Неисправность трансформаторов и организация их ремонта

Текущий ремонт трансформаторов (без выемки сердечника) проводят одновременно с ремонтом остального оборудования — трансформаторных подстанций, но не реже одного раза в четыре года. Повреждение трансформаторов вызывают нарушение действующих правил эксплуатации, аварийные и неправильные режимы работы, старение изоляции обмоток, некачественная сборка их на заводе или при монтаже и ремонте. Опыт монтажа и ремонта трансформаторов показывает, что две трети повреждений возникает в результате неудовлетворительного ремонта, монтажа и эксплуатации и одна треть — вследствие заводских дефектов.

Основные повреждения падают на обмотки, отводы, выводы и переключающие устройства (около 84 %). Серьезная неисправность трансформаторов возникает при повреждении магнитопровода, вследствие нарушения изоляции между отдельными листами стали и стягивающими их болтами. В стыковых магнитопроводах причиной аварий бывает нарушение изоляции в стыках между ярмом и стержнями. Местные нагревы стали магнитопровода возникают в результате разрушения или износа изоляции стяжных болтов, повреждения межлистовой изоляции и плохого контакта электрических соединений.

Обмотки — наиболее уязвимая часть трансформаторов, часто выходящая из строя. Наиболее распространенные повреждения обмотки — замыкания между витками и на корпус, межсекционные пробои, электродинамические разрушения, обрыв цепи. Эти повреждения происходят в результате естественного износа изоля­ции, нарушения ее механической прочности при сроке работы свыше 15 лет. Изоляция разрушается также при длительных перегрузках трансформатора, сопровождаемых перегревом обмоток выше допустимого значения.

При сквозных токах к. з. вследствие динамических усилий наблюдается деформация обмоток, сдвиг их в осевом направлении и, как правило, механическое разрушение изоляции. Отгорание выводных концов, электродинамические усилия, небрежное соединение концов вызывают обрыв цепи обмоток, замыкание их на корпус или пробои с выходом трансформатора из строя.

Основные неисправности выводов трансформаторов — трещины, сколы и разрушения изоляторов в результате атмосферных перенапряжений, наброса металлических предметов или попадания животных на трансформатор, что приводит к межфазному короткому замыканию на выводах, а также загрязнения изоляторов, некачественная армировка и уплотнение, срыв резьбы стержня при неправильном навинчивании и затягивании гайки. Наиболее характерные повреждения выводов — течь масла между фланцем вывода и крышкой, в армировке или в месте выхода стержня.

Фланец представляет собой чугунную обойму и предназначен для крепления фарфорового вывода (изолятора) на крышке трансформатора; фарфоровый изолятор армирован во фланце армировочной замазкой, а фланец закрепляется на крышке трансформатора болтами. Между фланцем и крышкой плотно уложена резиновая прокладка, которую следует осмотреть при ремонте.

Разборка трансформатора.

В зависимости от конструктивных особенностей трансформаторов определяют способы подъема их выемной части и выбор такелажных средств — тросов, строп, стальных валов, блоков и других устройств, имея в виду, что у отечественных трансформаторов мощностью 20—63 и 100— 5600 кВ • А напряжением 10—35 кВ включительно активная часть магнитопровода связана с крышкой. Ее поднимают вместе с крышкой за два или четыре подъемных кольца (рыма), навинченных на концах шпилек. Подъем активной части магнитопровода начинают после слива масла из бака трансформатора. Слив происходит при открытом отверстии в крышке.

После того как уровень масла понизится ниже рамы трансформатора, отвинчивают болты крышки и вместе с гайками и шайбами складывают их в отдельную тару. Если крышка не связана с активной частью магнитопровода, то, открыв на ней люки, отсоединяют отводы от контактных зажимов вводов и шарнирную часть привода переключателя. Если крышка связана с активной частью, отсоединения переключателя не требуется. У трансформаторов с устройством для регулировки напряжения под нагрузкой перед подъемом активной части снимают горизонтальный вал, соединяющий переключатель с контактами, отключают отводы от контактов, предварительно промаркировав их.

