Ремонт силовых трансформаторов

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент научно-технологической политики и образования

ФГОУ ВПО Костромская ГСХА

Кафедра  электроснабжения

Отчет по производственной

ремонтно-технологической практике

Содержание.

Введение. 3

Ремонт силовых трансформаторов. 5

Ремонт машин переменного и постоянного тока. 13

Коммутационная аппаратура. 21

Осветительные и облучательные установки. 23

Осветительные и облучательные установки. 25

Экологичность предприятия. 27

Список используемых источников: 28

Государственное унитарное сельскохозяйственное предприятие тепличный комбинат "Высоковский" введён в эксплуатацию в 1982 году. К настоящему времени площади производства овощей закрытого грунта составляют 17.69 га. Стараниями и профессиональным умением всего коллектива собираемый урожай к 2000 году превысил 5000 тонн. Огромный вклад в развитие и процветание тепличного комбината внёс, руководящий с момента ввода в действие 1-го блока, заслуженный работник сельского хозяйства, В.В.Ситников.

Тепличный комбинат находится на окраине города Костромы в районе посёлка Высоково и состоит из трёх отдельно стоящих блоков по 6 га с вспомогательными помещениями, административно - управленческого здания, столовой, цеха переработки овощей, гаража автомобильно-тракторного парка, собственной АЗС, складских помещений и здания по биологической защите растений.

В народном хозяйстве используется большое количество разнообразного электрооборудования и электрических сетей. В результате эксплуатации, аварий, перегрузок и естественного износа часть электрооборудования и сетей выходит из строя и подлежит ремонту.

Ремонт — это совокупность мероприятий и работ, которые необходимо выполнить, чтобы электрооборудование и сети оставались в эксплуатации или были приведены в исправное состояние. Это достигается заменой или восстановлением изношенных или разрушенных деталей, наладкой и регулировкой ремонтируемого оборудования и участков сети с доведением их параметров до уровня и требований технических условий.

При ремонте приходится иметь дело с оборудованием, аппаратурой и устройствами, которые длительное время находятся в эксплуатации и подчас их выпуск прекращается промышленностью или они заменяются новыми, более совершенными. При надлежащем обслуживании и ремонте это оборудование сохраняет работоспособность. Примером могут служить электродвигатели, трансформаторы, масляные выключатели выпуска 50-60-х годов, до сих пор находящиеся в эксплуатации.

Надежность, бесперебойность и безопасность работ электрооборудования и сетей может быть обеспечена нормальной эксплуатацией и правильной системой ремонта электрооборудования. Такой системой является планово-предупредительный ремонт (ППРЭО). Он состоит из комплекса организационно-технических мероприятий, к числу которых можно отнести: планирование, подготовку и организацию проведения ремонта, контроль за сроками и качеством, формы ремонтной документации, оплату труда ремонтных бригад, трудоемкость, нормы расхода материалов, запасных частей, покупных изделий и др.

В соответствии с графиком ППРЭО, составляемым в зависимости от технического состояния, условий и продолжительности непрерывной работы оборудования, устанавливают периодичность плановых осмотров и ремонта, составляют перечень необходимых ремонтных работ, планируют месячные и годовые задания по ремонту, составляют спецификации на запасные части и необходимые материалы, ведут учет ремонтных работ, составляют сметы на капитальный ремонт.

Система ППРЭО вводится в действие приказом по предприятию, которым устанавливаются обязанности различных цехов и служб, утверждается график ремонта и другие мероприятия. Например, определяются обязанности производственных цехов и электротехнического персонала по уходу за электрооборудованием и межремонтного технического обслуживания; обязанности электроремонтного цеха (ЭРЦ); положение об изготовлении запасных частей; мероприятия по дальнейшему совершенствованию ремонта, централизация и специализация его.

Профилактические испытания включают испытания изоляции трансформаторного масла, проверку воздушного зазора между статором и ротором в электрических машинах, контроль давления контактов отключающих аппаратов и операции, предусмотренные соответствующими нормами и правилами эксплуатации.

Техническое обслуживание является одним из важнейших профилактических мероприятий в системе ППРЭО. Обслуживание выполняется силами эксплуатационного или эксплуатационно-ремонтного персонала.

Текущий ремонт — основной профилактический вид ремонта — предусматривает замену быстроизнашивающихся деталей (щеток электрических машин, подшипников), масла трансформатора, зачистку подгоревших контактов и другие ремонтные работы, требующие частичной разборки оборудования. В ряде случаев эта разборка может быть произведена без демонтажа всего агрегата. Текущий ремонт требует остановки оборудования и отключения сетей и выполняется, как правило, в нерабочие дни и смены.

