Ремонт и изготовление изоляции и обмоток

Главная изоляция обеспечивает изоляцию обмоток друг от друга и от заземленных частей. К. ней относятся масляный канал и изоляционный цилиндр 4, изолирующие обметку НН от стержня 5, цилиндр 3 между обмотками ВН и НН, перегородка 8 между обмотками.

При повреждении гласной изоляции (рис.8) или обмоток трансформатор подлежит капитальному ремонту с разборкой активной части, которая выполняется в такой последовательности.

Рис.8. Схема главной изоляции обмоток:

1 - уравнительная изоляция,

2 - ярмовая изоляция,

3 - изоляционный цилиндр и масляный канал,

4 - цилиндр между обмотками НН и стержнем,

5 -- стержень,

6 - верхняя ярмовая балка,

7 - верхняя уравнительная изоляция,

8 -междуфазная перегородка,

9 - обмотка ВН, 10 -обмотка НН,

11 - нижняя ярмовая балла

Демонтируют отводы, отвинчивают гайки вертикальной шпильки, ослабляют и отвинчивают гайки прессующих шпилек, которые вынимают вместе с бумажно-бакелитовыми трубками.

Шпилька и бандаж (в случае металлического) должны иметь надежную изоляцию от листов стали магнитопровода и ярмовых балок (см. рис.3). Верхние ярмовые балки и изоляционные электрокартонные прокладки снимают. Ярмовые балки со стороны ВН и НН не взаимозаменяемы и поэтому их маркируют. Вынимают заземляющую ленту магнитопровода, снимают верхнюю уравнительную изоляцию. Демонтируют шпильки. В процессе разборки все детали внимательно осматривают и отбраковывают.

Расшихтовывают верхнее ярмо, начиная с крайних пакетов с обеих сторон (ВН и НН), идя к середине ярма, вынимая одновременно по 2-3 листа. После расшихтовки верхнего ярма выступающие расходящиеся в сторону листы стержней связывают киперной лентой, чтобы облегчить снятие обмоток. Поочередно снимают обмотки ВН, выгибая предварительно вертикально концы обмотки НН.

Обмотки в зависимости от массы снимают вручную или специальным приспособлением. Их осматривают, замеряют, определяют характер и объем ремонта или необходимость изготовления новых. Затем снимают ярмовую и уравнительную изоляции.

К числу наиболее распространенных повреждений обмотки следует отнести: замыкание между витками и замыкание на корпус, межсекционные пробои, электродинамические разрушения, обрыв цепи.

Повреждения изоляции в основном происходят в результате её естественного износа и уменьшения механической прочности при длительной эксплуатации (15 лет и больше), при длительных перегрузках трансформатора, сопровождаемых перегревом обмоток.

При коротких замыканиях вследствие электродинамических усилий наблюдаются деформация обмоток, сдвиг их в осевом направлении и, как правило, механическое разрушение изоляции.

Обрыв цепи обмоток, замыкание их на корпус или пробои возникают вследствие обгорания вводных концов, небрежного соединения их или в результате воздействия электродинамических усилий.

Ремонт обмоток (рис.9, а, б) в большинстве случаев сводится к замене клиньев, прокладок и других изолирующих обмотку элементов. Для проводов прямоугольного профиля большого сечения обычно ограничиваются заменой повреждённой витковой изоляции. Переизолировка провода небольших однослойных катушек, как правило, выполняется вручную.

Рис.9. Цилиндрические обмотки:

а - однослойная,

б - двухслойная,

1 - провод,

2 - выравнивающий поясок,

3 - коробочка из электрокартона,

4 - наружный слой обмотки,

5 - вертикальный масляный канал,

6 - внутренний слой обмотки,

7 - планка из бука,

Поврежденную изоляцию удаляют обжигом. Чтобы витки обмотки во время обжига не разошлись, на обмотку в Осевом направлении накладывают несколько проволочных бандажей, которые после обжига аккуратно снимают. Медный провод освобождают от остатков обгоревшей изоляции. Витки обмотки (рис.10) изолируют двумя слоями бумажной или тафтяной ленты в полуперекрышку.

Рис.10. Ручная изолировка витков:

1 - провод обмотки,

2 -электрокартонная полоска,

3 - тафтяная лента

4 -деревянный клин

Для усиления изоляции между смежными витками по соприкасающейся поверхности нитка под слой ленты укладывают полоску из электрокартона толщиной 0,5 мм и шириной, равной ширине соприкасающейся поверхности нитка.

