Ремонт наружной части силовых трансформаторов

Маслорасширитель представляет собой сварной стальной цилиндр, закрепленный на кронштейнах и соединенный с баком патрубком. Уровень масла в расширителе контролируется указателем уровня в виде трубки или прозрачной вставки. В верхней части расширителя имеется отверстие для заливки масла, которое закрывается пробкой с резьбой. Для свободной циркуляции воздуха установлена дыхательная труба, нижний торец которой защищен крышкой с отверстием и сеткой. Вместе с воздухом в расширитель (а следовательно, и в масло) могут попадать частицы пыли и грязи, а также пары влаги, которые конденсируются на его стенках. Для удаления загрязненного масла и влаги имеется отстойник с пробкой. Температуру масла в трансформаторе контролируют ртутным термометром или термометрическим сигнализатором.
Газовое реле устанавливают на трансформаторах с масляным охлаждением, имеющих расширители.
Действие газовой защиты основано на том, что при повреждениях внутри кожуха трансформатора происходит разложение масла и органической изоляции, сопровождающееся выделением газа.
Газовая защита реагирует на все виды внутренних повреждений в трансформаторе: витковые замыкания в обмотках, пробой обмоток на корпус, нарушение изоляции между листами стали магнитопровода, короткие замыкания между обмотками разноименных фаз и т. п.
Внутренние повреждения в трансформаторе сопровождаются электрической дугой или нагревом в месте повреждений, в результате чего выделяются газообразные продукты разложения трансформаторного масла и изоляции, которые поднимаются в сторону расширителя. При интенсивном газообразовании создается значительное давление газов в зоне поврежденного участка, вследствие чего масло от этой зоны движется в сторону расширителя.
Переключатель напряжения предназначен для переключения числа витков обмотки высокого напряжения и имеет три ступени регулировки напряжения: + 5 %, номинальное напряжение, — 5 %. Наиболее распространены следующие типы переключателей:
ТПСУ-9-120/6, устанавливаемый в трансформаторах мощностью до 100 кВА, напряжением до 6 кВ без расширителя; переключатель размещается под крышкой, в которой есть отверстие для рукоятки, и закрепляется на верхних ярмовых балках выемной части трансформатора; отверстие закрывается чугунным колпаком;
ТПСУ-9-120/11, ТПСУ-9-120/12, применяемые в трансформаторах напряжением до 10 кВ и мощностью до 1000 кВА включительно; переключатель устанавливается над крышкой трансформатора.
В последних конструкциях трансформаторов напряжением 10 кВ применяется переключатель реечного типа ПТО-10/63-65, предназначенный для переключения ответвления обмоток в пределах ±2х2,5 % на трансформаторах I—III габаритов на напряжение до 10 кВ.
Вводы предназначены для присоединения концов обмотки к внешней электрической сети.
Термосифонный фильтр — устройство, которое очищает и регенерирует (восстанавливает) масло. Нагреваясь и сообщаясь с воздухом, масло поглощает влагу и окисляется, стареет. Фильтр заполнен специальным поглощающим веществом (сорбентом) — силикагелем КСК.

Ремонт наружных элементов
Текущие ремонты трансформаторов (без РПН) с отключением производятся: трансформаторов центральных распределительных подстанций — не реже 1 раза в 2 года; трансформаторов, установленных в местах усиленного загрязнения,— по местным инструкциям; всех остальных трансформаторов — по мере необходимости, но не реже 1 раза в 4 года.
Текущие ремонты трансформаторов и автотрансформаторов с РПН выполняются ежегодно. Внеочередной ремонт устройств регулирования напряжения под нагрузкой проводится после определенного числа операций по переключению в соответствии с заводскими инструкциями.
Текущие ремонты систем охлаждения Д, ДЦ и Ц осуществляются ежегодно.
В текущий ремонт трансформаторов с отключением от сети входит наружный осмотр трансформатора, устранение дефектов, а также очистка изоляторов и бака (удаление грязи из расширителя), при необходимости в трансформатор доливают масло и проверяют правильность показаний маслоуказателя, осматривают спускной кран, уплотнения и охлаждающие устройства (при необходимости очищают); проверяют состояние газовой защиты и целостность мембраны выхлопной трубы, а также проводят необходимые измерения и испытания.
Наибольшее количество повреждений наблюдается в устройствах обмоток, главной и продольной изоляции, вводов и переключателей.
Поступивший в ремонт трансформатор осматривают. Знакомятся с эксплуатационно-технической документацией, обращая особое внимание на сведения о работе и дефектах трансформатора в эксплуатации, результаты предыдущего ремонта и особые требования, предъявляемые заказчиком.
При внешнем осмотре могут быть установлены некоторые неисправности трансформатора: поверхностное перекрытие; пробой или разрушение изоляторов, ввод, вздутие бака, образовавшееся вследствие механических усилий внутри трансформатора при его аварии; нарушение прочности швов бака или уплотнений, наличие и течи масла; неисправности работы маслоуказателя, сливного крана и другие дефекты.
При ремонте трансформаторов необходимо особое внимание уделять изоляционным работам, так как надежность трансформаторов в эксплуатации определяется в основном качеством изоляции.

