Обслуживание и ремонт силового трансформатора типа ТСМА 60/6-10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение и применение силового трансформатора типа ТСМА 60/6-10

1.2 Устройство и принцип силового трансформатора типа ТСМА 60/6-10

2. Специальная часть

2.1 Организация рабочего места, инструменты, приспособления и приборы для электроремонтных работ

2.2 Техническое обслуживание силового трансформатора типа ТСМА 60/6-10

2.3 Возможные неисправности и ремонт силового трансформатора типа - ТСМА 60/6-10

3.Охрана труда и техника безопасности

3.1 Охрана труда предприятия ОАО «ЧЭМК»

3.2 Техника безопасности при ремонте силового трансформатора типа - ТСМА 60/6-10

4. Экономический расчет

4.1 Общая часть

4.2 Экономический расчет ремонта силового трансформатора типа - ТСМА 60/6-10

Заключение

Библиографический список

Приложение

Введение

Производством электрической энергии всеми электростанциями России 2012 году достигло 990 миллиардов кВт-в/ч.

Выработка в передаче к месту потребления и распределения потребителя такого количества электроэнергии требует значительных усилий энергетиков страны.

Современное энергетическое производство представляет собой совокупность процессов, связанных с использованием энергетических ресурсов, производствам и распределением электроэнергии и теплоты.

Особенностями энергетического производства является: одновременность выработки электроэнергии и ее потребления, не прерывность и автоматическое протекание всего технологического процесса, тесная связь электроэнергетических предприятий промышленностью, транспортом, сельским и коммунальным хозяйством.

Одним из важнейших преимуществ переменного тока перед постоянным, является легкость и простота, с которой можно преобразовать переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Достигается это посредством простого и остроумного устройства - трансформатора, созданного в 1876 г. замечательным русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым.

Важная роль в развитии электротехники принадлежит М.О. Доливо-Добровольскому. Он разработал основы теории многофазных и, в частности, трехфазных переменных токов и создал первые трехфазные электрические машины и трансформаторы. Трехфазный трансформатор современной формы с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости, был сконструирован им в 1891 г. С тех пор происходило дальнейшее конструктивное усовершенствования трансформаторов, уменьшалась их масса и габариты, повышалась экономичность. Основные положения теории трансформаторов были разработаны в трудах Е. Арнольда и М. Видмара.

Цель выпускной работы заключается в изучении устройства и принципа работы трансформаторов, их применения, ремонта и эксплуатации.

Целью дипломной работы является изучение основных организационных и технических положений по обслуживанию и ремонту силового трансформатора типа - ТСМА 60/6 - 10 В процессе изучения ставятся следующие задачи:

1. Дать общее представление об трансформаторах;

2. Рассмотреть силовой трансформатор типа - ТСМА 60/6 - 10 и его назначение;

3. Рассмотреть особенности испытаний силового трансформатора типа - ТСМА 60/6 - 10;

4. Изучить технические условия ремонта и обслуживания

Силового трансформатора типа ТСМА 60/6 -10;

5. Определить меры по технике безопасности при ремонте электрооборудовании.

6. Экономический расчет ремонта силового трансформатора типа ТСМА 60/6 - 10

1. Общая часть

1.1 Назначение и применение силового трансформатора типа ТСМА 60/6-10

силовой трансформатор ремонт

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформаторы позволяют значительно повысить напряжение, вырабатываемое источниками переменного тока, установленными на электрических станциях, и осуществить передачу электроэнергии на дальние расстояния при высоких напряжениях (110, 220, 500, 750 и 1150 кВ). Благодаря этому сильно уменьшаются потери энергии в проводах и обеспечивается возможность значительного уменьшения площади сечения проводов линий электропередачи.

В местах потребления электроэнергии высокое напряжение, подаваемое от высоковольтных линий электропередачи, снова понижается трансформаторами до сравнительно небольших значений (127, 220, 380 и 660 В), при которых работают электрические потребители, установленные на фабриках, заводах, в депо и жилых домах. На э. п. с. переменного тока трансформаторы применяют для уменьшения напряжения, подаваемого из контактной сети к тяговым двигателям и вспомогательным цепям.

Кроме трансформаторов, применяемых в системах передачи и распределения электроэнергии, промышленностью выпускаются трансформаторы: тяговые для выпрямительных установок, лабораторные с регулированием напряжения, для питания радиоаппаратуры и др. Все эти трансформаторы называют силовыми.

1.2 Устройство и принцип работы трансформаторов

Трансформаторы в зависимости от конфигурации магнитопровода подразделяют на стержневые, броневые и тороидальные.

В стержневом трансформаторе (рис. 2- а, приложение ) обмотки 2 охватывают стержни магнитопровода 1; в броневом (рис. 2-б приложение), наоборот, магнитопровод 1 охватывает частично обмотки 2 и как бы бронирует их; в тороидальном (рис. 2- в приложение) обмотки 2 намотаны на магнитопровод 1 равномерно по всей окружности.

Трансформаторы большой и средней мощности обычно выполняют стержневыми. Их конструкция более простая и позволяет легче осуществлять изоляцию и ремонт обмоток. Достоинством их являются также лучшие условия охлаждения, поэтому они требуют меньшего расхода обмоточных проводов. Однофазные трансформаторы малой мощности чаще всего выполняют броневыми и тороидальными, так как они имеют меньшую массу и стоимость по сравнению со стержневыми трансформаторами из-за меньшего числа катушек и упрощения процесса сборки и изготовления. Тяговые трансформаторы с регулированием напряжения на стороне низшего напряжения -- стержневого типа, а с регулированием на стороне высшего напряжения -- броневого типа.

Магнитопроводы трансформаторов (рис. 3, приложение) для уменьшения потерь от вихревых токов собирают из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Обычно применяют горячекатаную сталь с высоким содержанием кремния или холоднокатаную сталь. Листы изолируют один от другого тонкой бумагой или лаком. Стержни магнитопровода трансформатора средней мощности имеют квадратное или крестовидное сечение, а у более мощных трансформаторов -- ступенчатое, по форме приближающееся к кругу (рис.4 - а, приложение ). При такой форме обеспечивается минимальный периметр стержня при заданной площади поперечного сечения, что позволяет уменьшить длину витков обмоток, следовательно, и расход обмоточных проводов. В мощных трансформаторах между отдельными стальными пакетами, из которых собираются стержни, устраивают каналы шириной 5--6 мм для циркуляции охлаждающего масла.

