Капитальный ремонт трансформаторов

С РАЗБОРКОЙ АКТИВНОЙ ЧАСТИ

При капитальном ремонте с разборкой активной части доку­ментацию ведут по особо ответственным операциям. Например, для трансформаторов I —IV габаритов такой операцией является сушка активной части, в процессе которой ведут протокол (жур­нал) сушки. После капитального ремонта выполняют полный ком­плекс приемо-сдаточных испытаний, по которым составляют про­токол испытаний, являющийся основным документом отремон­тированного трансформатора.

Диагностика состояния и дефектация

Трансформатора

Опыт многолетней эксплуатации трансформаторов позволяет в определенной мере классифицировать типичные виды повреж­дений, их признаки, возможные причины и способы выявления. Для примера рассмотрим некоторые из повреждений.

Магнитопровод. При наличии дефекта в межлистовой изоляции возможны перегревы, вызываемые вихревыми токами или токами в короткозамкнутых контурах, образованных в результате на­рушения изоляции массивных деталей остова от активной стали.В ряде случаев возможна конденсация влаги на поверхности мас­ла. Попадая на верхнее ярмо, влага проникает между пластинами активной стали в виде водомасляной эмульсии, разрушает межлистовую изоляцию, вызывая коррозию стали.

Под воздействием указанных причин ухудшается состояние масла (понижается температура вспышки, повышается кислот­ность), увеличиваются потери холостого хода. Для выявления по­вреждений такого вида рекомендуется произвести внешний ос­мотр при вынутой активной части трансформатора, провести ана­лиз масла, проверить измерениями изоляцию стальных деталей остова от активной стали и т.д.

Обмотки. Наиболее характерным видом повреждений в обмот­ках является витковое замыкание. Причиной его может быть раз­рушение изоляции из-за старения вследствие естественного из­носа или длительных перегрузок при недостаточном охлаждении. Нарушение изоляции витков может произойти, например, вследствие механических повреждений при коротких замыканиях.

Признаками повреждения являются работа газовой защиты, ненормальный нагрев, разные сопротивления фаз постоянному току и т. д. Выявление места повреждения также возможно при внешнем осмотре активной части, с помощью измерения сопротивления обмоток постоянному току, а также специальных измерений.

На трансформаторах мощностью от 1000 кВ-А устанавливается газовое реле, являющееся элементом защиты трансформатора, ус­танавливаемым непосредственно на трансформаторе. При повреж­дениях внутри трансформатора происходит выделение газов, в ре­зультате которого происходит срабатывание реле. О причинах дей­ствия газовой защиты и характере повреждения можно судить на основании анализа скопившегося в реле газа, определяя его коли­чество, горючесть, цвет и химический состав. Контроль за работой газовой защиты, анализ ее позволяют выявить повреждения на ран­ней стадии их возникновения и в ряде случаев оперативно устра­нить определенные неполадки в работе трансформатора.

В связи с разработкой и установкой трансформаторов высоко­го класса напряжения и больших мощностей предъявляются по­вышенные требования к их эксплуатационной надежности, каче­ству и методам профилактического контроля состояния изоля­ции трансформаторов в процессе эксплуатации.

Описанные методы контроля состояния изоляции трансфор­маторов не позволяют обнаруживать частичные повреждения изо­ляции в начальной стадии их развития и не указывают на предпо­лагаемый характер и степень имеющегося повреждения. Поэтому одним из наиболее перспективных направлений в исследовании повреждений работающих трансформаторов является периодичес­кий анализ содержания растворенных в масле газов, определяе­мых хроматографическим методом.

Прием трансформаторов в ремонт. Не все вышедшие из строя трансформаторы подвергаются ремонту. Не ремонтируют транс­форматоры с магнитной системой из горячекатаной стали, окле­енной бумагой (из-за повышенных потерь холостого хода), с прак­тически полностью вышедшей из строя магнитной системой (оп­лавление пластин, «пожар в стали»), а также со значительным повреждением баков, так как для большого по объему ремонта баков необходимо специальное оборудование, которым нецеле­сообразно оснащать электроремонтное предприятие.

При сдаче трансформатора в ремонт заказчик составляет наряд-заказ, в котором указывает область применения трансформатора; условия, в которых он эксплуатировался (характер нагрузок, нали­чие толчков и перегрузок, загрязненность воздуха и т.п.); специ­альные требования; дефекты и неисправности, имевшие место при эксплуатации (течь масла; повышенные температура масла, поте­ри и т.д.); виды и сроки ремонтов, которым подвергался транс­форматор, с указанием выполнявшей ремонт организации.

Представители ремонтного предприятия знакомятся с техничес­кой и эксплуатационной документацией трансформатора (паспор­том, актами об авариях, журналом ремонтов, протоколами испыта­ний и т. п.), осматривают, проводят дефектацию трансформатора и все сведения заносят в соответствующие разделы «Ведомости ос­мотра и дефектации», после чего окончательно определяют требуе­мый объем ремонта. При ремонте с заменой обмоток оформляется заказ на новые обмотки на предприятии-изготовителе, если ремон­тное предприятие новые обмотки не изготовляет.

