Ремонт силовых трансформаторов

На промышленных предприятиях эксплуатируется множество трансформаторов, имеющих стянутые горизонтальными шпильками внутри отверстий изоляторов магнитные провода.

Диэлектрики вокруг шпилек часто изнашиваются и разрушаются, поэтому диагностические осмотры и ремонт силовых трансформаторов монтажники совершают периодически с целью избегания замыкания и перегорания гильз электропроводки.

Ремонт силовых трансформаторов осуществляется в случае следующих сбоев в работе:

• интенсивное потрескивание внутри корпуса;


• перегрев при нормальном охлаждении и нагрузках;


• протечка масла и снижение его надлежащего уровня по шкале;


• выхлоп масла из расширительного устройства;


• отрицательные анализы физико-химических проб масла.

Рисунок 1

Перечисленные признаки могут быть проявлением неисправности или окончания срока функционирования магнитного провода, обмотки, радиаторов, контактов переключающего устройства, изоляторов, ярмовых балок, расширителей.

Особенности ремонта силовых трансформаторов

Во время капитальной наладки трансформатор разбирают, снимают активную часть, катушку, разбалтывают, убирают шихты ярма магнитного провода.

В случае неисправности магнитопровода осуществляется замена его изоляционной гильзы на новую или произведенную на месте из проводной бумаги, имеющей толщину 0,12 мм.  Гильзу создают путем наматывания на шпильку, покрытия бакелитом и закрепления в пламени горелки.

Выход из строя катушки нуждается в последовательности ответственных мероприятий:

1. Обмотка обжигается в печи при температуре 450 – 500 градусов Цельсия.


2. Провод очищается от старого изоляционного покрытия.


3. Протяжка между сжатыми деревянными плашками.


4. Нанесение нового изолятора или бумаги.


5. Наматывание на шаблон со слоем тонкого электротехнического картона, который расположен на консольном станке (рис. 2).


6. Лакирование и обжиг при 100 градусах Цельсия.

Рисунок 2

Оборудование для намотки состоит из электродвигателя 1, передающего ремня 3, станины 2, вала 6, вычислителя витков 4, муфты сцепления 5, диска 7, педали 10, клина 9, гайки 8.

Ремонт силовых трансформаторов производится относительно внутренней части бака, стеклянной трубки расширителя, в котором находится маслоуказатель.

В расширителе часто сменяют резиновые уплотнители, поскольку эта деталь должна быть упругой.

Изоляторы подвергают ремонту при наличии на нем трещин площадью, не превышающей 3 квадратных сантиметра и глубиной не более 1 мм. Места скол промывают керосином или бензином, покрывают бакелитом, сушат в шкафах с температурными показателями 50-60 °С.

Подготовка рабочего масла является одной из важных составляющих качества ремонтов и будущего использования оборудования.

Рисунок.3

Масла сушат, очищают, устраняют избыточные газы, регенерируют на сорбентах и добавляют в состав ингибитор окисления (ионол). По итогам обработки оценивают его технические возможности, срок эксплуатации на трансформаторе и остаточные ресурсы.

Внутренний корпус бака чистят скребком из металла и смазывают проработанным маслом. Вмятины устраняют посредством нагревания и легкого механического воздействия молотком, подкладывая с противолежащей стороны ударов металлическую опору.

Классификация силовых трансформаторов

Силовой трансформатор представляет собой электрический аппарат, главным предназначением которого является преобразование одного напряжения, на котором работает электрический ток, в другое напряжение без изменения мощности.

Это стационарная электрическая машина. Как правило, такой трансформатор имеет 3 обмотки. Трансформатор очень распространен, он установлен на любом промышленном предприятии и на любых станциях и подстанциях.

Силовыми трансформаторами также нередко называют трансформаторы, которые входят в состав вторичного электропитания различных объектов, независимо от мощности этих объектов.

Силовые трансформаторы можно разделить на несколько видов по различным признакам. Так, в зависимости от количества фаз трансформаторы могут быть однофазными и трехфазными, по количеству обмоток – двухобмоточные и трехобмоточные, по месту установки – трансформаторы наружной установки и трансформаторы внутренней установки, по типу назначения – понижающие и повышающие.

Также силовые трансформаторы делятся на группы в зависимости от типа соединения обмоток и способу охлаждения.

Принцип работы силового трансформатора основывается на законе электромагнитной индукции. Под ее воздействием силовой трансформатор включается в работу. К обмотке подключается источник переменного тока, после чего по виткам обмотки начинает течь ток.

Под его действием в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток, который, замкнувшись, начнет индуктировать ЭДС во второй обмотке трансформатора, так как все обмотки трансформатора связаны между собой магнитной связью. Величина ЭДС всегда прямо пропорциональна количеству витков в обмотке трансформатора.

Характеристика силового трансформатора типа ТДТН – 40000/110

Конструкция всех силовых трансформаторов схожа между собой. Основное отличие состоит в компенсации аппарата и типа охлаждения  системы.

ТДТН – 40000/110 – один из самых распространенных силовых трансформаторов. Этот трансформатор трехфазный, характеризуется масляной системой охлаждения с естественной циркуляцией трансформаторного масла и принудительной циркуляцией воздуха. Третья буква Т говорит о количестве обмоток устройства, то есть в данном случае трансформатор трехобмоточный.