Капитальный ремонт — наиболее сложный и полный ремонт, требующий разборки оборудования и предусматривающий, в частности, частичную или полную смену обмоток, перешихтовку магнитопровода трансформатора, правку вала, заварку подшипниковых щитов, замену поврежденных вентиляторов электродвигателей, ремонт коллекторов, изготовление новых катушек магнитных пускателей, перетяжку проводов воздушных линий, ремонт кабельных муфт и концевых заделок и другие трудоемкие и сложные работы. Сети при капитальном ремонте отключаются, а оборудование, как правило, доставляется в ремонтный цех.

Оборудование после капитального ремонта должно отвечать тем же паспортным и техническим данным, что и новое. Для проверки этих данных его подвергают испытаниям по определенной программе.

Ремонт силовых трансформаторов.

При текущем ремонте трансформаторов производят наружный осмотр трансформатора и всей арматуры: спуск грязи из расширителя; доливку масла (в случае необходимости); проверку маслоуказательных устройств, спускного крана и уплотнений, пробивных предохранителей у трансформаторов с незаземленным нулем с низкой стороны, рабочего и защитного заземления, сопротивление изоляции обмоток, испытание трансформаторного масла, проверку газовой защиты.

При капитальном ремонте трансформаторов производят вскрытие трансформатора; подъем сердечника и осмотр его; ремонт выемной части (стали, обмотки, переключателей, отводов); ремонт очистительных устройств; чистку и окраску кожуха; проверку контрольно-измерительных приборов, сигнальных и защитных устройств; очистку и замену масла; сушку изоляции; сборку трансформатора, проведение установленных измерений и испытаний.

Таблица 1.

Характерные повреждения трансформаторов.

Элементы трансформатора	Повреждение	Возможные причины
Обмотки	Межвитковое замыкание	Естественное старение и износ изоляции; систематические перегрузки трансформатора; динамические усилия при сквозных коротких замыканиях
	Замыкание на корпус (пробой); междуфазное замыкание	Старение изоляции, увлажнение масла и понижение его уровня; внутренние и внешние перенапряжения; деформация обмоток вследствие динамических нагрузок при коротких замыканиях
	Обрыв цепи	Отгорание отводов обмотки в результате низкого качества соединения или электродинамических нагрузок при коротких замыканиях
Переключатели напряжения	Отсутствие контакта	Нарушение регулировки переключающего устройства
	Оплавление контактной поверхности	Термическое воздействие сверхтоков на контакт
	Перекрытие на корпус	Трещины в изоляторах; понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изолятора
	Перекрытие между вводами отдельных фаз	Повреждение изоляции отводов к вводам или переключателю
Магнитопровод	Увеличение тока холостого хода	Ослабление шихтованного пакета магнитопровода
	«Пожар стали»	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 вдов обмоток ВН и НН
Бак и арматура	Течь масла из сварных швов, кранов и фланцевых соединений	Нарушение сварного шва от механических или температурных воздействий; плохо притерта пробка крана; повреждена прокладка под фланцем

Осмотр и дефектация.

Возможные неисправности силовых трансформаторов приведены в таблице 1. При наличии технической документации дефектация сводится к осмотру и определения состояния и комплектности трансформатора, уточнению условий и возможностей ремонта трансформатора на месте. При отсутствии технической документации осмотр и дефектацию производят в полном объеме с выполнением необходимых замеров и испытаний. Результаты заносят в специальную ведомость дефектов.

Таблица 2.

Ремонт обмоток силовых трансформаторов.