Ярмо, соединяющее стержни, имеет обычно прямоугольное сечение, площадь которого на 10--15% больше площади сечения стержней. Это уменьшает нагрев стали и потери мощности в ней.В силовых трансформаторах магнитопровод собирают из прямоугольных листов. Сочленение стержней и ярма обычно выполняют с взаимным перекрытием их листов внахлестку. Для этого листы в двух смежных слоях сердечника располагают, как показано на рис. 4, б, г, т. е. листы стержней 1, 3 и ярма 2, 4 каждого последующего слоя перекрывают стык в соответствующих листах предыдущего слоя, существенно уменьшая магнитное сопротивление в месте сочленения. Окончательную сборку магнитопровода осуществляют после установки катушек на стержни (рис. 4, в приложение ).

В трансформаторах малой мощности магнитопроводы собирают из штампованных листов П- и Ш-образной формы или из штампованных колец (рис. 5, а--в, приложение ).

Большое распространение получили также магнитопроводы (рис. 5, г--ж приложение), навитые из узкой ленты электротехнической стали (обычно из холоднокатаной стали) или из специальных железо-никелевых сплавов.

Обмотки. Первичную и вторичную обмотки для лучшей магнитной связи располагают как можно ближе друг к другу: на каждом стержне 1магнитопровода размещают либо обе обмотки 2 и 3 концентрически одну поверх другой (рис.6,а приложение), либо обмотки 2 и 3 выполняют в виде чередующихся дисковых секций -- катушек (рис.6,б приложение). В первом случае обмотки называют концентрическими, во втором -- чередующимися, или дисковыми. В силовых трансформаторах обычно применяют концентрические обмотки, причем ближе к стержням обычно располагают обмотку низшего напряжения, требующую меньшей изоляции относительно магнито-провода трансформатора, снаружи -- обмотку высшего напряжения.

В трансформаторах броневого типа иногда применяют дисковые обмотки. По краям стержня устанавливают катушки, принадлежащие обмотке низшего напряжения. Отдельные катушки соединяют последовательно или параллельно. В трансформаторах э. п. с, у которых вторичная обмотка имеет ряд выводов для изменения напряжения, подаваемого к тяговым двигателям, на каждом стержне располагают по три концентрических обмотки (рис.6, в приложение). Ближе к стержню размещают нерегулируемую часть 4 вторичной обмотки, в середине -- первичную обмотку 5 высшего напряжения и поверх нее -- регулируемую часть 6 вторичной обмотки. Размещение регулируемой части этой обмотки снаружи упрощает выполнение выводов от отдельных ее витков.

В трансформаторах малой мощности используют многослойные обмотки из провода круглого сечения с эмалевой или хлопчатобумажной изоляцией, который наматывают на каркас из электрокартона; между слоями проводов прокладывают изоляцию из специальной бумаги или ткани, пропитанной лаком.

Непрерывную спиральную обмотку используют в качестве первичной (высшего напряжения) и регулируемой части вторичной обмотки (низшего напряжения). Эта обмотка состоит из ряда последовательно соединенных плоских катушек, имеющих одинаковые размеры. Катушки расположены друг над другом. Между ними устанавливают прокладки и рейки из электрокартона, которые образуют горизонтальные и вертикальные каналы для прохода охлаждающей жидкости (масла).

Для повышения электрической прочности при воздействии атмосферных напряжений две первые и две последние катушки первичной (высоковольтной) обмотки обычно выполняют с усиленной изоляцией. Усиление изоляции ухудшает охлаждение, поэтому площадь сечения проводов этих катушек берут большей, чем для остальных катушек первичной обмотки.

Винтовую параллельную обмотку используют в качестве нерегулируемой части вторичной обмотки. Ее витки наматывают по винтовой линии в осевом направлении подобно резьбе винта. Обмотку выполняют из нескольких параллельных проводов прямоугольного сечения, прилегающих друг к другу в радиальном направлении. Между отдельными витками и группами проводов располагают каналы для прохода охлаждающей жидкости.

Принцип работы трансформатора связан с принципом электромагнитной индукции. Ток поступающий на первичную обмотку создает в магнитопроводе магнитный поток.

Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе, сдвинутый по фазе, при синусоидальном токе, на 90° по отношению к току в первичной обмотке. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° по отношению к магнитному потоку. Когда вторичные обмотки ни к чему не подключены (режим холостого хода), ЭДС индукции в первичной обмотке практически полностью компенсирует напряжение источника питания, поэтому ток через первичную обмотку невелик, и определяется в основном её индуктивным сопротивлением. Напряжение индукции на вторичных обмотках в режиме холостого хода определяется отношением числа витков соответствующей обмотки w2 к числу витков первичной обмотки w1: U2=U1w2/w1.

При подключении вторичной обмотки к нагрузке, по ней начинает течь ток. Этот ток также создаёт магнитный поток в магнитопроводе, причём он направлен противоположно магнитному потоку, создаваемому первичной обмоткой. В результате, в первичной обмотке нарушается компенсация ЭДС индукции и ЭДС источника питания, что приводит к увеличению тока в первичной обмотке, до тех пор, пока магнитный поток не достигнет практически прежнего значения. В этом режиме отношение токов первичной и вторичной обмотки равно обратному отношению числа витков обмоток (I1=I2w2/w1,) отношение напряжений в первом приближении также остаётся прежним.

Схематично, выше сказанное можно изобразить следующим образом:

U1 > I1 > I1w1 > Ф > ?2 > I2.

Магнитный поток в магнитопроводе трансформатора сдвинут по фазе по отношению к току в первичной обмотке на 90°. ЭДС во вторичной обмотке пропорциональна первой производной от магнитного потока. Для синусоидальных сигналов первой производной от синуса является косинус, сдвиг фазы между синусом и косинусом составляет 90°. В результате, при согласном включении обмоток, трансформатор сдвигает фазу приблизительно на 180°. При встречном включении обмоток прибавляется дополнительный сдвиг фазы на 180° и суммарный сдвиг фазы трансформатором составляет приблизительно 360°.

