной части и основных наружных составных ча­стей.

Технологические операции ремонта маг­нитной системы. Устранение по­вреждений изоляции и кромок пластин электротехнической стали. Ярмо частично распрессовывают и между пластинами прокладывают теле­фонную (конденсаторную) бумагу или обра­батывают с помощью кисти бакелитовым лаком с последующей пропиткой. Для устра­нения забоин кромок пластин электротех­нической стали в распрессованное ярмо вби­вают несколько текстолитовых, деревянных или металлических с полосами электрокар­тона клиньев. Выпрямляют загнутые кромки пластин, прокладывают между ними листы изоляции из кабельной или телефонной бу­маги и вновь спрессовывают ярмо. Устранение очагов прогара и оплавлений активной стали. Работы проводятся без разборки магнитной системы. Наружные дефекты пластин стали устраняют карборундовым камнем, наса­женным на вал электросверлильной машин­ки, или путем вырубания острым зубилом.

Рисунок 4.3 - Конструкция внутренней изоляции.

Распрессовывают частично ярмо, пластины на поврежденном участке отделяют друг от друга, снимают заусенцы с кромок пластин напильником или шабером, очищают уча­сток от старой изоляции и металлических опилок, изолируют пластины друг от друга телефонной или кабельной бумагой и вновь спрессовывают ярмо[4].

Замена дефектной изоляции стяжных шпилек (полубандажей). Поврежденную бумажно-бакелитовую трубку заменяют новой или изготовляют ее из кабельной бумаги толщиной 0,12 мм. При намотке на шпильку бумагу пропитывают бакелитовым лаком и запекают при темпе­ратуре не выше 105 °С в течение 3 - 4 ч. Толщина стенок изоляционных трубок для диаметров шпилек должна быть: от 12 до 25 мм - 2-3 мм, от 25 до 30 мм - 3-4 мм, более 50 мм - 5-6 мм. Длину трубки выбирают равной толщине ярма или удлиненной на 5 - 6 мм.

Схемы измерения характеристик изоляции. Таблица 4.7

Последовательность измерений	Двухобмоточные трансформаторы
	Обмотки, на которых проводят измерения	Заземленные части трансформатора
1	НН	Бак, ВН
2	ВН	Бак, НН
3	(ВН+НН)	Бак

Изолирующие шайбы и про­кладки изготовляют из электрокартона тол- шиной не менее 2 мм. Поврежденную изоляцию полубандажей заменяют полосой электрокартона необходимой толщины. По­сле замены трубок или полубандажей прово­дят измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 1000 - 2500 В. Сопротивление изоляции не нормируется.

Разборка магнитной си­стемы трансформатора и пере­изолировка пластин электро­технической стали. При необходимо­сти ремонта с полной разборкой магнитной системы ярма и стержни распрессовывают и расшихтовывают, укладывая пластины на стеллажи отдельными стоиками по пози­циям и пакетам, одновременно проводя от­браковку дефектных пластин. При необходи­мости производят удаление старой изоляции с пластин электротехнической стали, для че­го при химическом способе пластины с лако­вой или бумажной изоляцией погружают в 20 - 25%-ный раствор едкого натра (кау­стической соды) или тринатрийфосфата, подогретого до 60 - 80'С, перемешивая его паром или горячим воздухом. Затем пла­стины вынимают из раствора, промывают в горячей воде при температуре 90 - 95 ⁰С, сушат и направляют для изолировки. Меха­ническую чистку пластин от изоляции про­изводят стальными кардолентными щетками на специальном станке. Отжиг пластин стали для удаления бумажной изоляции осущест­вляют на специальной установке при темпе­ратуре 350 - 500 ⁰С. Нанесение и запекание лаковой пленки на пластинах производят налакировальном станке. Толщина лакового покрытия на две стороны должна быть не более: при однократном покрытии - 0,01 ±0,004 мм: при двукратном - 0,02 ± 0,006 мм.

Рисунок 4.4 - Изготовление ярмовой изоляции.

Пластины стали изолируют смесью из 90% лака КФ-965 и 10% чистого фильтро­ванного керосина или уайт-спирита, сушат при температуре 450 -600⁰С в течение 40-45 с. Незначительные повреждения лако­вой пленки восстанавливают лакировкой глифталевым лаком 1154 с применением рас­творителей -бензола или бензина. Сушку производят при 25 ⁰С в течение 7 ч.

