Електроустаткування вертикально-свердлильного верстату 2Н118-1

Генератори постійного струму застосовують тоді, коли потрібно мати самостійне джерело струму, наприклад для живлення деяких видів електромагнітів, електромагнітних муфт, електродвигунів, електролізних ванн, зварювальних установок тощо.

Електродвигуни постійного струму застосовують тоді, коли потрібно плавно регулювати швидкість, наприклад у тролейбусах, електровозах, деяких типах підйомних кранів, у пристроях автоматики.

Статор машини постійного струму складається зі станини (4.Мал.) і осердя. Станину виготовляють з маловуглецевої сталі, яка має значну магнітну проникність. Тому станина є також і магнітопроводом. Одночасно

це основна деталь, що об'єднує інші деталі й складальні одиниці машини в єдине ціле. Так, до станини із середини прикріплюють болтами полюси, котрі складаються з осердя, полюсного наконечника і котушки.

2.4.7.Мал. Будова машини постійного струму:

1 -- задній підшипниковий щит; 2 -- затискачі; 3 -- станина; 4 -- головний полюс; 5 -- обмотка головного полюса; 6 -- вентилятор; 7 -- обмотка якоря; 8 -- осердя якоря; 9 -- колектор; 10 -- вал; 11 -- траверса із щитковим механізмом; 12 -- передній підшипниковий щит.

2.4.8.Мал. Якір машини постійного струму:

а -- якір без обмотки; б -- сталевий лист осердя якоря; 1 -- натискні шайби; 2 -- зубець; З -- паз; 4 -- вентиляційний отвір

Розрізняють основні й додаткові полюси. Основні полюси збуджують магнітне поле; тому обмотки їх котушок називають обмотками збудження. Додаткові полюси встановлюють у машинах підвищеної потужності (понад 1 кВт) для поліпшення роботи машини; обмотку додаткових полюсів з'єднують послідовно з обмоткою ротора (якоря).

2.4.9.Мал. Будова колектора:

Ротор (якір) (5.Мал.) машини постійного струму складається з осердя й обмотки. Осердя якоря набирають з тонких листів електротехнічної сталі, ізольованих один від одного лаковим покриттям, що зменшує втрати на вихрові струми. У пази осердя вкладають обмотку якоря. В осерді якоря роблять вентиляційні канали. Щоб струм від обмотки якоря в зовнішнє коло (у генераторі) або із зовнішнього кола до обмотки якоря (у двигуні) проходив в одному й тому самому напрямі, у машині постійного струму встановлюють колектор (6.Мал). Набирають його з мідних пластин, ізольованих одна від одної міканітовими прокладками. Кожну пластину колектора з'єднують з одним або кількома витками обмотки якоря. Осердя якоря і колектор закріплюють на одному валу (див. 4.Мал.). Отже, колектор -- це пристрій, який конструктивно об'єднаний з якорем (ротором) електричної машини і є механічним перетворювачем частоти. 1 -- корпус; 2 -- болт; З -- натискне кільце; 4 -- міканітова прокладка; 5 -- «півник»; 6 -- «ластівчин хвіст»; 7 -- колекторна пластина 130

По ізольованих один від одного і приєднаних до витків обмотки якоря пластинах, що становлять колектор, ковзають струмознімні щітки (7.Мал.). Через ці щітки й колектор обмотка якоря приєднується до зовнішнього електричного кола. Щітки вставляють в обойми щіткотримача і притискують до колектора пружинами.

2.4.10.Мал. Щітковий механізм машини постійного струму:

а -- траверса; б -- щіткотримач; 1 -- щітковий палець; 2 -- ізоляція кільця від траверси; З -- стопорний болт; 4 -- мідний провід; 5 -- натискні пластини; 6 -- місце розміщення пружини; 7 -- обойма; 8 -- щітка

Під час роботи машини щітки ковзають по колектору. Щіткотримачі кріплять до траверси. 3. Типи і характеристики машин постійного струму Машини постійного струму розрізняють за способом збудження. У машинах з незалежним збудженням обмотка збудження живиться від побічного джерела струму (8.Мал., а). Якщо обмотка збудження дістає живлення від затискачів якоря і з'єднана з ними паралельно, таку машину називають машиною з паралельним збудженням (8.Мал., б). Таку саму машину, але з послідовним з'єднанням обмотки збудження із затискачами якоря називають машиною з послідовним збудженням (8.Мал., в). У машинах зі змішаним збудженням є дві обмотки збудження, одна з яких з'єднана із затискачами якоря послідовно, а друга -- паралельно (8.Мал., г).а -- з незалежним збудженням; б -- з паралельним збудженням; в -- з послідовним збудженням; г -- зі змішаним збудженням