Режим холостого хода.

Для испытания трансформатора служит опыт холостого хода и опыт короткого замыкания.

При опыте холостого хода трансформатора его вторичная обмотка разомкнута и тока в этой обмотке нет (/2--0).

Если первичную обмотку трансформатора включить в сеть источника электрической энергии переменного тока, то в этой обмотке будет протекать ток холостого хода I0, который представляет собой малую величину по сравнению с номинальным током трансформатора. В трансформаторах больших мощностей ток холостого хода может достигать значений порядка 5-- 10% номинального тока. В трансформаторах малых мощностей этот ток достигает значения 25--30% номинального тока. Ток холостого хода создает магнитный поток в магнитопроводе трансформатора. Для возбуждения магнитного потока трансформатор потребляет реактивную мощность из сети. Что же касается активной мощности, потребляемой трансформатором при холостом ходе, то она расходуется на покрытие потерь мощности в магнитопроводе, обусловленных гистерезисом и вихревыми токами.

Так как реактивная мощность при холостом ходе трансформатора значительно больше активной мощности, то коэффициент мощности его весьма мал и обычно равен 0,2-0,3.

По данным опыта холостого хода трансформатора определяется сила тока холостого хода , потери в стали сердечника Рст и коэффициент трансформации К.

Силу тока холостого хода I0 измеряет амперметр, включенный в цепь первичной обмотки трансформатора.

При испытании трехфазного трансформатора определяется фазный ток холостого хода.

О потерях в стали сердечника Pст судят по показаниям ваттметра, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора.

Коэффициент трансформации трансформатора равен отношению показаний вольтметров, включенных в цепь первичной и вторичной обмоток.

Холостым ходом трансформатора называется режим работы, когда к первичной обмотки трансформатора приложено напряжение, а вторичная обмотка находится в разомкнутом состоянии, следовательно, ток в первичной обмотке является намагничивающим, при этом величина его незначительна и составляет 5-8% от величины номинального тока. При холостом ходе трансформатора, не обращая внимания на падение напряжения в первичной обмотке трансформатора , можно принять, что э.д.с. в обеих обмотках трансформатора численно равны напряжениям на их зажимах.

Разделим э.д.с. первичной обмотки на э.д.с. вторичной обмотки, получим:

E1/E2=W1/W2

следовательно, э.д.с., индуктируемые в обмотках трансформатора, пропорциональны числам витков обмоток.

Значит, и напряжение на первичной стороне U1, а также и на вторичной стороне U2 трансформатора пропорциональны числам витков обмоток трансформатора.

Опыт короткого замыкания трансформатора

При коротком замыкании вторичной обмотки сопротивление трансформатора очень мало и ток короткого замыкания во много раз больше номинального. Такой большой ток вызывает сильный нагрев обмоток трансформатора и приводит к выходу его из строя. Поэтому трансформаторы снабжаются защитой, отключающей его при коротких замыканиях.

При опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, т. е. напряжение на зажимах вторичной обмотки равно нулю. Первичная обмотка включается в сеть с таким пониженным напряжением, при котором токи в обмотках равны номинальным. Такое пониженное напряжение называется напряжением короткого замыкания и обычно равно 5,5% от номинального значения.

По данным опыта короткого замыкания определяют величину потерь в меди , т. е. потерь на нагрев обмоток. Чаще проводят опыт трехфазного короткого замыкания, при котором подводимое напряжение снижается до 10--20% от U ном для электродвигателей с фазным ротором и до 20--30% для электродвигателей с коротко- замкнутым ротором. Можно также проводить опыт короткого замыкания при однофазном токе, подводя напряжение поочередно к двум выводам статорной обмотки (ротор заторможен).

При проведении опыта однофазного короткого замыкания у фазных двигателей ротор их замыкают накоротко и затормаживают, а к двум фазам статора подводят напряжение, равное 50--60% от номинального. Величина подводимого напряжения во всех случаях проведения опыта короткого замыкания должна быть такой, чтобы ток в обмотках двигателя был номинальный. Продолжительность опыта короткого замыкания нужно сокращать до минимума.

Из данных опытов холостого хода и короткого замыкания определяют номинальный кпд.

1.3 Новейшие технологии устройства трансформаторов.

Рассмотрим силовой трансформатор малой мощности для устройств автоматизации, связи, сигнализации, приборной и измерительной техники при напряжении до 1000 В. На примере трансформатора для выпрямительных устройств.

Особенность работы силового трансформатора выпрямительного устройства обусловлена включением в его вторичную цепь диодов -- полупроводниковых элементов, обладающих односторонней проводимостью. Рассмотрим работу однофазного трансформатора в однополупериодном выпрямителе (рис. 5.2, а).

Ток во вторичной обмотке этого трансформатора создается только положительными полуволнами вторичной ЭДС и поэтому является пульсирующим, т.е. несинусоидальным (рис. 5.2, б). Этот несинусоидальный ток можно разложить в гармонический ряд, т. е. представить в виде суммы постоянного и переменных синусоидальных токов с угловыми частотами.

Второе слагаемое - переменный ток основной (первой) гармоники, частота которого равна угловой частоте тока сети

Оставшиеся слагаемые гармонического ряда (5.1) являются высшими гармониками вторичного тока, поскольку угловые частоты этих токов в 2, 4, 6 и т.д. раз превышают основную угловую частоту. Амплитуды этих токов высших гармоник намного меньше амплитуды тока основной гармоники, поэтому при дальнейшем рассмотрении вопроса токами высших гармоник можно пренебречь и с некоторым допущением принять пульсирующий ток во вторичной цепи трансформатора состоящим из двух составляющих: постоянной и переменной, частота которой равна частоте тока в сети.

Сравнение различных схем выпрямления показывает, что лучшее использование трансформатора обеспечивается в мостовых двухполупериодных схемах выпрямления, для которых коэффициент типовой мощности кт имеет минимальные значения.