Устранение повреждений изоляции витков обмоток. Виток с поврежденной изоляцией оттягивают фибровым или металлическим клином, ме­сто повреждения зачищают, устраняют за­усенцы, подрезают изоляцию. Изолируют полосами лакоткани ЛХММ-105 или кабель­ной, телефонной бумаги и бакелитового лака с полуперекрытием на толщину в соответ­ствии с заводским исполнением и с перекры­тием места повреждения изоляции с обеих сторон не менее чем на 10 мм. Устанавли­вают изолированный виток на прежнее ме­сто, покрывают место наложения дополнительной изоляции лаком МЛ-92 или ГФ-95. В случае повреждения изоляции витка в уда­ленной части катушки между витками за­кладывают электрокартонную полоску тол­щиной 0,3 - 0,5 мм.

Восстановление поврежден­ной изоляции отводов. Поврежден­ную изоляцию с обоих концов от места по­вреждения срезают на конус, длина которого должна быть не менее десятикратной тол­щины изоляции отвода. Накладывают на от­вод с полуперекрытием новую изоляцию по­лосами из лакоткани марки ЛХММ-105 шириной 30 мм, предварительно высу­шенными при температуре 80 —90°С в тече­ние не менее 10 ч.

Замена нескольких витков двухслойных цилиндрических об­моток. Обмотку закрепляют на шаблоне, установленном на намоточном станке ТТ-20 или ТТ-22. Снимают (разрезают, разматы­вают) бандаж наружного слоя, устанавли­вают временный бандаж с таким расчетом, чтобы обмотка не распустилась после удале­ния дефектных заменяемых витков. Осто­рожно снимают опорное кольцо; если оно повреждено, то изготовляют новое (по образцу). Распускают витки и отрезают про­вод от места повреждения с некоторым запа­сом по длине.

Подготавливают место пайки проводов и припаивают новый провод (провода) до­статочной длины для домотки обмотки и вывода конца. Доматывают обмотку, за­крепляют крайние витки, опорное кольцо и выводной конец.

Снимают временный бандаж и, если об­мотка была пропитана и запечена, домо­танные витки промазывают жидким бакели­товым лаком. Накладывают общий бандаж на всю обмотку и также промазывают жид­ким бакелитовым лаком. Если обмотка на­мотана в два и больше параллельных прово­да, места паек сдвигают относительно друг друга с шагом 100-150 мм.

Сборка магнитной системы. На рабочее место доставляют полный ком­плект изолированных пластин, изоля­ционных деталей, стяжных шпилек с гайками и шайбами, полубандажей, крепежных дета­лей,- приспособлений и инструмента. Сборку магнитной системы в зависимости от ее га­баритных размеров производят на металли­ческих столах (рис. 4.5)

Рисунок 4.5- Стол для сборки магнитной системы.

После сушки обмотки спрессо­вывают специальным прессом и отделывают - обрезают выступа­ющие части реек и клиньев, кон­цы изоляционных лент; обрезают и укладывают кон­цы обмоток. После этого обмотки стя­гивают стальными рамами, в которых их транспортируют и хранят до установки на магнитную систему (рис. 4.6, где 1 - траверса; 2 - подъемная лапа; 3 - стяжная шпилька; 4 - нижняя опорная деревянная прокладка; 5-нижняя стальная плита для стяжки обмотки; 6 - веревка для крепления лап к обмотке; 7 - обмотка; 8 - вер­тикальные рейки обмотки).

Рисунок 4.6- Стягивание обмотки.

Технологические операции ремонта пере­ключающих устройств. В процессе эксплуа­тации трансформаторов детали переключаю­щих устройств изнашиваются и повреждают­ся. При ремонтах восстанавливают их рабо­тоспособность.

В процессе ремонта проверяют состояние контактных поверхно­стей контактов избирателя ступеней, контак­торов и электрической части приводного механизма. Контакты всех элементов переключаю­щего устройства, имеющие легкие оплавле­ния, очищают и опиливают, устраняют под­гары и наплывы металла. При значительных повреждениях контакты заменяют новыми. Глубина раковин на контактной поверхности не должна превышать 0,3 мм, площадь обгара контактов - 10%, площади поверхности. Проверяют смещение подвижных и непо­движных дугогасительных контактов относи­тельно друг друга в вертикальном и гори­зонтальном направлениях; оно не должно превышать 1 мм. Регулируют степень нажа­тия контактов избирателей и кон­такторов.

Давление контактов в устройствах РПН типа РНТ и РНО в замкнутом сос­тоянии должно быть 0,5-0,6 МПа (5 - 6 кгс/см²) (разница в давлении между спаренными контактами одной фазы не дол­жна превышать 0,03 МПа); контактов изби­рателей и предызбирателей 0,5 - 0,6 МПа, основных контактов контактора - 0,8-1 МПа.