Эта электрическая машина укомплектована системой РПН, то есть его работу можно регулировать под напряжением. Номинальное напряжение высокой обмотки трансформатора ТДТН составляет 110 В, мощность устройства достигает 40 000 кВА. Всю информацию о силовых трансформаторах можно легко получить, посмотрев только на их наименование.

Конструкция силового трансформатора содержит в себе 3 обмотки – высокого, среднего и низкого напряжения. Обмотки наматываются на магнитопровод, который выполнен из качественной стали.

Сам сердечник вместе с обмотками помещают в специальный закрытый бак, наверх которого выводятся все обмотки. Обмотки высшего и среднего напряжения обладают нулевым выводом, их можно заземлить. Если заземлить обмотки – трансформатор будет называться с глухозаземленной нейтралью, а если оставить их как есть – с изолированной.

Поверх крышки бака устанавливается газовая защита, устройство РПН, расширитель, маслопровод и выхлопная труба небольшого диаметра. Газовая защита трансформатора представлена в виде газового реле, которое срабатывает при любых повреждениях внутри машины или КЗ. Реле подает сигнал о поломке и блокирует работу трансформатора. В некоторых случаях осуществляется полная блокировка, в некоторых – частичная.

Выхлопная труба необходима для защиты трансформатора от разрыва при резком росте давления газа в баке. Излишек газа может выделяться при авариях и внутренних повреждениях. Расширитель служит для постоянного заполнения маслом бака.

При изменении температуры количество масла в баке может уменьшаться, а для нормальной работы устройства он постоянно должен быть заполнен до определенного уровня. Именно для этого и нужен расширитель, он существенно сокращает площадь соприкосновения масла с воздухом, что способствует нормальной работе силового трансформатора. На баке есть также специальные задвижки для заполнения его маслом и для его слива. Внизу бака предусмотрен кран для взятия жидкости на анализ.

Виды устройств трансформаторов

Трансформаторы используются во время передачи и распределения электрического тока. Оборудование применяется при сварке, нагреваниях, выпрямительных процессах и многом другом. Эти электромагнитные устройства являются статическими и преобразовывают один переменный вид тока в другой, повышая или понижая.

Трансформаторы бывают трех типов, имеющих похожие характерные особенности и более-менее равное качество, но отличающихся методами изготовки.

1. В агрегатах первого типа – стержневых – намотка нанизана на сердечник таким образом, что она находится снаружи. Сердечник видно не полностью (верхняя и нижняя части). Обмотки на стержневых трансформаторах расположены горизонтально.


2. В устройствах второго типа – броневых – сердечник видно полностью. Намотка встроена внутрь. Обмотки на данных типах трансформаторов располагаются как горизонтально, так и вертикально.


3. Третий тип устройств – тороидальный. Сердечник данного вида считают идеальным из-за его экономности, так как он является кольцевым. Намотка, в свою очередь, симметрично располагается по поверхности и, с указанной выше особенностью, имеет меньшую длину – за счет этого значительно увеличивается КПД и уменьшается сопротивление обмотки.

Интересно то, что, в независимости от вида, трансформаторы имеют одинаковые функциональные части:

• охлаждающая система;
• магнитопровод;
• обмотки.

Магнитопровод является закрытым сердечником агрегата, изготовленным из электротехнической стали (длина: 0,35 или 0,5 мм). Перед тем, как оборудование собрано, листы изолируются лаком с обеих сторон.

Обмотки, их крепление и изоляция, зависят от мощности оборудования. Изготавливаются из медного провода. Его сечение бывает круглым и прямоугольным.

Для изоляции используют хлопчатобумажную пряжу и кабельную бумагу. Важной особенностью обмоток должна быть прочность, эластичность, а также незначительная энергическая потеря, простота и дешевизна изготовления.

При потере энергии в трансформаторе, а именно в сердечнике и обмотке, выделяется тепло. В данном случае и необходим охладитель (система охлаждения). Оборудование с малой мощностью способно выпускать теплый воздух наружу, при этом, не нанося урон себе. Такой вид охладителей называется воздушным.

Трансформаторы с большей мощностью, средней и высокой, требуют охлаждения другого – масляного (жидкостного).

Намотка и магнитная система агрегата помещаются в масло, находящееся в баке. Оно усиливает электроизоляцию намоток от магнитопровода, таким образом, охлаждая в то же время. Тепло от этих элементов принимается маслом и отдается по стенам бака, и рассеивается во внешнюю среду, наружу. Это позволяет также наладить теплообмен благодаря данным маслам.

Компании, осуществляющие ремонт силовых трансформаторов

Производители силовых трансформаторов постоянно стремятся улучшить качество и энергоэффективность продукции. Свои результаты они демонстрируют на выставках электрических машин как в России, так и за рубежом. Например, на такой как выставка «Электро».

Узнать больше о ремонте силовых трансформаторах и компаниях, осуществляющих данную услугу, можно на одной из крупнейших выставок такого оборудования «Электро».

Здесь соберутся потребители, поставщики, производители различного электрооборудования, готовые послушать и предоставить информацию. Таким образом, трансформаторы будут одной из тем обсуждения: их особенности, потенциал развития, практичность и значимость. Именно здесь можно изучить образование отрасли и ситуацию на современном рынке.

Техническое обслуживание силовых трансформаторов
Производство эксплуатация монтаж ремонт тех обслуживание силовых трансформаторов
Проектирование монтаж эксплуатация обслуживание систем электроснабжения