Операция	Ремонтные работы	Пояснение
Устранение: Поверхностных повреждений небольших участков витковой изоляции	Поврежденную витковую изоляцию восстанавливают путем наложения на оголенный провод витка слоя маслостойкой лакоткани ЛСХМ в полуперекрышу	Эти дефекты устраняют без демонтажа обмоток
Ослабления прессовки обмоток	Обмотки, не имеющие прессующих колец, подпрессовывают	По всей окружности обмотки между уравнительной и ярмовой изоляциями забивают дополнительные прокладки из прессованного электрокартона
Незначительной деформации отдельных секций
Повреждение изоляции отвода	Изоляцию отвода восстанавливают путем наложения на поврежденный участок двух слоев лакоткани шириной 25-30 мм
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 придают нужный размер путем подпрессовки. Изготовленную катушку высушивают, пропитывают лаком ГФ-95 и запекают при температуре 100  ۫С в течение 8-12 ч.
Изготовление новой обмотки в зависимости от ее типа	Для этой операции применяют обмоточные станции с ручным или моторным приводом. Катушку наматывают на шаблоне	На шаблон перед намоткой повода накладывают слой электротехнического картона толщиной 0.5 мм, предохраняющего витки первого слоя от сдвига при снятии катушки
Изготовление цилиндрической обмотки НН на 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 перхода прокладывают полоску персшпана на 4-5 мм больше ширины витка для предохранения изоляции крайних витков
Изготовление многослойной обмотки НН из круглого провода	Каждый слой обматывают кабельной бумагой, которой покрывают все витки и пояски, уложенные в торцах шаблона	Поясок изготавливают в виде полоски из электротехнического картона толщиной, равной диаметру провода. Сам поясок схватывают бумагой шириной 25мм и укладывают в торце шаблона
Соединение обмоток	Провода сечением до 40 мм2 соединяют пайкой паяльником, большого сечения – специальными клещами. Припой фосфористая бронза диаметром 3-4 мм или серебряный припои ПСр-45, ПСр-70	При пайке проводов применяют флюс-канифоль или флюспорошкообразную буру
Пропитка и сушка обмоток	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	Сушка считается законченной, когда лак образует твердую блестящую и эластичную пленку

Таблица 3.

ремонт магнитопровода силового трансформатора.

Операция	Ремонтные работы	Пояснение
Разборка магнитопровода	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.	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 соответствовать заводской.
Замена изоляции стяжных шпилек	Бумажно-бакелитовую трубку изготавливают из кабельной бумаги толщиной 0,12 мм и при намотке на шпильку пропитывают бакелитовым лаком, затем запекают. Изолирующие шайбы и прокладки изготавливают из электрокартона ЭМ толщиной не менее 2 мм. Проверяют изоляцию стяжных шпилек, накладок и ярмовых балок, мегаомметром 1000 и 2500 В.	Толщина 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	Удаляют старую изоляцию стальными щетками или кипячением листов в воде, если они покрыты бумажной изоляцией	Можно применять обжиг листов с равномерным нагревом при температуре 250-300  ۫С в течение 3 минут
Изолирование листов	Допускают изолирование пластин через одну. Новый слой лака наносят пульвелизатором. Сушат 6-8 часов при температуре 20-30  ۫С.	Используют смесь из 90 % лака 202 и 10 % чистого керосина или глифталевого лака 1154 и растворителей (бензина и бензола). Можно применять зеленую эмаль МТЗ.
При ремонтах после «пожара стали» изготавливают новые листы стали	Листы раскраивают так, чтобы длинная сторона была обязательно вдоль проката. Отверстие для стяжных шпилек делают только штампом.	Сверление не допускается
Измерение сопротивления изоляции	Сопротивление межлистовой изоляции измеряют методом амперметра-вольтметра	Сопротивление не должно отличаться от заводских данных более, чем в 2 раза.

Таблица 4.

Ремонт переключателя ТПСУ.

Операция	Ремонтные работы	Пояснение
Проверка и ремонт переключателя для регулирования напряжения	Поворачивают несколько раз переключатель по часовой стрелке в положения I, II и III, что с ответствует фазам A, B, C. Проверяют плотность прилегания контактных колец к контактным стержням. Убеждаются в надежности паек отводов и переключателей и плотности затяжек контрогайки наконечника стойки.	Наличие четкого щелчка при переключении свидетельствует об исправности механизма переключения. В переключенном положении фиксирующие шпильки должны входишь в свои гнезда. Перепайку отводов при необходимоти производят припоем ПОС-40.
Установка переключателя после ремонта	Протирают место установки ветошью, смоченной в бензине. Старые уплотнение заменяют новыми.	Поверхности контактирующих деталей зачищают
Ремонт сальникового уплотнения	Шпильки вывинчивают, колпак снимают, сальниковую пробку тоже вывинчивают, сальниковые уплотнения заменяют; сальниковую пробку затягивают, ручку устанавливают на место и забивают шпильку.	Все операции производят после установки переключателя.
Очистка от грязи и ржавчины наружной поверхности	Очищают расширитель металлической щеткой и протирают насухо чистой ветошью.	Окончательную чистку производят тряпкой, смоченной в бензине.
Очистка внутренней поверхности	Вырезают заднюю стенку расширителя, очищают поверхности от грязи и ржавчины. Окрашивают маслостойкой эмалью или нитроэмалью. Вырезают из листовой стали новую стенку и приваривают к корпусу расширителя.	Стенку вырезают, оставляя выступ-кольцо, к которому после очистки приваривают ново дно. Приваривают стенку, не допуская пережога металла, ровным, плотным швом без трещин.
Ремонт скобы маслоуказателя или патрубка	Очищают поверхность, подлежащую приварке, скобу, штуцер маслоуказателя; патрубок приваривают к корпусу расширителя.	Сварку производят ацетилено-кислородным пламенем. Патрубок, соединяющий расширитель с кожухом трансформатора, выступает над низшей линией поверхности расширителя на 25-30 мм.
Ремонт масломерного стекла	Вывертывают внутреннюю пробку маслоуказателя, вынимают масломерное стекло, чистят его или заменяют новым.	Протирают тряпкой. Смоченной сухим трансформаторным маслом
Восстановление контрольных отметок маслоуказателя	Наносят новые отметки на расширители маслоуказательного стекла.	Отметки уровня масла при температуре +35; +15  ۫С наносят цинковыми белилами на высоте 0,55; 0,45 и 0,1Н диаметра расширителя.