Изолированную катушку выравнивают с торца клиновидным пояском, выполненным из электрокартона, который прикрепляют к витку бандажом из киперной или тафтяной ленты. Катушке придают нужный размер по диаметру и высоте путем обтяжки ее па шаблоне. Чтобы не допустить ослабления и распускания витков, их закрепляют в нескольких местах равномерно по окружности восьмерочными бандажами из киперной ленты, как это показано на рис.11. Затем обмотку высушивают, пропитывают соответствующими лаками и запекают. Поврежденные многослойные и другие обмотки, выполненные из проводов мелких сечений, в большинстве случаев заменяют новыми.

Рис.11. Пример закрепления витков и уравнительного клиновидного поиска:

1 - уравнительный поясок,

2 - витки.

3 - восьмерочный бандаж из киперной ленты

Изготовление новых обмоток. Для изготовления новых обмоток применяют шаблоны из сухого дерева твердых пород. Цилиндрическое тело шаблона состоит из двух срезанных наискось половин, обеспечивающих легкий разъем шаблона. Диаметр его равен внутреннему диаметру катушки, длина - высоте катушки. Высота катушки фиксируется обоймами (щеками), надвигаемыми на тело шаблона и закрепленными на нем в определенных местах. Применяются также различные типы универсальных шаблонов, устанавливаемых на обмоточных станках.

Рассмотрим технологию и способ изготовления нескольких типов обмоток.

Для изготовления однослойной цилиндрической обмотки НН из провода прямоугольного сечения (рис.12, а - в) ее начальный конец (отвод) загибают "на ребро" под углом, близким к прямому. Отвод 1 закрепляют в прорези съемной обоймы деревянного шаблона 4. Первый виток выравнивают клиновидным пояском из электрокартона 2, размеры которого соответствуют расчетным данным. Выравнивающий поясок прикрепляют к витку обмотки с помощью бандажа 3.

Для закрепления первого витка на него накладывают петлю 5 из киперной или тафтяной ленты. После укладки четырех-пяти витков с помощью этой ленты затягивают первый виток с отводом. Последние витки каждого слоя также выравнивают с помощью клиновидного пояска, прикрепляемого бандажом. Перед последними четырьмя-пятью витками обмотки в нескольких местах закладывают затяжные петли, как это было сделано для первого витка в начале намотки. Последний виток слоя обмотки заправляют в затяжные петли, подтягивают и закрепляют.

Рис.12. Изготовление однослойной обмотки:

а - укладка первого витка,

б - укладка последнего витка,

в - эскиз заводки затяжной петли;

1 - отвод,

2 - уравнительный поясок,

3 - бандаж,

4 - шаблон,

5 - затяжная петля

При намотке многослойных катушек (рис.13) такое бандажирование витков нижних рядов не требуется, так как верхний слой обмотки обеспечивает прочность всех нижних слоев.

Рис.13. Изготовление многослойной обмотки:

1 - уравнительный поясок.

2 -витки обмотки,

3 - телефонная бумага,

4 - межслоевая изоляция.

5 - шаблон,

6 - отвод

Для предохранения изоляции крайних витков при переходе из одного слоя в другой в местах перехода прокладывают полоску электрокартона, ширина которой должна быть на 4 - 5 мм больше ширины провода:

Для лучшей изоляции между слоями многослойной обмотки прокладывают электрокартон толщиной 0,5 мм, который перед намоткой очередного слон сильно стягивают киперной лентой.

Последний виток многослойной катушки крепят так же, как у однослойных катушек.

Технология изготовления многослойной обмотки ВН приведена в технологической карте (табл.1).

Отводы (рис.14, а, б) должны быть хорошо изолированы для предупреждения межвиткового замыкания. Для изоляции отводов применяют лакоткань и полоски из злектрокартона, прокладываемые с обеих сторон отвода.

Рис.14. Примеры выполнения отводов:

а - петлей,

б - припаянной лентой;

1-петля провода (отвод) ,

2 - изоляционная трубка,

3 - цилиндр обмотки,

4 - обмотка.

5- коробочка из электрокартона,

6 - ленточный отвод, припаиваемый к проводу

Таблица1

Технологическая карта на изготовление обмотки ВН (10 кB) для трансформатора мощностью до 160 кВ·А