В выпрямителях большой мощности обычно применяют трехфазную мостовую схему, известную под названием «схема Ларионова» с шестью диодами (рис. 5.3). Диоды работают в этой схеме парами поочередно. Смена нар происходит через каждые 60 эл.град т.е. 1/6 часть периода. Пульсации выпрямленного тока такого выпрямителя (I = 0,057, а коэффициент типовой мощности ks = 1,05, что свидетельствует о хорошем использовании трансформатора.

2. Специальная часть

2.1 Организация рабочего места, инструменты и приспособления для ремонта трансформаторов

В процессе эксплуатации электрическое оборудование изнашивается и устаревает и его следует ремонтировать или монтировать новое. Рабочее место электромонтера должно быть правильно организовано, что обеспечивает рациональные движения работающего и сокращает до минимума затраты на отыскивание и использование инструментов и материалов. На рабочем месте должны находиться: технологическая оснастка, организационная оснастка, должностная инструкция, электрические схемы главных электроустановок, схемы питания цеха или участка, эксплуатационный журнал, инструкции по технике безопасности, графики осмотров и сменно-часовой, указатель-календарь местонахождения электромонтера.

Электромонтеры используют в работе множество разнообразных инструментов, которые должны иметь удобные и красивые рукоятки. Удачная форма и цвет делают инструменты легко различимыми, а правильная конструкция снижает утомляемость

При работах на открытом воздухе в зимний период рукоятки инструментов должны иметь теплоизоляционное покрытие, например деревянное. Для проведения работ в электроустановках нужны инструменты с рукоятками, имеющими электрическую изоляцию.

Инструменты бывают ручные и механизированные. Имеется много механизированных инструментов, однако и ручные широко применяют при работах по монтажу и эксплуатации электроустановок.

По назначению инструменты можно подразделить на рабочие и контрольно-измерительные. Они могут быть универсальные, т. е. предназначенные для выполнения нескольких операций (например, двусторонний гаечный ключ),

или специализированные - для одной операции (односторонний ключ). При разнотипных работах универсальные инструменты способствуют повышению производительности труда за счет сокращения времени, затрачиваемого на замену инструментов. Но специализированный инструмент легче универсального и удобнее для тех случаев, когда выполняется большой объем работ по одной операции.

Наборы инструментов общего назначения для выполнения электромонтажных работ

Инструмент	Число инструментов набора
	ИН-3	ИН-15
Плоскогубцы комбинированные ПГИ-200 с изолирующими чехлами	1	1
Острогубцы (кусачки) 150 с изолирующими чехлами	1	1
Клещи универсальные КУ-1	1	1
Молоток слесарный с деревянной ручкой	1	1
Нож монтерский	1	-
Отвертка: В 100x0,3	1	-
В 150x0,5	1	1
В 175х0,7	-	1
В 200х1	1	1
Метр: стальной	1	1
Деревянный	-	1
Шило монтерское	1	1
Ключ разводной 30	-	1
Отвес 0-2001	1	-
Шпатель стальной	1	1
Гипсовка резиновая	1	-
Указатель напряжения И-192	1	-
Пробник	-	1
Очки защитные светлые	1	1
Шнур разметочный длиной 15м.	1	-

Приспособления: для выпрямления проводов, вырезки борозд в кирпичных стенах, закрутки конца провода, монтажа электродвигателей, ремонта электродвигателей и аппаратуры, погрузочно-разгрузочных работ, проверки электропроводок, проверки заземляющих устройств, тросовой проводки, крепления плоских проводов, прокладки кабелей в помещениях. Измерительные инструменты и универсальны стенд электрика.

Срок службы (износа) инструментов и потребность в них могут изменяться в зависимости от объема, характера работ и других факторов.

2.2 Техническое обслуживание трансформаторов типа - ТСМА 60/6 - 10.

Техническое обслуживание представляет собой комплекс работ, трансформаторов типа - ТСМА 60/6 - 10

При работе на открытом воздухе вблизи трансформатора устанавливают инвентарное помещение для персонала, хранения инструмента, приборов материалов.

При подготовке к установке на трансформатор вводов кВ проверяют отсутствие трещин и повреждений фарфоровых покрышек, поверхность которых очищают от загрязнений; затем ввод испытывают испытательным напряжением переменного тока, соответствующим классу напряжения ввода.

Для маслонаполненных вводов 110 кВ и выше объем подготовительных работ обусловлен способом защиты масла ввода от соприкосновения с окружающим воздухом.

Герметичные маслонаполненные вводы проверяют внешним осмотром на отсутствие течи и на целостность фарфоровых покрышек и других элементов конструкции, располагаемых с внешней стороны ввода, при этом давление масла измеряют по показаниям манометра. Согласно инструкции завода-изготовителя приводят давление во вводе до требуемых значений в зависимости от температуры окружаю щего воздуха. При необходимости производят долив или слив масла из ввода. Долив масла может производиться с помощью ручного маслонасоса. Перед присоединением маслонасоса перекрывают вентили со стороны ввода и бака давления, а в переходник вместо пробки вворачивают штуцер с резьбой М 14x1,5. Затем приоткрывают вентиль бака давления и под струей масла из переходника надевают шланг на

штуцер. Насосом подают масло в бак давления, следя за показаниями манометра. Отсоединение насоса производят в следующей последовательности: перекрывают вентиль со стороны бака давления, выворачивают штуцер на переходнике и, приоткрыв вентиль со стороны бака давления, под струей масла вворачивают пробку. Открывают вентили на вводе и баке давления. При регулировании давления во вводе, замене манометра или замене поврежденного бака давления и других операциях нельзя допускать проникновения окружающего воздуха во ввод. Подпитку ввода производят дегазированным маслом необходимого качества. Аналогично производят операции по частичному сливу (доливу) масла в герметичные вводы, не имеющие бака давления.

2.3 Возможные неисправности, способы устранения и ремонт силовых трансформаторов типа - ТСМА 60/6 - 10.