Испытание трансформаторного масла.

Очищенное и находящееся в эксплуатации масло подвергается лабораторным испытаниям. Различают два вида испытаний эксплуатационного масла: на пробой и сокращенный анализ.

В объем испытания на пробой входит определение электрической прочности, наличие механических примесей, содержание взвешенного угля, воды. В объем сокращенного анализа дополнительно входитопределение температуры вспышки, содержание органических кислот, наличие водорастворимых кислот и щелочей.

В соответствие с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей изоляционное масло должно подвергаться лабораторным испытаниям в следующие сроки: не реже 1 раза в 5 лет для трансформаторов мощностью свыше 630 кВА, работающих с термосифонными фильтрами; не реже 1 раза в 2 года для трансформаторов, работающих без термосифонных фильтров, после капитальных ремонтов трансформаторов и аппаратов.

Перед включением трансформатора в работу проверяют действие газовой защиты, реле уровня масла, манометрических термометров, встроенных трансформаторов тока.

Ремонт машин переменного и постоянного тока

Срок жизни электрооборудования довольно длителен. Так, срок жизни асинхронных электродвигателей общепромышленного исполнения в сельском хозяйстве, как и в промышленности, равен примерно 20 годам, а срок жизни распределительных трансформаторов—30...40 годам. За этот срок в процессе эксплуатации одни из элементов электрооборудования (например, изоляция) стареют, другие (подшипники, крепежные детали и т. п.) изнашиваются.

Процессы старения и износа выводят электродвигатель из строя. Эти процессы зависят от многих факторов: условий и режима работы, технического обслуживания электрооборудования и т. д. Одна из причин выхода электрооборудования из строя -аварийные режимы: перегрузка рабочей машины, попадание в рабочую машину посторонних предметов, неполнофазные режимы работы электрооборудования, значительные колебания напряжения питания и т. п.

Электрооборудование, вышедшее из строя, восстанавливают, то есть ремонтируют.

В отличие от промышленности, где системой планово - предупредительного ремонта и обслуживания оборудования установлено три вида ремонтов — текущий, средний и капитальный, в сельском хозяйстве принято только два вида ремонтов - текущий и капи­тальный.

При капитальном ремонте электрооборудования в основной объем работ по его выполнению входит замена обмоток. При этом специализация работ еще не всегда достаточна. Один рабочий выполняет ряд операций, например заготовку пазовой изоляции, ее укладку в пазы, изготовление катушек, их укладку и т. п. В этих условиях себестоимость ремонта электрооборудования остается еще достаточно высокой и часто приближается к стоимости нового оборудования.

Согласно техническим условиям, на сдачу в капитальный ремонт асинхронных электродвигателей, последние направляют в капитальный ремонт со следующими неисправностями: межвитковыми замыканиями в обмотках, замыканиями обмоток на корпус или между фазами, обрывом обмоток, обугливанием изоляции обмоток, изгибом вала, износом или повреждением его шеек, износом или повреждением посадочных мест в подшипниковых щитах, дисбалансом ротора, обрывом бандажей ротора, повреждением контактных колец, требующим их разборки, трещинами в корпусе и подшипниковых щитах, снижением сопротивления изоляции, если оно не восстанавливается сушкой.

Электродвигатели, сдаваемые в ремонт, должны быть тщательно очищены от пыли и грязи. С валов электродвигателей должны быть сняты шкивы, шестерни, муфты электродвигатели принимаются в ремонт полностью укомплектованными всеми основными узлами и деталями в соответствии с комплектностью, установленной техническими условиями: станина, статор с обмоткой, ротор с обмоткой, подшипниковые щиты, вентилятор и его кожух, подшипники и их крышки, коробка выводов, траверза, щеткодержатели, контактные кольца.