При осмотре активной части трансформатора, ее отдельных элементов и деталей измеряют магнитную систему, обмотки, изо­ляционные расстояния и т. д. и составляют карту обмеров, в кото­рой фиксируются также результаты промежуточных испытаний в процессе ремонта отдельных узлов трансформатора.

При сдаче отремонтированного трансформатора заказчику со­ставляют приемо-сдаточный акт, в котором перечисляются все выполненные работы и даются рекомендации по использованию трансформатора в части специальных требований (параллельной работы, несимметричных режимов и др.).

Дефектация в собранном виде. В объем капитального ремонта входят полная или частичная замена обмоток и главной изоля­ции, ремонт магнитной системы с полной или частичной переизолировкой пластин, реконструкция или замена отдельных устройств, системы охлаждения, устройств переключения ответвлений и т. п. При капитальном ремонте приходится разбирать активную часть трансформатора. До ее разборки трансформатор демонтируют в последовательности, описанной в гл. 11.

После расшихтовки верхнего ярма снимают обмотки и изоля­цию. При необходимости переизолировки пластин магнитную систему разбирают. Полностью разобрав трансформатор, произ­водят дефектацию его частей, ремонтируют узлы и детали или заменяют их новыми и затем производят сборку. При ремонтах с расшихтовкой верхнего ярма обязательными являются сушка ак­тивной части и очистка трансформаторного масла.

Каждый трансформатор, принятый в ремонт, имеет ремонтный номер; при разборке маркируют все части, вновь устанавливаемые на трансформатор после ремонта. До разборки устанавливается комплектность трансформатора; на все недостающие части составляют отдельный список, который прикладывают к ведомо­сти осмотра и дефектации.

Для выявления течей масла осматривают бак, отмечая места протечек мелом. Определяют состояние вводов. К дефектации в собранном виде относятся и предварительные электрические ис­пытания, необходимые для определения наличия повреждений и их характера: отбор пробы масла для испытания его электричес­кой прочности и сокращенного химического анализа; измерение характеристик изоляции.

При разборке трансформатора каждый узел или деталь, де­монтированные с него, дефектируют и сразу определяют объем ремонтных работ, который необходимо выполнить для их после­дующей установки на трансформатор.

Последовательность работ и технологические операции с момен­та выемки активной части из бака (для трансформаторов II —Ш габаритов). При осмотре активной части определяют состояние изо­ляции обмоток и отводов, качество прессовки обмоток, отсутствие деформаций и других повреждений обмоток. Бумажную изоляцию проверяют на отсутствие повреждений и определяют ее механичес­кую прочность, условно разделяя на эластичную (1-й класс проч­ности, при сгибе вдвое не ломается), твердую (2-й класс прочнос­ти, при сгибе вдвое образуются трещины), хрупкую (3-й класс прочности, при сгибе вдвое изоляция ломается) и ветхую (4-й класс прочности, при сгибе до прямого угла изоляция ломается). Опреде­ляют также состояние главной изоляции, отсутствие деформаций обмоток и смещения витков. В зависимости от конструкции и при­чин возникновения дефектов может ставиться вопрос о полном изменении конструкции обмоток и главной изоляции.

Осматривают и фиксируют в ведомости дефектов состояние отводов, переключателя ответвлений, контактов и паек, стяжных шпилек и их изоляции, исправность заземления магнитопровода, отсутствие короткозамкнутого контура в магнитной системе и выполнение условий, исключающих его образование. Если актив­ная часть подлежит разборке, то перед демонтажем отводов вы­полняют эскиз их размещения и крепления планками.

По результатам дефектации активной части окончательно ус­танавливают объем ремонта трансформатора. При хорошем состоянии обмоток и магнитопровода активную часть ремонтируют в объеме, рассмотренном в гл. 11; при необходимости (по состоя­нию изоляции) активная часть может подвергаться сушке.

Рис. 12.1. Эскиз активной части трансформатора

При осмотре активной части определяют основные размеры магнитной системы, измеряя длину ярма и ширину средней ступе­ни стержня, высоту окна (как расстояние между внутренними плос­костями верхнего и нижнего ярем в свету), а также ширину и тол­щину пакетов и охлаждающих каналов между ними. Во избежание ошибок при измерениях все замеры необходимо сопоставлять с общими размерами магнитной системы. По результатам замеров расстояния между стержнями С, высоты окна Н, диаметра стерж­ня d и высоты ярма составляют эскиз магнитной системы.

Если объем ремонта требует полной дефектации, определяют размеры обмоток l, a1, a2 и их частей, отдельные изоляционные расстояния а01, а12, l0, размеры изоляционных цилиндров, число витков в отдельных катушках, конструкцию и состояние внутрен­них обмоток, а также конструкцию и состояние всей внутренней изоляции (от обмотки до стержня и между обмотками) (рис. 12.1).

Весьма ответственными данными при дефектировке являются размеры провода, а также число витков в обмотках. При отсут­ствии технического паспорта на трансформатор число витков в обмотке фазы можно определить при помощи контрольной об­мотки, намотанной на изоляционный цилиндр из мягкого электрокартона поверх комплекта обмоток трансформатора. Для исклю­чения ошибок при дефектации производятся расчетная проверка и сопоставление полученных данных.