Характерные повреждения силовых трансформаторов

Элементы трансформатора	Повреждение	Возможные причины
1	2	3
	Междувитковое замыкание Замыкание на корпус(пробой); междуфазное замыкание Обрыв цепи Отсутствие контакта Оплавление контактной поверхности Перекрытие на корпус Перекрытие между вводами отдельных фаз Увеличение тока холостого хода (Пожар стали) Течь масла из сварных швов, кранов и фланцевых соединений	Естественное старение и износ изоляции; систематические перегрузки трансформатора; динамические усилия при сквозных коротких замыканиях Старение изоляции, увлажнение масла и понижение его уровня; внутренние и внешние перенапряжения; деформация обмоток вследствие динамических нагрузок при сквозных коротких замыканиях Отгорание тводов обмотки в результате низкого качества соединения или электродинамических нагрузок при коротких замыканиях Нарушение регулировки переключающего устройства Термическое воздействие сверхтоков на контакт при коротких замыканиях Трещины в изоляторах; понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изолятора Повреждение изоляции отводов к вводам или переключателю Ослабление шихтованного пакета магнитопровода Нарушение изоляции между отдельными пластинами стали или изоляции стяжных болтов; слабая прессовка пластин; образование короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и магнитопроводом; образование короткозамкнутого контура при выполнении заземления магнитопровода со стороны вводов обмоток ВН и НН Нарушение сварного шва от механических или температурных воздействий; плохо притерта пробка крана; повреждена прокладка под фланцем
Устранение: Поверхностных повреждений небольших участков витковой изоляции Ослабления прессовки обмоток Незначительной деформации отдельных секций повреждений изоляции отвода Ремонт изоляции обмоток с использованием провода поврежденной катушки Изготовление новой обмотки в зависимости от ее типа Изготовление цилиндрической обмотки НН из провода прямоугольного профиля Изготовление многослойной обмотки НН из круглого провода Соединение обмоток Пропитка и сушка обмоток	Поврежденную витковую изоляцию восстанавливают путем наложения на оголенный провод витка слоя маслостойкой лакоткани ЛХСМ в полуперекрышу Обмотки, не имеющие прессующих колец, подпрессовывают Изоляцию отвода восстанавливают путем наложения на поврежденный участок двух слоев лакоткани шириной 25-30 мм обжигом в печи при температуре 450-500 С. Поврежденную изоляцию удаляют обжигом в печи при температуре 450 - 500С.Витки изолируют кабельной бумагой или тафтяной лентой в два слоя с перекрытием Для этой операции применяют обмоточные станки с ручным или моторным приводом. Катушку наматывают на шаблоне При намотке однослойной катушки витки закрепляют с помощью бандажа из киперной ленты. При намотке многослойный катушек бандажирование не делают Каждый слой обматывают кабельной бумагой, которой покрывают все витки и пояски, уложенные в торцах шаблона Провода сечением до 40 мм соединяют пайкой паяльником, большего сечения - специальными клещами Припой - фосфористая бронза диаметром 3-4 мм или серебряные припои ПСр-45, ПСр-70 Обмотки опускают в глифталевый лак и выдерживают до полного выхода пузырьков воздуха, затем поднимают, дают стечь излишкам лака (15-20 мин) и помещают в печь для запекания	Эти дефекты устраняют без демонтажа обмотки По всей окружности обмотки между уравнительной и ярмовой изоляциями забивают дополнительные прокладки из прессованного электрокартона Изолированной катушке придают нужный размер путем подпрессовки. Изготовленную катушку высушивают, пропитывают лаком ГФ-95 и запекают при температуре 100 С в течение 8-12 ч. На шаблон перед намоткой провода накладывают слой электротехнического картона толщиной 0,5 мм, предохраняющего витки первого слоя от сдвига при снятии катушки При переходе из одного слоя в другой в местах перехода прокладывают полоску прессшпана на 4-5 мм больше ширина витка для предохранения изоляции крайних витков Поясок изготавливают в виде полоски из электротехнического картона толщиной, равной диаметру провода. Сам поясок схватывают бумагой шириной 25 мм и укладывают в торце шаблона При пайке проводов применяют флюс-канифоль (кислотой пользоваться запрещается) или порошкообразную буру Сушка считается законченной, когда лак образует твердую блестящую и эластичную пленку

Поврежденную витковую изоляцию восстанавливают путем наложения на оголенный провод витка слоя маслостойкой лакоткани ЛХСМ в полуперекрышу.

Обмотки, не имеющие прессующих колец, подпрессовывают

Изоляцию отвода восстанавливают путем наложения на поврежденный участок двух слоев лакоткани шириной 25-30 мм. Эти дефекты устраняют без демонтажа обмотки.

По всей окружности обмотки между уравнительной и ярмовой изоляциями забивают дополнительные прокладки из прессованного электрокартона.

Ремонт изоляции обмоток с использованием провода поврежденной катушки

Поврежденную изоляцию удаляют обжигом в печи при температуре 450-500°С. Витки изолируют кабельной бумагой или тафтяной лентой в два слоя с перекрытием. Изолированной катушке придают нужный размер путем подпрессовки. Изготовленную катушку высушивают, пропитывают лаком ГФ-95 и за-пекают при температуре 100°С в течение 8-12 ч.

Изготовление новой обмотки в зависимости от ее типа.

Для этой операции применяют обмоточные станки с ручным или моторным приводом. Катушку наматывают на шаблоне. На шаблон перед намоткой провода накладывают слой электротехнического картона толщиной 0,5 мм, предохраняющего витки первого слоя от сдвига при снятии катушки.

Изготовление цилиндрической обмотки НН из провода прямоугольного профиля.

При намотке однослойной катушки витки закрепляют с помощью бандажа из киперной ленты. При намотке многослойных катушек бандажирование не делают. При переходе из одного слоя в другой в местах перехода прокладывают полоску прессшпана на 4--5 мм больше ширины витка для предохранения изоляции крайних витков.