Подъем активной части выполняют осторожно, наблюдая за подкрышечным уплотнением, чтобы не порвать его. После подъема на высоту 150—200 мм проверяют правильность строповки, надежность тормозов и снова опускают активную часть на дно бака (затем расставляют людей по своим рабочим местам) и поднимают ее над баком на 200—300 мм. В таком положении активную часть оставляют на несколько минут для того, чтобы масло стекло полностью в поставленный противень. Затем активную часть перемещают в сторону от бака и опускают на надежный настил из шпал или досок или, отодвинув бак в сторону, опускают ее на место бака. При проверке креплений активной части ослабленные гайки после их подтяжки раскернивают, а ослабленные деревянные шпильки обматывают нитками.

Чтобы избежать появления влаги (росы) на сердечнике трансформатора, выемную часть разрешается поднимать только ,при условии, когда температура ее превышает температуру окружающего воздуха не более чем на 10 °С. Чтобы не повредить обмотки, подъем рекомендуется проводить вдвоем, удерживая стропы и крышку трансформатора так, чтобы магнитопровод с обмотками не задевал за края бака.

Ремонт обмоток.

Подняв выемную часть трансформатора, осматривают ее. При этом проверяют чистоту обмоток, обращая особое внимание на клапаны между обмотками и матнитопроводом. Твердые парафиновые отложения очищают плотными тряпками или мягкой кистью, смоченными в бензине. Почерневшие или подгоревшие места катушек свидетельствуют о межвитковом замыкании обмоток или пробое на корпус; при этом выявляют на ощупь места ослабления витков. Внешним осмотром проверяют состояние изоляции, отсутствие деформации и смещений обмоток или его витков, наличие изоляционных прокладок, клиньев, распорок.

Ослабление витков обмотки устраняют путем ее подпрессовки. Мегаомметром 1000 В проверяют отсутствие обрывов и качество изоляции обмоток низкого и высокого напряжений на корпус и между обмотками; проверяют также надежность контактов концов обмотки с вводами, места паек, изоляцию шпилек и бандажей бесшпилечных трансформаторов, стягивающих сталь магнитопровода.

При внешнем осмотре обращают внимание на состояние переключателей, бака, расширителя, соединительных трубопроводов и уплотнений, изоляторов выводов и их армировку, при этом все обнаруженные дефекты фиксируют в дефектационной карте стандартного образца.

Ремонт обмоток в большинстве случаев сводится к замене повреждений изоляции проводов при замене клиньев, прокладок и других изолирующих обмотку элементов. Для проводов прямоугольного профиля большого сечения обычно ог­раничиваются заменой поврежденной витковой изоляции. Переизолировка провода небольших однослойных катушек, как правило, выполняется вручную.

Поврежденные многослойные и другие более сложные по конструкции обмотки, выполненные из проводов мелких сечений, в большинстве случаев заменяют новыми. Поврежденную изоляцию удаляют обжигом. Чтобы витки обмотки во время обжига не разошлись, на обмотку в осевом направлении накладывают несколько проволочных бандажей, которые послё обжига аккуратно снимают. Медный провод освобождают от остатков обгоревшей изоляции. Витки обмотки изолируют двумя слоями бумажной или тафтяной ленты.

Для усиления изоляции между смежными витками по соприкасающейся поверхности под слой ленты укладывают полоску из электрокартона толщиной 0,5 мм и шириной, равной ширине соприкасающейся поверхности витка. Изолированную катушку выравнивают с торца клиновидным пояском, выполненным из электрокартона, который прикрепляют к витку бандажом из киперной или тафтяной ленты. Катушке придают нужный размер по диаметру и высоте путем обтяжки ее на шаблоне. Чтобы не допустить ослабления и распускания витков, их закрепляют в нескольких местах равномерно по окружности восьмерочными бандажами из киперной ленты. Затем обмотку высушивают, пропитывают соответствующими лаками и запекают.