19.2. Демонтаж активної частини трансформатора
Демонтаж кришки й відводів. Демонтаж кришки бака розглянутий у попередньому розділі. При огляді вводів визначають можливість їх повторного використання. Якщо немає місцевих пошкоджень (прогари, розтріскування, сповзання ізоляції), відводи демонтують (у місці з'єднання з обмоткою відвід очищають ножем від ізоляції, при великому перетині відпаюють відвід за допомогою спеціальних кліщів з вугільними електродами). Якщо всі відводи мають добру ізоляцію й не мають потреби в заміні, їх знімають разом з несучою дерев'яною рамною конструкцією, що дозволяє скоротити обсяг робіт при складанні.
Перед від'єднанням відводи маркують (з позначенням вводів і затискачів перемикача). Вводи й перемикач відгалужень демонтують до або після від'єднання кришки від активної частини.
Розшихтування верхнього ярма, демонтаж обмоток та ізоляції. Розбирання активної частини починають із розпресовування обмоток і верхнього ярма. Ярмові балки з боку ВН і НН не є взаємозамінними (рис. 19.2), тому перед зніманням їх маркують. У процесі розшихтування верхнього ярма за першими вийнятими пластинами встановлюють якість їх ізоляції й необхідність її відновлення. Як правило, весь демонтований комплект пластин верхнього ярма укладають у контейнер, який відправляють до лакувальної установки.
Приступаючи до демонтажу обмоток й ізоляції, уже можна оцінити їхній стан і прийняти рішення про їхнє використання після усунення несправностей. Якщо обмотки не заміняють, а тільки ремонтують або знімають для усунення несправностей у магнітній системі (стрижні або нижньому ярмі), то деталі головної ізоляції знімають, оглядають, усувають невеликі дефекти й використовують надалі. При пошкодженні хоча б однієї з обмоток у більшості випадків демонтують зі стрижнів усі обмотки, тому що металеві оплавлення й кіптява, що виникли під дією електричної дуги, осаджуються на всіх обмотках і ізоляції.
Обмотки, що мають велику масу, знімають спеціальним підйомним пристроєм. При ремонті, наприклад, трансформаторів I і II габаритів він являє собою двопроменеву траверсу, що дозволяє не тільки знімати й насаджувати обмотку, але й транспортувати її (рис. 19.3). Знімач має висувні лапи й тримачі обтягнуті гумою. Лапи знімача заводять під обмотку так, щоб вони не зачіпали за сусідню обмотку та її ізоляцію. Пристрої для знімання й насаджування обмоток трансформаторів IV...VII габаритів роблять трипроменевими (із трьома тягами) під кутом 120°.
Після демонтажу обмоток знімають зі стрижня нижню ярмову й зрівняльну ізоляцію, електрокартонний циліндр і дерев'яні клини внутрішньої обмотки. Якщо через тривалу роботу й зношування ізоляції обмотки підлягають заміні, то, зазвичай, заміняють і дерев'яні деталі.
19.3. Ремонт обмоток і магнітної системи трансформатора
Ремонт обмоток трансформатора. Якщо при сильному натисканні пальцем ізоляція руйнується, то слід вирішити питання про заміну обмоток. У ряді випадків при аварійних пошкодженнях обмоток, пов'язаних з вигорянням проводів й ізоляції в зоні виткового замикання, здійснюють часткове перемотування обмоток. При ремонті з обмотувального провідника видаляють стару ізоляцію, після чого його випалюють, рихтують і переізольовують.
Для видалення старої ізоляції й відпалювання обмотку розмотують на окремі бухти, які нагрівають у закритій печі при температурі 500...600 °С. При цьому ізоляція обгоряє й знімаються внутрішні пружні напруження в міді – вона стає «м'якою». Щоб провідники не поплуталося при випалюванні, бухти бандажують дротом і встановлюють на спеціальні стійки.
При ремонті застосовують також спосіб механічного видалення старої ізоляції. У цьому випадку провідник протягують через пристрій, у якому ізоляцію розрізають у поздовжньому напрямку, очищають шкребками й рихтують. Рихтування здійснюють протягуванням через систему сталевих роликів, після чого провідник перемотують на барабани, які повинні мати діаметр не менш 400...500 мм щоб уникнути значних перегинів провідника.