Разборка магнитопровода Замена изоляции стяжных шпилек	Отвертывают верхние гайки вертикальных шпилек и гайки горизонтальных прессующих шпилек. Снимают ярмовые балки. Расшихтовывают верхнее ярмо со стороны ВН и НН одновременно. Эскизируют взаимное расположение пластин двух последних слоев активной стали магнитопровода. Связывают верхние концы пластин, продевая кусок проволоки в отверстие для стержня. Демонтируют обмотки Бумажно-бакелитовую трубку изготавливают из кабельной бумаги толщиной 0,12 мм и при намотке на шпильку пропитывают бакелитовым лаком, затем запекают Изолирующие шайбыи прокладки изготавливают из электрокартона ЭМ толщиной не менее 2 мм. Проверяют изоляцию стяжных шпилек, накладок и ярмовых балок мегаомметром 1000-2500 В	Извлекают шпильки из ярма. Маркируют балку надписью(сторона ВН) или (сторона НН). Расшихтовывают, вынимая по 2-3 пластины, не перемешивая, связывают в пакет. Укладка пластин после ремонта должна соотвествовать заводской Тольщина стенок изоляционных трубок, мм, для диаметров шпилек, мм: 12-25/2-3 25-50/3-4 Более 50/5-6 Диаметр изолирующей шайбы должен быть на 3-5 мм больше диаметра нажимной. Сопротивление изоляции стяжных шпилек должно быть не ниже 10 МОм
Удаление старой изоляции листов стали Изолирование листов При ремонтах после (пажара стали) изготавли- вают новые листы стали Измерение сопротивления изоляции	Удаляют старую изоляцию стальными щетками или кипячением листов в воде, если они покрыты бумажной изоляцией Допускают изолирование пластин через одну. Новый слой лака наносят пульверизатором. Сушат 6-8 ч при температуре 20-30 С Листы раскраивают так, чтобы длинная сторона была обязательно вдоль проката. Отверстия для стяжных шпилек делают только штампом Сопротивление межлистовой изоляци измеряют методом амперметра - вольтметра	Можно применять обжиг листов с равномерным нагревом при температуре 250-300 С в течении 3 минут Используют смесь из 90% лака 202 и 10% чистого керосина или глифталевого лака 1154 и растворителей (бензина и бензола). Можно применять зеленую эмаль МТЗ Сверление не допускается Сопротивление не должно отличаться от заводскихданных более чем в 2 раза

Ремонт магнитопровода силового трансформатора

Аварии, связанные с пожаром трансформаторов. При грозовом разряде и перекрытии ввода трансформатора может возникнуть пожар трансформатора.

Масло, вытекающее под давлением, загорается.

При возникновении пожара трансформатора необходимо снять с него напряжение (если он не отключился от действия защиты), вызвать пожарную команду, известить руководство предприятия и приступить к тушению пожара.

При тушении пожара следует принять меры для предотвращения распространения огня, исходя из вводов и поврежденных уплотнений необходимо для уменьшения давления масла спустить часть масла в дренажные устройства. При невозможности ликвидировать пожар основное внимание должно уделяться защите от огня расположенных рядом трансформаторов и другого неповрежденного оборудования.

Если признаков повреждения (потрескивания, щелчки внутри бака, выброс масла) не выявлено, а сигнал газовой защиты появился, то отбирать пробы газа на анализ можно без отключения трансформатора. При обнаружении горючего газа или газа, содержащего продукты разложения, трансформатор должен быть немедленно отключен, после чего на нем должны быть проведены измерения и испытания.

Если проверкой установлено, что выделяется негорючий газ и в нем отсутствуют продукты разложения, то устанавливают наблюдение за работой трансформатора и последующим выделением газа. При учащении появления газа в реле и работы защиты на сигнал трансформатор следует отключить.

Совместное срабатывание газовой и дифференциальной защит трансформатора говорит о серьезных повреждениях внутри трансформатора.

Газовая защита. В случаях ложного срабатывания газовой защиты допускается одно повторение включения трансформатора при отсутствии видимых внешних признаков его повреждения. Если отключение трансформатора произошло в результате действия защит, которые не связаны с его повреждением, можно включать трансформатор в сеть без его проверки.

Текущий ремонт силового трансформатора с отключением его от питающей сети производят в порядке реализации планово-предупредительного ремонта.

Периодичность текущих ремонтов силовых трансформаторов зависит от их технического состояния и от условий эксплуатации. Сроки текущих ремонтов устанавливаются в местных инструкциях предприятия. Однако такие ремонты надо производить не реже одного раза в год.

Текущий ремонт силовых трансформаторов с отключением от питающей сети включает наружный осмотр трансформатора, устранение обнаруженных дефектов, а также очистку изоляторов и бака. Спускают грязь из расширителя, доливают при необходимости в него масло и проверяют правильность показаний маслоуказателя. Проверяют спускной кран и уплотнения, осматривают охлаждающие устройства и чистят их, проверяют состояние газовой защиты и целость мембраны выхлопной трубы. Проводят также необходимые измерения и испытания.

При хорошо выполненном текущем ремонте не должно быть аварийных выходов из строя трансформаторов, а продолжительность их эксплуатации должна возрастать.

У каждого силового трансформатора, находящегося в работе, происходит постепенный износ имеющихся в нем изоляционных материалов. Износ изоляции ускоряется вместе с повышением нагрузки. При неполной загрузке силового трансформатора износ его изоляции замедляется. За счет этого допускается в отдельные периоды перегрузка трансформатора,

которая не сокращает нормальный срок его работы.

Величину допустимой перегрузки силового трансформатора в отдельные часы суток за счет его недогрузки в другие часы определяют по диаграммам нагрузочной способности трансформатора. Такие диаграммы составлены для силовых трансформаторов с естественным масляным и принудительным воздушным охлаждениями исходя из нормального срока износа изоляции

трансформаторов от нагрева. Для пользования указанными диаграммами необходимо располагать коэффициентом суточного графика нагрузки трансформатора, который определяется по заданному суточному графику.

Чтобы использовать фактор, допускающий увеличение нагрузки силового трансформатора в отдельные часы зимних пик за счет недогрузки трансформатора в летнее время года, пользуются следующим положением: на каждый процент недогрузки трансформатора в летнее время допускается 1 % перегрузки трансформатора в зимнее время, но не более 15%. Общая перегрузка трансформатора, которая может быть принята при использовании обоих указанных факторов, не должна превышать 30%.