Ремонт вводов

Ремонт вводов. Основные неисправности вводов (рисунок 2) следующие: трещины и сколы изоляторов, разрушение изоляторов, некачественная армировка и уплотнение, срыв резьбы контактного зажима при неправильном навинчивании и затягивании гайки. При значительных сколах и трещинах ввод заменяется.
Армирование фарфоровых изоляторов начинают с изготовления зажима из медных или латунных прутков соответствующего диаметра и длины; на концах зажима нарезается резьба по размерам заменяемого. На зажим навинчивают стальной или бронзовый колпак и закрепляют его контргайкой. С внутренней стороны колпак с зажимом скрепляют газосваркой. Сварку производят латунью с применением в качестве флюса буры, предварительно прокаленной в течение 3 ч при 700 °С. Качество сварки должно быть проверено. После сварки зажим лудят гальваническим способом и подвергают вторичному испытанию.
Зажим с приваренным к нему колпаком закрепляют в тисках. Для предохранения резьбу обертывают лентой из мягкого металла. Внутрь колпака вкладывают резиновую прокладку.
Фарфоровый изолятор верхней частью вставляют в колпак и сверху на зажим надевают электрокартонную и металлическую шайбы, которые до отказа затягивают контргайкой. Колпак заливают замазкой, которую после застывания покрывают нитроэмалью 624С.
В качестве армировочных цементирующих замазок для изоляторов напряжением до 10 кВ рекомендуется глето-глицериновая или портландцементная замазка. В случае переармировки изоляторов необходимо старую затвердевшую замазку удалить равномерным нагреванием фарфоровой части ввода, а затем фланца до 100—120°С паяльной лампой или автогенной горелкой. Вследствие температурного расширения фланец отойдет от замазки и при легком ударе молотка по фланцу он отделится от фарфора.

Рисунок 2 – Армированный ввод 6—10 кВ наружной установки:
1 — фарфоровый изолятор, 2 — токоведущий стержень, 3 — резиновая шайба, 4 — колпак, 5 — фланец, 6 — прокладка, 7 — картонная шайба, 8 — стальная шайба, 9 — крышка трансформатора, 10—армировочная масса

Начало обмоток ВН трехфазного трансформатора маркируется буквами А, В и С, а концы этих обмоток — X, Y и Z. Нейтраль — 0. Начало и конец обмоток НН маркируются соответственно а, в, с и х, у, z.

Ремонт поврежденных контактных зажимов

Поврежденную резьбу зажимов отрезают ножовкой заподлицо с плоскостью колпачка. Зажим высверливают на толщину тела колпачка (3—4 мм), после чего его можно свободно вынуть и заменить новым. Новый зажим приваривают от верхней плоскости колпачка.

Ремонт переключателей

Наиболее частыми повреждениями переключателей являются оплавления и подгорания контактных поверхностей. При значительных оплавлениях и полном выгорании контактов переключатель заменяют новым.
В целях устранения повреждений пружины переключатель проверяют путем переключения его по всем ступеням. Исправная пружина для переключателя ТПСУ, ПТО обеспечивает нажатие контактов в рабочем положении 50—60 Н. Каждое положение переключателя четко фиксируется, что сопровождается щелчком.
При осмотре переключателя его следует очистить, закрепить и подтянуть контакты.
Иногда контактная поверхность переключателей покрывается очень стойкой и твердой пленкой — продуктом старения масла. Ее удаляют, протирая поверхность колец и стержней контактов тряпкой, смоченной ацетоном. Применение для этой цели наждачной бумаги недопустимо, так как она может повредить никелированную поверхность.

Ремонт пробивного предохранителя

После каждого пробоя предохранителя устанавливают новую слюдяную пластинку толщиной 0,25 мм, а контактные поверхности предохранителя
тщательно зачищают от образовавшегося нагара.

