ИЭРЭТУ_7
.pdfвыше присоединяются к распределительному устройству высшего напряжения по блочной схеме – каждый через свой трансформатор и выключатель. При менее мощных генераторах применяются укруп-
ненные блоки с присоединением двух генераторов к одному транс-
форматору.
На электростанциях небольшой мощности и ТЭЦ применяют схемы с распределительными устройствами генераторного напря-
жения, когда число трансформаторов может быть значительно мень-
ше числа генераторов. При наличии на электростанции более двух распределительных устройств необходима установка транс-
форматоров связи. На крупных электростанциях устанавливают мощ-
ные трансформаторы собственных нужд.
Мощность повышающих трансформаторов на электростанции должна обеспечивать выдачу в сеть энергосистемы всей активной и реактивной мощности генератора за вычетом нагрузки собственных нужд. Подстанции напряжением 35 кВ и выше выполняются по сооб-
ражениям надежности с двумя трансформаторами.
На подстанции мощность трансформаторов выбирается из ус-
ловия, чтобы при отключении наиболее мощных из них оставшиеся в работе трансформаторы обеспечивали питание нагрузки с учетом до-
пустимых перегрузок. На электростанциях и подстанциях напряже-
нием до 500 кВ устанавливаются трехфазные трансформаторы. Толь-
ко при отсутствии трехфазных трансформаторов необходимой мощ-
ности (либо при транспортных ограничениях) применяются группы однофазных трансформаторов или спаренные трехфазные трансфор-
маторы половинной мощности.
8 МОНТАЖ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И ТРАНСФОРМАТОРОВ
8.1 .Сушка обмоток электрических машин и трансформато-
ров
Методы сушки. Для сушки обмоток применяются следующие методы: индукционный, внешнего нагрева и токовый.
При использовании индукционного метода сушки вокруг сер-
дечника статора при вынутом роторе (вокруг сердечника вынутого ротора) или вокруг корпуса машины наматывается кольцевая намаг-
ничивающая обмотка, подключаемая к источнику переменного тока
(Рис. 8.1). Образуемое этой обмоткой переменное магнитное поле вызывает нагрев сердечника статора (ротора) и, соответственно, на-
грев обмоток, за счет которого происходит сушка.
Рис. 8.1. Индукционная сушка электрических машин: а – кольцевая обмотка вокруг статора; б – кольцевая обмотка вокруг корпуса
При использовании метода токовой сушки по обмоткам про-
пускают постоянный или переменный ток от постороннего источника
(рис. 8.2, а и б). В связи с резким ухудшением охлаждения электриче-
ской машины ограничивается величина тока – не более 40 – 60% от его номинального значения. К разновидностям токовой сушки отно-
сится нагрев обмоток генераторов токами короткого замыкания (рис. 8.2, в и г). В этом случае ротор генератора вращают с номинальной скоростью от постороннего двигателя.
Рис. 8.2. Токовая сушка электрических машин: а и б – нагрев обмоток током от постороннего источника; в и г – нагрев обмоток токами ко-
роткого замыкания
При использовании метода внешнего нагрева горячий сухой воздух направляется на металлические элементы конструкции (рис. 8.3), а не обмотки, во избежание неравномерного нагрева и сушки по-
следних. Для улучшения условий сушки у электрических машин за-
щищенного исполнения снимают жалюзи.
Рис. 8.3. Сушка методом внешнего нагрева
Контроль параметров при сушке. При сушке обмоток контро-
лируют их температуру. Она не должна превышать 90 – 95ºС для изо-
ляции класса В, 120ºС для изоляции класса F, 100ºС для незапечен-
ных обмоток класса В.
Сушка считается завершенной, когда сопротивление изоляции обмотки и коэффициент абсорбции остаются неизменными в течение нескольких часов при постоянной температуре обмоток.
Для определения возможности включения трансформаторов без сушки влажность их изоляции определяют по результатам измерений
емкости изоляции с помощью приборов типа ПКВ (прибор контроля влажности). Степень увлажнение изоляции определяется по величине отношения емкости изоляции при частоте 2 Гц к емкости при частоте
50 Гц (С2/С50) и ее отклонению от некоторых нормируемых значений.
Емкость изоляции обмоток зависит также и от времени, поэтому для определения степени увлажнения изоляции используют прибор типа ЕВ (емкость – время), принцип его работы основан на однократ-
ном заряде и разряде емкости изоляции обмоток. Оценка состояния изоляции производится по величине прироста емкости ∆ за время разряда (1 с) к величине геометрической емкости С.
Контрольная подсушка трансформаторов. При наличии при-
знаков увлажнения масла и нарушения герметичности; превышении допустимого времени хранения без масла или без доливки масла (но не более одного года); нахождении активной части в разгерметизи-
рованном состоянии в течение времени, превышающего допустимое
(не более чем вдвое), или незначительном ухудшении состояния изо-
ляции, выявленном в результате комплекса испытаний, производит-
ся контрольная подсушка трансформатора.
Для контрольной подсушки высоковольтных трансформаторов разработан метод низкотемпературной обработки изоляции, основан-
ный на интенсивном удалении паров воды из твердой изоляции при помощи низкотемпературной ловушки паров в условиях глубокого вакуума. Оптимальная интенсивность испарения достигается при температуре на поверхности ловушки – 70 – 80ºС. Для достижения таких температур в качестве хладагента для ловушки используется смесь сухого азота с ацетоном. Ловушка подключается к трансформа-
тору через патрубки для залива и слива масла. Для успешной сушки достаточно, чтобы температура изоляции была не ниже 20ºС, иначе необходим предварительный разогрев.