Все вышесказанное относится к допускаемым перегрузкам силовых трансформаторов в условиях их нормальной эксплуатации. Иначе решается вопрос о допустимых перегрузках силовых трансформаторов в аварийных случаях.

Указанные аварийные перегрузки допускаются независимо от величины предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды. Для сухих трансформаторов допускаются следующие аварийные перегрузки: 20% в течение 60 мин и 50% в течение 18 мин.

Современные силовые трансформаторы при номинальном первичном напряжении работают с большими величинами магнитной индукции. Поэтому даже небольшое увеличение первичного напряжения вызывает повышенный нагрев стали трансформатора и может угрожать его целости. В связи с этим при эксплуатации трансформатора величина подведенного напряжения ограничивается и ее необходимо контролировать. Максимально

допустимое превышение первичного напряжения принимается для трансформаторов равным 5% от напряжения, соответствующего данному ответвлению.

Особенностью силовых трансформаторов, работающих с принудительным охлаждением масла, является быстрое повышение температуры масла при прекращении работы системы охлаждения. Однако учитывая значительную

теплоемкость трансформаторов, допускают их работу в аварийных режимах при прекращении циркуляции масла или воды, а также при остановке вентиляторов дутья. Предельная длительность работы трансформаторов в указанных условиях определяется местными инструкциями. В инструкциях учитываются как результаты предыдущих испытаний, так и заводские данные трансформаторов. Но при всех условиях работу трансформаторов при прекращении системы охлаждения допускают не больше, чем в течение одного часа.

Величина сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов не нормируется, тем не менее эта характеристика относится к числу важнейших показателей состояния трансформатора и ее систематически контролируют, сравнивая с величиной, которая имела место при вводе трансформатора в эксплуатацию. Измерения производят при одинаковой температуре и одинаковой продолжительности испытания (обычно 1 мин). Величина сопротивления изоляции обмоток трансформатора считается удовлетворительной, если она составляет не менее 70% от первоначального значения.

Необходимым условием обеспечения нормального срока службы силового трансформатора является контроль за его нагрузкой. Если вести эксплуатацию силового трансформатора, не превышая допускаемых для него нагрузок, примерный срок службы силового трансформатора составляет около 20 лет. Необходимо при этом иметь в виду, что систематические недогрузки силовых трансформаторов с целью удлинения срока его службы имеют и свои отрицательные стороны: за это время

конструкция трансформатора морально стареет. Чтобы контролировать нагрузку трансформаторов мощностью 1000 та и выше, устанавливают амперметры, шкала которых соответствует допускаемой перегрузке трансформатора.

Температуру масла трансформаторов мощностью менее 1000 ква контролируют ртутными термометрами. При большей мощности

трансформаторов для этой цели также используют манометрические термометры. Их устанавливают для удобства контроля за температурой на высоте 1,5л от земли. Так как манометрические термометры обладают меньшей точностью, чем ртутные, время от времени производится сверка их показаний с показаниями ртутных термометров.

При неправильном включении трансформаторов на параллельную работу могут возникать короткие замыкания, а также неравномерное распределение нагрузки между работающими трансформаторами. Чтобы этого не произошло, в трансформаторах, включаемых на параллельную работу, должно соблюдаться:

а) равенство коэффициентов трансформации;

б) совпадение групп соединения;

в) равенство напряжений короткого замыкания;

г) отношение мощностей трансформаторов, не превышающее 3;

д) совпадение фаз соединяемых цепей (фазировка).

Проверку приведенных рекомендаций производят по заводским данным трансформаторов, включаемых на параллельную работу. Если проверка подтверждает наличие указанных условий, то приступают к фазировке трансформаторов, после чего их можно включать на параллельную работу.

Фазировка трансформаторов производится перед их включением в эксплуатацию после монтажа или капитального ремонта со сменой обмоток. Перед тем как включить трансформатор после капитального или текущего ремонта, проверяют результаты предписанных испытаний и измерений. Релейную защиту трансформатора устанавливают на отключение. После

этого тщательно осматривают трансформаторную установку. При осмотре установки обращают внимание на состояние системы управления и сигнализации, а также на положение коммутационной аппаратуры. Проверяют, не оставлены ли где-либо переносные закоротки и заземления. Опробуют действия привода выключателя путем однократного включения и отключения, без чего приступать к оперированию разъединителями не разрешается.

Пробное включение трансформатора в сеть производят толчком на полное напряжение. Такое включение опасности для трансформатора не представляет, так как при наличии в нем повреждений он под действием защиты своевременно отключится от сети.

Методы испытаний силовых трансформаторов

Измерения и испытания масляных силовых трансформаторов, автотрансформаторов, масляных реакторов и заземляющих дугогасящих реакторов (в дальнейшем, трансформаторов) в процессе подготовки и монтажа, проведении приемо-сдаточных испытаний производятся в соответствии с требованиями гл.1.8 ПУЭ, РТМ 16.800.723-80, ОАХ.458.000-73 и гл. 6 "Нормы испытания электрооборудования".

Измерения и испытания трансформаторов, находящихся в эксплуатации, производится в соответствии с требованиями "Нормы испытания электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей" (приложение 1 ПЭЭП). Измерения и испытания проводятся при капитальном ("К") и текущем ("Т") ремонтах, а также в межремонтный ("М") период (профилактические испытания, не связанные с выводом электрооборудования в ремонт).

3. Охрана труда и правила безопасности при ремонте электрооборудования.

3.1Общие правила безопасности труда

Перед началом работы электромонтер обязан:

а) предъявить руководителю работ удостоверение о проверке знаний безопасных методов работ, получить задание и пройти инструктаж на рабочем месте по специфике выполняемых работ;

б) надеть спецодежду и спецобувь установленного образца;

в) при выполнении работ повышенной опасности ознакомиться с мероприятиями, обеспечивающими безопасное производство работ, и расписаться в наряде-допуске, выданном на поручаемую работу.