Ремонт прокладок

Пришедшие в негодность уплотняющие прокладки заменяют новыми, изготовленными из маслостойкой резины.
Разметку отверстий в прокладках для прохода болтов делают по крышке или фланцу бака. Отверстия выполняют просечкой. Во избежание перекоса крышки дополнительно прокладывают проволочный ограничитель 5 (рисунок 3 ).

Ремонт расширителя

Ремонт расширителя (рисунок 4) чаще всего сводится к промывке его маслом. Но иногда необходимо очищать внутреннюю поверхность расширителя от ржавчины, которая может быть обнаружена при разборке трансформатора в виде большого скопления крупинок на плоскости верхнего ярма, под отверстием патрубка расширителя или чаще под отверстием выхлопной трубы.


Рисунок 3 – Установка уплотняющей прокладки:
1 — стенка бака, 2 — фланец бака, 3 — болт, 4 — резиновая прокладка, 5 — проволочный ограничитель, 6 — крышка


Рисунок 4 – Расширитель:
1 — корпус, 2 — пробка для доливки масла, 3 — маслоуказатель, 4 — отстойник с пробкой, 5 — патрубок к баку трансформатора, 6 — воздухоочиститель, 7 — крышка трансформатора, 8 — съемное дно

В некоторых трансформаторах расширитель не имеет съемного дна. При ремонте трансформатора рекомендуется сплошное дно заменить на съемное (рисунок 5). Работу выполняют следующим образом: старое вварное дно вырезают газовой горелкой. Далее к цилиндру 7 расширителя приваривают стальной фланец 6, в который ввинчивают и приваривают шпильки 5 для крепления съемного дна 4 гайками 3. Дно уплотняют резиновой прокладкой 2, удерживаемой стальным кольцом 1.
При ремонте расширителя проверяют патрубок трубы, соединяющий расширитель с баком. Если патрубок выступает внутрь расширителя менее чем на 30—50 мм, необходимо его переварить, так как при меньшей высоте через патрубок могут попадать в бак осадки, скапливающиеся в расширителе. При этом масло должно быть на отметке нижнего уровня расширителя, как показано на рисунок 4.


Рисунок 5 – Съемное дно

При осмотре расширителя ржавчину очищают стальной щеткой и удаляют керосином. После очистки внутреннюю поверхность расширителя следует протереть чистой тряпкой, смоченной бензином, и после полного высыхания покрыть нитроэмалью 624С или ГФ-92-ХК.
При этом надо следить, чтобы эмаль не закупорила отверстия расширителя, особенно отверстия маслоуказателя. После покрытия эмалью
расширитель должен быть высушен в печи в течение 6 — 12 ч при температуре 105—110°С.
Работа с эмалью требует строгого соблюдения правил пожарной безопасности и охраны труда. Хранят ее в герметически закупоренной таре.

Ремонт маслоуказателя

Старые типы маслоуказателя, сообщающиеся с расширителем только снизу, а в верхней части имеющие «дыхательное» отверстие, заменяют новыми пластинчатого типа, которые можно изготовить по чертежам завода-изготовителя.

Ремонт гильз для термометров

Частые повреждения гильзы происходят из-за попадания в нее воды, которая, замерзая зимой, расширяется и выдавливает в бак трансформатора дно гильзы. У неработающих трансформаторов в зимнее время рекомендуется гильзу тщательно закрывать.
В современных трансформаторах ртутные термометры заменены на спиртовые.

Ревизия термосифонного фильтра и воздухоосушителя

Воздухоосушитель предназначен для того, чтобы через «дыхательное» отверстие расширителя не попадал влажный и загрязненный воздух. Осушитель крепят на стенке расширителя или бака трансформатора. Воздух очищается в слое силикагеля, проходя через слой масла фильтра.
В ряде трансформаторов для такой же цели применяют силикагелевые поглотительные патроны, которые устанавливают на крышке трансформатора вблизи расширителя или в самом расширителе. Эти устройства не требуют специального ремонта, и достаточно ограничиться их ревизией.
Силикагель по мере увлажнения теряет свои свойства, поэтому его заменяют сухим. Признаком увлажнения служит изменение его цвета, что легко наблюдать через смотровое стекло воздухоосушителя. Находящийся в сетчатом патроне индикаторный силикагель меняет голубую окраску на розовую.
При ревизии и замене силикагеля каждый из этих устройств демонтируют, разбирают, высыпают отработанный силикагель. Все внутренние полости и детали устройств протирают ветошью, смоченной керосином. Резиновые и асбестовые уплотнения заменяют новыми. Устройство собирают и устанавливают на место. Масса силикагеля, загружаемого в фильтр, равна 0,1—0,2 % массы масла в трансформаторе.