Давление контактов в устройствах РПН типа РНТ-13 должно быть: глав­ных – 2 - 2,4 МПа; вспомогательных - 1,8 - 2,2 МПа: дугогасителных - 1,4 - 1,5 МПа. Давление контактов в устройствах РПН типа PC должно быть: главных - 2 - 2,3 МПа; вспомогательных - 1,4 - 1,5 МПа.

Снимают круговую диаграмму последо­вательности действия контактов избирателя и контактора при прямом и обратном ходе, которая должна соответствовать заводским нормам. Снимают осциллограмму работы кон­тактов устройств РПН с активными токоограничивающими сопротивлениями, которая должна соответствовать заводским нормам.

Ремонт основных наружных составных частей трансформатора. Парал­лельно с ремонтом активной части произво­дят осмотр, ремонт и подготовку к после­дующей установке всех наружных составных частей трансформатора.

Ремонт бака и крышки на­чинают с проверки состояния сварных швов. Места течи очищают от грязи, обезжири­вают ацетоном или бензином и заваривают электродуговой сваркой (желательно по­стоянным током), а на ребре и стенке бака — газосваркой. Специальными эпоксидными смолами производят заделку трещин. Ме­таллическими щетками удаляют шлак и за­чищают сварные швы. Проверяют качество шва, для чего с наружной или внутренней поверхности бака сварочный шов покрывают мелом, а с противоположной смачивают ке­росином. Проверяют и восстанавливают поврежденную резьбу отверстий и гнезд, упорного бортика на разъеме бака и устра­няют неисправности. При необходимости устраняют погнутости и вмятины корпуса бака. Очищают и обезжиривают внутрен­нюю поверхность, красят маслостойкой эмалью 624С, 1201, ВЛ-515 или ФЛ-ОЗК, су­шат в течение 5 ч при температуре 15 - 20 °С. Соприкосновение окрашенных участков с маслом допускается не ранее чем через 24 ч после окончания сушки. Наружную по­верхность красят эмалью ПФ-115 (серого цвета) после сушки и пропитки активной ча­сти маслом, предварительно зашпаклевав и загрунтовав сварные швы.

Ремонт расширителя произво­дят в следующей последовательности:

• от­вертывают болты боковых люков расшири­теля, а при их отсутствии вырезают одну из боковых стенок;

• проводят осмотр внутрен­ней и внешней поверхностей и определяют состояние расширителя;

• ремонтируют при необходимости указатели уровня масла;

• проводят очистку внутренней и внешней по­верхностей от загрязнений и коррозии сал­фетками, смоченными в бензине, сушат и красят маслостойкой эмалью 624С, 1201 или НЦ-51-23 внутреннюю поверхность рас­ширителя;

• после испытания на герметичность красят поверхность расширителя;

• осматривают устройство азотной или пле­ночной защиты и проверяют его на герме­тичность. Обнаруженные повреждения мяг­ких резервуаров азотной защиты устраняют путем наложения заплат из однотипного ма­териала (прорезиненной ткани). Серь­езные повреждения гибких обо­лочек пленочной защиты устраняют или оболочку заменяют;

• разбирают, чистят и собирают отстой­ник.

• разбирают, чистят и промывают рас­творителем маслоуказатель, собирают и проверяют сообщаемость маслоуказателя с расширителем;

• разбирают (при наличии) стрелочный маслоуказатель, проверяют со­стояние узлов кинематической системы, со­бирают, проверяют его работу в собранном виде и устанавливают на расширитель;

• раз­бирают воздухоосушитель, очищают вну­треннюю и наружную поверхности, соби­рают, заполняют сухим крупнозернистым силикагелем. По окончании ремонта испы­тывают на герметичность столбом масла высотой 1,5 м в течение 20 мин.

Ремонт предохранительных клапанов (рис. 4.7, где 1 - кожух; 2 - крышка; 3 - круглая прокладка; 4 - манжета; 5 - прижимное кольцо; б - корпус). Доставленные на место ремон­та клапаны разбирают, очищают и прити­рают уплотняющие поверхности. Проверяют с помощью динамометра работу клапанного механизма. Уплотнения заменяют новыми.

Рисунок 4.7 - Предохранительный клапан.

Ремонт отсекателя. При ремонте отсекатель разбирают, промывают и проти­рают. Собирают отсекатель и проверяют на срабатывание. При необходимости меняют уплотнения. Разбирают газоотводной трубопровод, очищают и промывают трубы трансформаторным маслом и герметизи­руют.