После получения задания электромонтажники обязаны:

а) проверить рабочее место, проходы к нему и ограждения на соответствие требованиям безопасности, при необходимости выполнить мероприятия, указанные в наряде-допуске. Удалить посторонние предметы и материалы;

б) проверить исправность оборудования, приспособлений и инструмента, а также достаточность освещенности рабочих мест;

в) подобрать, предварительно проверив исправность и сроки последних испытаний, средства защиты и приспособления, применяемые для работы: диэлектрические и измерительные штанги (клещи), указатели напряжения, инструмент с изолированными ручками, диэлектрические перчатки, боты, галоши и коврики; подмости, лестницы, предохранительные пояса и др.;

г) проверить исправность редукторов и манометров баллонов с газами, герметичность бутылей с электролитом, кислотой, щелочью, целостность упаковки пиротехнических, термитных патронов и спичек, эпоксидных и полиуретановых компаундов, отвердителей и т.д.

Электромонтеры не должны приступать к работе при следующих нарушениях требований безопасности:

а) загазованности помещений, где предстоит работать;

б) отсутствии или неисправности приточно-вытяжной вентиляции, отсутствии специальных растворов для нейтрализации разлитого электролита, кислоты или щелочи при работах в аккумуляторной;

в) отсутствии или неисправности лесов, настилов, подмостей или других средств подмащивания, наличии неогражденных проемов и перепадов по высоте в зоне производства работ;

г) неисправности средств защиты от падения при работе на высоте (предохранительные пояса, страховочные канаты и т.д.);

д) несвоевременном прохождении очередных испытаний (технического осмотра) средств подмащивания, лестниц, индивидуальных (коллективных) средств защиты;

е) отсутствии видимых разрывов электрических цепей, по которым может быть подано напряжение на место работ, и защитного заземлением отключенной части электроустановки;

ж) отсутствии или истечении срока действия наряда-допуска при работе в действующих электроустановках;

3.2 Правила безопасности труда при ремонте и обслуживанию трансформаторов

При обслуживании трансформаторов должны быть обеспечены безопасные условия наблюдения за уровнем масла, газовым реле, а также условия для отбора проб масла. Осмотр высоко расположенных частей (3 м и более) работающих трансформаторов габарита IV и выше, проводят со стационарных лестниц с учетом требований безопасности. У трансформаторов с совтоловым напол-нением обслуживающий персонал контролирует по мановакуум- метру давление внутри бака и в случае повышении давления до 50 кПа (0,5 кгс/см2) принимает меры к снижению нагрузки. Уровень масла в расширителе неработающего трансформатора должен быть не ниже контрольных черт, соответствующих уровням масла в трансформаторе при температуре окружающей среды -45 °С, -15'С, +40°С.

Персонал, обслуживающий трансформаторы, снабженные устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), обязан поддерживать соответствие между напряжением сети и напряжением, устанавливаемым на регулировочном ответвлении.

Включать переключающее устройство в работу разрешается при температуре верхних слоев масла -- 20 °С и выше, а при наличии контактора (РПН), расположенного вне бака трансформатора -- при температуре окружающей среды -- 45 °С и выше. Трансформаторы с естественным масляным и дутьевым охлаждением допускается включать в работу с полной нагрузкой с застывшим маслом при температуре не ниже -- 40 °С. Если температура ниже -- 40 °С, то нужно включить трансформатор на нагрузку не более 50 % номинальной при температуре до --40 °С, после чего нагрузку увеличить. Осмотр трансформаторов (без отключения) проводят:

в электроустановках с постоянным дежурным персоналом -- 1 раз в сутки;

в установках без постоянного дежурного персонала -- не реже 1 раза в мес.;

на трансформаторных пунктах -- не реже 1 раза в 6 мес. Трансформатор должен быть выведен из работы при обнаружении: сильного неравномерного шума и потрескивания внутри трансформатора;

ненормального и постоянно возрастающего нагрева трансформатора при нормальных нагрузке и охлаждении;

выброса масла из расширителя или разрыва диафрагм выхлопной трубы;

течи масла с понижением его уровня ниже уровня масломерного стекла.

Трансформатор выводят из работы при необходимости замены масла по результатам лабораторного анализа. Трансформаторы мощностью 160 кВ А и более оборудуют системами непрерывной регенерации масла в термосифонных и адсорбционных фильтрах. В расширителе трансформатора масло должно быть защищено от непосредственного соприкосновения с окружающей средой. Качество трансформаторного масла периодически контролируют. Наименьшее пробивное напряжение трансформаторного масла в аппарате -- 20 кВ при напряжении до 15 кВ; 25 кВ -- от 15 до 35 кВ; 35 кВ -- от 60 до 220 кВ.

Содержание механических примесей по визуальному определению должно быть равно нулю, кислотное число не более 0,25 мг КОН.

В аварийных режимах допускают кратковременную перегрузку трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:

Масляные трансформаторы

Перегрузка по току, % 30 45 60 75 100

Длительность нагрузки, мин 120 80 45 20 10

Сухие трансформаторы

Перегрузка по току, % 20 30 40 50 80

Длительность нагрузки, мин 60 45 32 18 6

Перегрузка масляных трансформаторов сверх номинального тока до 40 % допускается общей продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 сут. при условии, что коэффициент начальной нагрузки не превышает 0,93 (при этом должны быть полностью использованы все устройства охлаждения трансформатора). При перегрузке трансформаторов сверх допустимой дежурный персонал обязан принять меры к его разгрузке, действуя в соответствии с местной инструкцией.

Двери трансформаторных пунктов и камер должны быть постоянно закрыты на замок.

4. Экономическая часть

4.1 Общая экономическая часть

При выполнении капитального ремонта силового трансформатора производится полная разборка. Разборка базовых деталей обмоток, регулировка, наладка и испытания с доведением всех характеристик и параметров до минимальных данных, с обеспечением работоспособности на период гарантийной наработки до следующего капитального ремонта. Для выполнения расчетов себестоимости необходимо определить трудоемкость капитального ремонта. На основании положения о единой плановой и предупредительной системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования и сетей промышленной энергетики, в соответствии с действующими типовыми объемами работ по техническому обслуживанию и ремонту силовых трансформаторов. В соответствии с техническими и эксплуатационными характеристиками измерительного трансформатора трудоемкость капитального ремонта составляет 71 человеко-часов. В состав технологического процесса капитального ремонта входят следующие операции:

...