Контрольная подсушка изоляции в масле может проводиться путем нагрева обмоток постоянным током или токами короткого за-
мыкания, при этом первичная обмотка трансформатора соединяется с регулируемым источником переменного тока, а вторичная – замыка-
ется накоротко. Возможна также сушка токами нулевой последова-
тельности. В этом случае происходит нагрев бака и магнитопровода за счет потерь в них от токов нулевой последовательности. Нагрев производится при температуре верхних слоев масла не выше 70 – 80ºС.
Сушка изоляции трансформатора без масла применяется в тех случаях, когда изоляция сильно увлажнена, на активной части транс-
форматора или на баке обнаружены следы воды, состояние изоляции существенно хуже допустимых показателей. Этот способ позволяет ускорить процесс восстановления параметров изоляции при сохране-
нии качества масла и изоляции. Сушка может производиться в су-
шильном шкафу, специальной камере или в собственном баке.
8.2 Монтаж электрических машин
Подготовка к монтажу. Перед началом монтажа электриче-
ских машин проверяют: соответствие машины ее проектной докумен-
тации; комплектность машины и сохранность крепежных деталей;
наличие возможных повреждений за время транспортировки и хране-
ния; состояние подшипников, коробки выводов, коллектора, контакт-
ных колец, щеточного механизма и др.; сопротивление изоляции об-
моток, подшипников и щеточных траверс; зазоры в подшипниках скольжения и уплотнения валов; воздушный зазор между статором и ротором; отсутствие задевания ротора о статор.
Монтаж машин малой и средней мощности. Машины не-
большой мощности соединяются с приводным механизмом с помо-
щью муфт различного типа (жесткая поперечно-свертная, зубчатая,
полужесткая зубчато-пружинная, упругая втулочно-пальцевая) и зуб-
чатых, ременных или фрикционных передач. Наиболее распростра-
ненные типы муфт представлены на рис. 8.4. При соединении с по-
мощью муфт на концы валов соединяемых машин предварительно насаживают полумуфты, проверив перед этим цилиндричность и со-
ответствие наружного диаметра конца вала машины и внутреннего диаметра полумуфты с помощью измерительных скоб (рис. 8.5) и
нутромеров (рис. 8.6).
При установке валы сочленяемых машин могут иметь радиаль-
ное и угловое смещение (рис. 8.7), что приводит к соответствующему смещению полумуфт (рис. 8.8), и как следствие, к повышенным виб-
рациям и быстрому износу подшипников, муфт и болтовых соедине-
ний. Поэтому сочленяемые машины должны быть установлены таким образом, чтобы торцевые поверхности полумуфт были параллельны,
а оси валов соединяемой машины и механизма находились на одной линии.
Для этого проводят центровку валов с помощью центровочных скоб (рис. 8.9 – 8.11). контроль точности центровки осуществляется по величине радиальных и осевых зазоров в четырех точках,
равномернорасположенных по окружности муфты, при совместном повороте соединяемых валов на угол 0, 90, 180 и 270º.
Рис. 8.4. Соединение валов с помощью муфт: а – жесткой поперечно-
свертной; б – зубчатой; в – полужесткой зубчато-пружинной; г - уп-
ругой втулочно-пальцевой.
1 и 2 – полумуфты; 3 – точеный болт; 4 – шпонка; 5 и 7 – ступицы; 6 –
зубчатый венец; 8 – ленточная пружина; 9 – зубья; 10 – кожух; 11 –
палец-болт; 12 – кожаная шайба; 13 – разрезное кольцо
Рис. 8.5. Скоба с отсчетным устройством (а) и определение посадоч-
ных размеров конца вала (б):
1 и 5 – подвижная и переставная пятки; 2 – отсчетное устройство; 3 –
корпус; 4 – теплоизоляционная накладка; 6 – места измерений
Рис. 8.6. Микрометрический нутромер (а) и определение им внутрен-
него диаметра полумуфты (б):
1 – измерительный наконечник; 2 – удлинитель; 3 – трубка; 4 – мик-
рометрическая головка; 5 – полумуфта; 6 – нутромер
Рис. 8.7. Смещение валов: а – боковое (радиальное); б – угловое
(осевое); 1 и 2 – валы
Рис. 8.8. Взаимное расположение валов, соединяемых с помощью по-
лумуфт:
I – валы расположены на одной прямой и их оси совпадают; II – оси валов параллельны; III – центры валов совпадают, а их оси располо-
жены под углом; IV – центры валов сдвинуты, а их оси расположены под углом
При удовлетворительных отклонениях, окончательно закрепля-
ют машину на фундаменте и после повторной центровки валов со-
единяют полумуфты между собой.
При использовании цепной или ременной передачи необходимо совместить средние линии звездочек или шкивов, установленных на ведомом и ведущем валах, и обеспечить натяжение цепи или ремня.
При использовании цилиндрической зубчатой передачи необхо-
димо обеспечить параллельность валов соединяемых машин и одина-
ковый зазор между зубьями сопрягаемых шестерен по всей длине зу-
ба. Допуск на несоосность валов в этом случае обычно не превышает
0,5º. Контроль несоосности проводится с помощью индикаторов.
После закрепления электрической машины на фундаменте ее корпус заземляется.