Кінці проведення з'єднують електропаянням срібним припоєм. Місця паяння обпилюють, зачищають наждаковим папером, після чого провідник ізолюють на спеціальних паперооплетувальних верстатах (рис. 19.4). З допомогою натяжного пристрою 4 провідник з барабана 1 протягується через рихтувальний пристрій 2, що складається із системи сталевих роликів, розташованих вертикально й горизонтально, проходить через паперообмотчик 3, який обертається навколо нього, і далі намотується на барабан 5.
Перед частковим або повним перемотуванням обмоток попередньо заготовлюють необхідні ізоляційні деталі й матеріали (вирівнювальні паперово-бакелітові кільця, рейки для каналів між шарами, смуги електрокартону, паперово-бакелітові циліндри, бортики і т.д.). Технологія виготовлення обмоток повинна відповідати заводській.
Після намотування гвинтові й неперервні обмотки мають збільшений у порівнянні з розрахунковим осьовий розмір, тому їх стягають сталевими плитами й шпильками, сушать і пресують до одержання необхідної висоти. На верхній плиті встановлюють пружини (як правило, тарілчастого типу), під дією яких обмотки автоматично підпресовуються в міру висихання й усадки ізоляції. Між плитами й торцями обмоток проти колон прокладок встановлюють дерев'яні підставки.
У стаціонарних заводських умовах обмотки сушать під вакуумом у спеціальній термошафі, а при індивідуальному ремонті – без вакууму, у шафі з електропідігріванням або в закритому металевому баку, що нагрівається індукційною обмоткою. Після сушіння протягом 10...15 год при 100...105 °С обмотки додатково пресують, рівномірно підтягуючи гайки на шпильках стяжних плит до одержання заданого осьового розміру.
Щоб надати обмоткам монолітність і достатню механічну міцність, обмотки трансформаторів I і деякі обмотки II габаритів, а також усі шарові обмотки після сушіння й остаточної стяжки просочують лаком МЛ-92 методом занурення й запікають. Для поліпшення якості просочування перед зануренням у лак обмотки підігрівають до 50...70 °С. Тривалість просочування залежить від розмірів, конструкції й напруги обмотки й коливається в межах 15...40 хв. Коли надлишок лаку стече, просочену обмотку для запікання поміщають у термошафу, де витримують при температурі 100... 105 °С протягом 10...12 год.
Для забезпечення механічної міцності обмоток, що виготовляються без просочування й запікання, їх витки укладають більш щільно за рахунок посилення натягу обмотувального провідника й прошивають зовнішніми рейками.
Після сушіння обмотки спресовують спеціальним пресом і обробляють: обрізають виступаючі частини рейок, клинів і кінці ізоляційних стрічок, підбивають виступаючі переходи проводів, обрізають і укладають кінці обмоток відповідно до креслення, вирівнюють стовпи прокладок. Після обробки й остаточного пресування обмотки стягають сталевими рамами (рис. 19.5), у яких їх транспортують і зберігають до встановлення на магнітну систему.
Ремонт магнітної системи трансформатора. Тільки після демонтажу обмоток є можливим провести остаточну дефектацію й визначити обсяг ремонтних робіт магнітної системи. Після очищення стрижнів і нижнього ярма від забруднень, шламу й кіптяви перевіряють якість і механічну міцність ізоляції пластин магнітної системи, а також ізоляцію ярмових балок і пластин.
Пластини з лаковим покриттям не повинні спікатися, а лакова плівка не повинна відділятися від них при дії негострим предметом. Магнітну систему вважають придатною для подальшого складання й роботи, якщо на стяжних шпильках і пластинах сталі немає ознак пошкоджень, а стан їх ізоляції добрий. При виявленні дрібних дефектів здійснюють частковий ремонт без повного розбирання магнітопроводу.
Повний ремонт магнітної системи являє собою трудомісткий процес і включає такі операції: встановлення магнітної системи в горизонтальне положення; розбирання й розшихтування стрижнів і нижнього ярма; відбраковування й ремонт пластин; виготовлення нових пластин; складання й випробування магнітної системи. Розбирання магнітних систем проводиться в горизонтальному положенні (для трансформаторів III і IV габаритів на спеціальному металевому кантувачі).
У більшості випадків при ремонті магнітної системи обмежуються переізолюванням пластин верхнього ярма. Кожне перешихтування верхнього ярма приводить до збільшення втрат холостого ходу на 5...8% (при повному перебиранні магнітної системи це збільшення досягає 25 %). Тому прагнуть по можливості усунути пошкодження магнітної системи без її розбирання.