Допускается принимать в ремонт электродвигатели при частичном отсутствии метизов винтов, гаек, шайб и т. п.

В капитальный ремонт не принимаются электродвигатели с трещинами на корпусе, превышающими 50% его длины, трещинами на посадочных местах подшипниковых щитов, с повреждением свыше 30% активной стали,

В ремонт не принимаются электродвигатели, отремонтированные ранее с нарушениями технологии ремонта.

Разборка электродвигателя.

Разборку электродвигателя начинают с того, что с конца вала снимают полумуфту, шкив или шестерню, пользуясь при этом специальными приспособлениями – съемниками. Если окажется, что снять полумуфту, шкив или шестерню затруднительно, то можно предварительно подогреть их пламенем газовой горелки до температуры 250…300^оС, одновременно охлаждая вал двигателя водой

Закончив первую операцию, освобождают крепления подшипников, удаляют шпонку, болты и снимают подшипниковые щиты. После этого, если необходимо, вынимают ротор. Это можно делать вручную, если масса ротора меньше 50 кг. Ротор нужно вынимать осторожно, чтобы не повредить сердечники и обмотки электродвигателя. Предварительно на один конец вала надевают отрезок стальной трубы.

Следует помнить, что во время разборки необходим четкий порядок, исключающий потери и поломки деталей (например, крепежные части, мелкие детали и т. п. маркируют и складывают в специальные ящики).

Закончив разборку электродвигателя, тщательно осматривают обмотки и сердечники, обращая внимание на крепления отдельных узлов и лобовых частей обмотки, сохранность изоляции, плотность прессовки, надежность крепления, отсутствие коррозии. Выявленные дефекты устраняются.

После проверки всех частей электродвигателя и устранения обнаруженных дефектов двигатель собирают в последовательности, обратной его разборке: ротор вводят в статор, устанавливают подшипники, закрепляют подшипниковые щиты и убеждаются в плотной их посадке.

Во время сборки проверяют правильность выполняемых работ и соблюдение условий, необходимых для нормальной работы электродвигателя. Прежде всего, убеждаются в том, что ротор от руки вращается легко, в противном случае возможны перекос подшипника или подшипниковых щитов, задевание ротора о статор или вентилятора о корпус, наличие посторонних предметов внутри двигателя. Если конструкция электродвигателя допускает, то измеряют зазоры ротором и статором, которые должны быть одинаковы по всей окружности. Затем в подшипники набивают смазку в количестве 2/3 объема камеры.

После окончания сборки дополнительно убеждаются в отсутствие перекосов и заклинивания вала, которые могут возникнуть при неправильной затяжке крышек подшипников. На вал собранного электродвигателя насаживают шкив, полумуфту или шестерню, нанося молотком удары по алюминиевой или медной подкладке, приложенной к торцу втулки, или используя специальное винтовое приспособление, действующие аналогично съемнику.

Удаление обмотки.

Разборка электрических машин на составные части не представляет затруднений. Необходимо только максимально механизировать выполнение отдельных операций, применяя электро- или гидрогайковерты, съемники, тали и т.п.

Наиболее трудоемкая операция при разборке - удалении старой обмотки. Это делают следующими  методами:   механическим,  термомеханическим, термохимическим, химическим и электромагнитным.

Сущность механического метода заключается в том, что корпус электрической машины с пакетами стали статора и обмоткой устанавливают на токарный или фрезерный станок и резцом или фрезой обрезают одну из Лобовых частей обмотки. Затем при по­мощи электро- или гидропривода удаляют (вытягивают) из пазов оставшуюся часть обмотки (крюком за оставшуюся лобовую часть ее). Однако при таком удалении обмотки в пазах есть остатки изоляции, и требуются дополнительные затраты на их удаление.

При термомеханическом методе удаления старой обмотки электрическую машину со срезанной лобовой частью обмотки помещают в обжиговую печь при температуре 300..350°С и выдерживают там несколько часов. После этого оставшаяся часть обмотки легко удаляется. Часто машину помещают в печь со всей обмоткой (ни одна из лобовых частей обмотки не срезана), но в этом случае после обжига обмотку из пазов удаляют только вручную.

При обжиге в печи происходит отжиг листов, стали статора, заметно уменьшаются удельные потери в стали и повышается к. п. д. машины. Но при этом выгорают лаковые пленки ме