Ремонт радиаторов. Внешним ос­мотром устанавливают состояние мест свар­ки, уплотнений и наружной окраски. Прове­ряют работу кранов. Плотный наружный слой загрязнений на радиаторах удаляют ультразвуковой очисткой или 10 – 15%-ным щелочным раствором (каустической содой) в специальных ваннах с последующим погру­жением в ванну с проточной водой. Перед промывкой испытывают радиатор на герме­тичность сжатым воздухом давлением 0,2 МПа в течение 5 - 10 мин. Внутреннюю поверхность радиатора в случае загрязнения или наличия ржавчины промывают с исполь­зованием фильтр-пресса горячим маслом в течение 1 - 1,5 ч (рис. 4.8, где а - промывка; б - опрессовка; 1 - радиатор; 2 - труба для выхода воздуха; 3 -маслоподогреватель;4 - фильтр-пресс; 5 - труба для создания столбамасла).Температура масла 60 - 70 С. Радиаторы испытывают на герметичность столбом масла высотой, равной высоте столба масла от нижней точки подвешенного радиатора до верхней точки расширителя плюс 0,5 м, или с помощью ручного пресс-насоса в течение 15 мин. После промывки и испытаний на фланцы радиаторов уста­навливают заглушки или деревянные про­бки, красят наружную поверхность радиато­ров. Уплотнения сливных пробок выпол­няют из льняного волокна или асбестового шнура, пропитанного бакелитовым лаком и подсушенного на воздухе.

Рисунок 4.8- Промывка и проверка маслоплотности радиаторов.

Заливка трансформаторов маслом. При­меняемое для заливки трансформаторов масло должно отвечать необходимым требованиям. У трансформаторов сравнительно небольших мощностей, оборудованных системой охлаждения М, влагосодержание масла не проверяют. При вакуумной заливке для подачи мас­ла в бак трансформатора не рекомендуется применять фильтр-прессы и центрифуги, имеющие сообщение с окружающим возду­хом.

Нагрев трансформаторов производят в следующих случаях: перед разгерметиза­цией трансформатора для предохранения изоляции от недопустимого увлажнения, перед измерением параметров изоляции (R₆₀и tg) при температурах, указанных в пас­порте трансформатора, при проведении под­сушки и сушки изоляции трансформатора. Для измерения параметров изоляции транс­форматоров ее нагревают до температуры, отличающейся не более чем на 5°С от тем­пературы, при которой производились изме­рения на заводе.

Подсушка изоляции трансформаторов. Технологический процесс подсушки с нагре­вом изоляции маслом и вакуумированием обеспечивает удаление влаги, адсорбирован­ной только поверхностными слоями изоля­ции. Принципиальная схема подсоединения оборудования и приборов для проведения подсушки показана на рис. 4.11 (1 - вакуумный насос типа ВН-6 или ВН-4; 2 - мановакуумметр; 3 -технологический бачок; 4 -маслонасос типа ЦНГ-68; 5 - обратный клапан; 6 -емкость для слива масла (вместимость емкости не менее вместимости бака трансформатора)).

Подсушка изоляции производится в мас­ле (с нагревом методом постоянного тока или другими методами), уровень которого в баке трансформатора до начала нагрева должен быть на 150 - 200 мм ниже крышки трансформатора. После подсушки и заливки маслом из­меряют параметры R₆₀/R₁₅, tg, C₂/C₅₀ изо­ляции, которые должны удовлетворять тре­бованиям, приведенным в табл. 4.5, 4.6.

Для низкотемпературной подсушки изоляции трансформаторов применяют уста­новки типа «Иней» и «Литоc».

Сушка трансформаторов. Сушку актив­ной части трансформаторов при ремонтах в условиях эксплуатации производят без масла и, как правило, в собственном баке с нагревом методом индукционных потерь и дополнительным обогревом дна бака за­крытыми электронагревателями. Сушку про­изводят с максимальным вакуумом или без вакуума в зависимости от класса напряжения и мощности трансформатора.

При подготовке к сушке и последующей заливке маслом выполняют следующее: удаляют остатки масла со дна бака, вы­тирают бак насухо и устанавливают с накло­ном в сторону маслосливного отверстия на дне бака.