N операции	Содержание операции и указании по её выполнению	Оборудование, приспособления и инструмент	Материал
1	2	3	4
1	Проверить состояние бакелитового цилиндра и его размеры по расчетной записке. Укрепить цилиндр на станке. Длина цилиндра по образующей должна быть больше длины обмотки на 32 мм. Цилиндр может быть изготовлен из электрокартона (при отсутствии готового)	Обмоточный станок, измерительная линейка	Электрокар-тон ЭМЦ толщиной 1,5-2 мм
2	Подготовить необходимей изоляционный материал для межслоевой и концевой изоляции (уравнительного пояска), изготовляемой из электрокартона толщиной, равной диаметру провода или толщине витка. Готовую к установке концевую изоляцию обмотать телефонной бумагой	Рычажные ножницы для резки изоляции	Кабельная бумага толщиной 0,1 мм, электрокартон ЭМЦ толщиной 0,5 ми, телефонная бумага толщиной 0,05 мм
3	Установить катушки с проводом на вертушку и отрегулировать натяжение привода, которое должно быть таким, чтобы обеспечить плотное прилегание обмотки к шаблону	Вертушка	Обмоточный провод марки ПБ Ш 1,45/1,75
4	Установить торцовый уравнительный поясок вплотную к щеке шаблона (рис.13)	-	-
5	Изогнуть вывод (отвод) под прямым углом, изолировать его лакотканью и тафтяной или киперной лентой и закрепить	Приспособление для изгибания провода	Тафтяная или киперная лента, лакоткань
6	Продеть отвод через вырез в обойме шаблона и закрепить шаблон на планшайбе станка	-	-
7	Намотать первый слой катушки при медленном вращении планшайбы станка. Свободные концы бумажного хомутка прижимаются первыми витками наматываемого слоя. При намотке витки катушки необходимо уплотнять в осевом направлении фибровым клином	Молоток-киянка, фибровый клин	Кабельная бумага толщиной 0,1 мм, тафтяная лента
8	Обернуть первый слой обмотки 2-3 слоями кабельной бумаги	-	-
9	Намотать второй слой обмотки. Переход обмотки из слоя в слой должен отставать один от другого приблизительно на 1/3 окружности. В конце намотки второго слоя, не доходя на 2- 3 витка до конца катушки, устанавливается уравнительный поясок, как в первом случае	Молоток-киянка, фибровый клин	-
10	Намотать следующие слои, как указано в п. 7, 8 и 9. Между слоями согласно расчетной записке устанавливают буковые планки. При необходимости выполнения отводов для них наметить места согласно расчетной записке	Ручные ножницы для резки металла	Ленточная медь, буковые планки с коробочками из электрокартона
11	Отводы выполнить, как показано на рис.14. Сечение отводов должно быть на 15-25% больше сечения обмоточного провода, если диаметр последнего более 1 мм, и в 1,5 - 2 раза больше, если диаметр проводя меньше 1 мм	-	-
12	Изолировать конец катушки тафтяной или киперной лентой вполуперекрышку, продеть его в ленточную петлю, затянуть ее и оборвать конец петли	-	-
13	Наложить бандаж из кабельной бумаги вполуперекрышку на верхний слой обмотки. Зачистить изоляцию на концах обмотки	Переплетный нож
14	Снять обмотку со станка. Снимать обмотку следует осторожно, чтобы не повредить изоляцию	Молоток	-
15	Связать обмотку в осевом направлении в 3-4 местах киперной или тафтяной лентой и закрепить в этих местах прокладками из электрокартона	-	-
16	Пропитать и запечь обмотку, предварительно просушив ее в течение 4-6 ч при температуре 100 °С. Пропитку проводить в лаке ГФ-95. Обмотку выдержать в лаке до полного выхода пузырьков воздуха, но не менее 15 мин, после этого следует подержать ее 15- 20 мин на воздухе для стекания излишков лака. Запекание лака производить при температуре 85-90 °С в течение 18 ч с продувкой горячим воздухом	Установка для пропитки, сушильная печь	Глифталевый лак ГФ-95

Примечания:

1. Оборудование и приспособления являются нестандартными.

2. Нормы расхода материалов определяются по ремонтной документации предприятия.

Пропитка и сушка обмоток. Пропитка обмоток лаком придает им необходимую механическую прочность, повышает прочность изоляции и увеличивает ее теплопроводность. Обмотку нужно пропитывать лаком непосредственно после сушки, когда она еще не остыла. Сушка считается законченной, когда лак образует твердую блестящую и эластичную пленку.

Ремонт главной изоляции. Как правило, при ремонте трансформаторов главную изоляцию заменяют новой.

Ярмовая изоляция (рис.15) представляет собой кольцеобразную шайбу, сделанную из электрокартона толщиной 2-3 мм с прикрепленными по обеим сторонам деревянными подкладками, которые образуют масляные каналы между ярмом и обмоткой.

Уравнительная изоляция выравнивает плоскость ярмовых балок с горизонтальной плоскостью ярма. Ее изготавливают в виде настила из буковых планок. Для вывода концов от внутренних обмоток НН и циркуляции масла в планках делают вырезы. У трансформаторов I и II габаритов деревянный настил служит одновременно ярмовой и уравнительной изоляцией.

Рис.15. Изготовление и установка ярмовой изоляции:

1 - ярмовая изоляция,

2 -- деревянная планка,

3 - заклёпка из электрокартона.