Видалення старої ізоляції пластин здійснюють механічним (на зачисних верстатах зі сталевими рухомими щітками, або вручну кордовими стрічками або щітками) або хімічним (у ванні з 10...15% розчином їдкого натрію, нагрітого до 80...90 °С, з наступним промиванням у гарячій воді й сушінням гарячим повітрям) способом. Для зняття із пластин паперової ізоляції її відпарюють у гарячій воді з наступним сушінням або обпалюють. Пластини знову ізолюють на лакувальній установці (рис. 19.6). Після лакування й запікання пластини повинні мати рівномірний темно-коричневий колір, а їх поверхня повинна бути рівною й без потьоків. У процесі лакування періодично перевіряють товщину плівки, електричний опір ізоляції пластин і склад лаку. Магнітну систему трансформаторів середньої потужності, зазвичай, шихтують у дві (іноді в три) пластини. У кожному конкретному випадку кількість пластин може відрізнятися й уточнюється при розбиранні. Пластини укладають рівно, без перекосів, виступів і набігання однієї пластини на іншу . Нерівності й більші проміжки в стиках підбивають у процесі шихтування підбійками з фібри.
Для контролю правильності укладання пластин періодично вимірюють відстань по діагоналі між отворами (при стягуванні шпильками). Товщину пакетів вимірюють штангенциркулем, перекоси й вертикальність оправок перевіряють косинцем. При ремонті трансформаторів з розбиранням кістяка стару стяжку стрижнів сталевими бандажами й наскрізними шпильками заміняють на стяжку склобандажами, які встановлюють із допомогою спеціального механізму, показаного на рис. 19.7.
Безшпилькові системи, так само як і стягнуті шпильками, укладають, розбирають і збирають із допомогою кантувача. Розпресування здійснюється зняттям стяжних зовнішніх коробок і напівбандажів з ярем, розрубуванням і зняттям бандажів зі стрижнів. Технологія відновлення пластин аналогічна до описаної раніше.
Складання магнітної системи вимагає великої уваги й акуратності, тому що пластини не фіксуються оправками і якість їх укладання залежить від старанності виконання робіт. Кожен пакет пластин товщиною 15...20 мм вирівнюють киянкою й перевіряють шаблоном правильність складання. Після укладання всіх пластин в уступи пакетів стрижнів закладають виготовлені з бука планки й рейки в тому ж порядку, у якому вони перебували до розбирання, і тимчасово закріплюють їх на стрижнях кіперною стрічкою. Потім магнітну систему спресовують струбцинами, ланцюговими або тимчасовими стрічковими бандажами. Спочатку пресують стрижні, потім ярма. Після обпресування по черзі знімають тимчасові пресувальні пристрої й встановлюють постійні бандажі.
Зібраний кістяк піднімають і ставлять у вертикальне положення. Під опорні планки підкладають бруски й встановлюють вертикальні пресувальні шпильки так, як вони були встановлені до розбирання. Остаточно підтягують усі стяжні шпильки й мегомметром вимірюють опір ізоляції ярмових балок і шпильок стосовно магнітної системи. При відсутності дефектів кістяк передають на випробування. Якщо результати випробувань задовільні, верхнє ярмо розшихтовують і приступають до насаджування обмоток.
Ремонт і виготовлення головної ізоляції. При ремонті трансформаторів із заміною обмоток головну ізоляцію, як правило, заміняють новою. Однак, якщо вона має невеликі дефекти, її ремонтують, виготовляючи й заміняючи окремі деталі. Звичайно в трансформаторах I...III габаритів ярмову й зрівняльну ізоляції виготовляють заново.
Для виготовлення ізоляції з електрокартона застосовують різні пристрої й інструменти: верстат або пристрій для вирізання шайб (кругові ножиці); вібраційні, гільйотинні й ручні ножиці; електричну або ручну дриль зі свердлами; слюсарний молоток; пензлик для обмазування лаком частин, що склеюються; стіл для розмітки, обмазування деталей лаком і складання ізоляції; прес-форму для пресування й запікання склєєних деталей.
Складання ярмової ізоляції обмотки трансформатора III габариту показано на рис. 19.8. Шайбу 1 вирізають із електрокартона товщиною 2...3 мм. Верхні й нижні підкладки 2 виготовляють із набору окремих пластин. Пластини вирізають із аркуша електрокартона, дотримуючись одного напрямок різання (вздовж або поперек волокон), тому що усадка електрокартона вздовж і поперек волокон різна. Якщо склеїти смуги, нарізані довільно, то після сушіння відбудеться їхнє жолоблення й розшарування.