Для контроля за температурным режимом сушки на активной части транс­форматора устанавливают температурные датчики в следующих местах (рис. 4.9 (а),где I - бак трансформатора; II- активная часть; III - труба к вакуумному насосу; IV — труба для подсоса воздуха; 1 - 18 - места установки термо­датчиков):

- в масляном канале верхнего ярма магнитопровода среднего стержня для трансформаторов - 2 шт. Если установка термодатчиков в этих местах невозможна, допускают уста­новку их между изолирующим цилиндром и стержнем магнитопровода, при этом обес­печивают контакт термодатчика с магнитопроводом. Глубина установки датчиков не менее 350 мм;

- на нижнем ярме магнитопровода между фазами для трехфазных трансформаторов - 1 шт.;

- на изоляции, находящейся на наимень­шем расстоянии от патрубка, через который подается подогретый воздух в процессе суш­ки, - 1 шт.;

- в патрубке, через который подается на­гретый воздух в бак, и в патрубке, через ко­торый откачивается парогазовая смесь, - по 1 шт.;

- между активной частью и стенкой бака на середине расстояния между ними - 2 шт.; эти датчики контролируют температуру воз­духа в баке;

- на активной части трансформатора, на середине высоты наружной поверхности перегородки в местах наименьшего удаления ее от бака - 2 шт.; при отсутствии перего­родки датчики устанавливают в дистан­ционных прокладках обмоток;

- на макете изоляции, если он применяет­ся для оценки качества сушки трансформато­ра, на бакелитовых цилиндрах вводов и дру­гих изоляционных деталях и узлах в местах наименьшего расстояния их от стенок бака, если сушка их производится совместно с изоляцией трансформатора, - по 1 шт. Для трансформатора ТМН-4000 количество термодатчиков показано на рисунке 4.9.

Термодатчики (рис. 4.9 (б)I - бак трансформатора;II- активная часть; III- теплоизоляция; IV - намагничивающая об­мотка; V - вытяжная труба; 1 - 11 – термодатчики) должны иметь на­дежную изоляцию и располагаться на рас­стоянии не менее 350 мм от неизолированных токоведущих участков активной ча­сти трансформатора.

Рисунок 4.9 - а - установка термодатчиков на актив­ной части и на баке;

б - установка термодатчиков присушке без вакуума.

Опускают активную часть в бак, уста­навливают крышку или верхнюю часть бака, бак герметизируют (при сушке под вакуу­мом), сболчивая одновременно с двух сто­рон, начиная с середины разъема.

Утепляют бак и крышку бака трансфор­матора, используя в качестве теплоизоляции асбестовое полотно, листовой асбест или другой негорючий материал; толщина слоя теплоизоляции бака должна быть при отри­цательных температурах не менее 15 мм, а при положительных - не менее 10 мм; толщина тепловой изоляции крышки должна быть вдвое больше.

Устанавливают вертикальные стойки (деревянные или шиферные) и наматывают намагничивающую обмотку, располагая по­ловину витков на 1/3 высоты от дна бака, а половину — на остальной высоте бака при однофазной обмотке и равномерно по высо­те — при трехфазной обмотке; устанавливают под бак электропечи донного подо­грева. Собирают и подсоединяют к баку трансформатора вакуум-провод (при сушке под вакуумом) и маслопровод, установив между фланцами прокладки из маслостойкой резины.

Закорачивают и присоединяют к со­ответствующим временным вводам концы одноименных обмоток ВН, СН и НН; про­вода располагают на расстоянии не менее 100 мм от заземленных частей и между со­бой. Устанавливают в удобных для наблюдения местах приборы для измерения оста­точного давления в баке трансформатора, подсоединив их к верхней части бака транс­форматора.

Подсоединяют к соответствующим за­движкам трубопроводы системы вакуумирования и заливки масла, вакуумный насос, ох­ладительную колонку, фильтр для обеспече­ния циркуляции в баке очищенного подогре­того воздуха и бачок для слива из бака остатков масла в процессе сушки, распола­гаемый на расстоянии не менее 2 м от транс­форматора (рис. 4.11, где 1 - бачок слива масла; 2 - бак трансформатора; 3 - намагничивающая обмотка; 4 - кран для заливки масла; 5 - стрелочный вакуумметр; 6- датчик прибора ВТ-3 или ВСБ-1; 7 - выводы термодатчиков; 8 - временный вывод; 9 - кран вакуум-провода; 10 - охлаждающая колонка; 11- прибор для измерения температуры; 12 - вакуум-насос; 13- емкость для отбора конденсата; 14 - воздухоочистительный фильтр; 15 - печи нагрева; 16 - вход воды; 17 - выход воды).

Сушку трансформатора производят по технологии, изложенной в табл. 4.8, а осмотр и отделку активной части после сушки выполняют в последовательности, из­ложенной в инструкции.

Рис. 4.10- Принципиальная схема расположения оборудования и приборов при вакуумной сушке изоляции индукционным методом нагрева.