2.4.11.Мал. Схеми машин постійного струму (пускові й регулювальні реостати не показано):

Асинхроний двигун з фазним ротором, та синхроний генератор

Основним типом асинхронної безколекторний машини є трифазний двигун і двигун з фазною обмоткою ротора (Мал.2.4.12). Для зменшення вихрових струмів сердечники статора і ротора набирають з листів електротехнічної сталі завтовшки 0,35 іліч0, 5 мм, ізольованих один від одного шаром лаку. Основні серій асинхронних двигунів 4А і 4АІ включають машини потужністю 0,4-400 кВт. Потужність високовольтних асинхронних електродвигунів єдиної серії понад 400 кВт.

Трифазні синхронні машини потужністю 320-10 000 кВт об'єднані в єдину серію машин 14-20-го габаритів спільно з асинхронними двигунами. Таке об'єднання дозволяє багаточастини машин (складальні одиниці), наприклад, статори, підшипникові стояки, фундаментні плити, виконувати однаковими для синхронних і асинхронних двигунів і отримувати значну економію трудовитрат при їх спільному виробництві. Синхронний генератор, сердечник 6 статора якого стягнуть шпильками 7 в нероз'ємному зварному корпусі 5 показано на рис. 3. У відкриті пази вкладені котушки обмотки статора 8; їх лобові частини захищені кожухом 4. Хрестовина ротора 11 зварна. До обіду хрестовини болтами прикріплено полюси 9 з надітими на них котушками обмоток збудження і вентиляторні лопатки 10. Висновки від обмоток збудження підведені до контактних кілець 72, напресованим на вал1.

Призначення, будова і принцип дії трансформатора

Трансформатор -- статичний електромагнітний пристрій із двома або більшим числом індуктивне зв'язаних обмоток, який служить для перетворення за допомогою електромагнітної індукції змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої напруги. За призначенням трансформатори поділяються на силові, узгоджувальні та імпульс.

Мал. 2.4.7. Трансформатор

1 - магнітопровід; 2 - обмотка низької напруги НН; 3 - обмотка високої напруги ВН; 4 - бак для масла; 5 - розширювач; 6 - масло показник; 7 - пробка для заливки масла; 8 - перемикач числа витків обмотки ВН; 9 - привід перемикача; 10 - вхід ВН; 11 - вхід НН; 12- термометр; 13-пробка для спуска масла.

Масляний силовий

Передача електричної енергії на великі відстані здійснюється, як відомо, при високих напругах з метою зменшення втрат в мережах і перерізу проводів ліній електропередач. У місцях споживання електроенергії її напругу з допомогою трансформаторів знижується до необхідного значення.

Силові трансформатори бувають загального призначення (для харчування

В електричних мережах застосовуються також і автотрансформатори. У них первинна і вторинна обмотки, на відміну від звичайних силових трансформаторів, поряд з електромагнітної зв'язком сполучені між собою і гальванічно. Масляний трансформатор ТМ (рис. 2.3.3) складається з магнітопровода з розміщеними на ньому обмотками високої напруги (ВН) і низької напруги (НН), бака і кришки з вводами. Висновки обмоток ВН і НН, ізолятори змонтовані на кришці, яка кріпиться до бака болтами і ущільнюється прокладкою з маслостійкої гуми. На кришці також розташовані ковпак приводу перемикача і розширювач. Для переміщення при монтажі та ремонті трансформатор забезпечений сталевими котками.

Магнітопровід набирають з ізольованих між собою (для зменшення втрат від вихрових струмів) листів холоднокатаної електротехнічної сталі завтовшки 0,35 - 0,5 мм. Як межлістовой ізоляції найчастіше застосовують лаки, які після нанесення на метал і запікання утворюють плівку з високими ізоляційними властивостями, механічно міцну і маслостійкість.

Обмотки виконують з мідного або алюмінієвого проводу круглого або прямокутного перерізу. В якості ізоляції проводів використовують телефонний або кабельну папір і бавовняну пряжу.

Перемикач служить для зміни числа витків первинної обмотки, а отже, коефіцієнта трансформації при регулюванні в певних межах вторинної напруги трансформатора. Так, трансформатори потужністю до 1000 кВ•А мають три ступені регулювання напруги в межах ± 5%, трансформатори потужністю понад 1600 кВ•А - п'ять щаблів регулювання в тих же межах.

У баку трансформатора знаходяться магнітопровід з обмотками і трансформаторне масло. Трансформатори невеликої потужності мають гладкостінні баки, в трансформаторах потужністю більше 40 кВ•А до бака приварюють циркуляційні труби в один або кілька рядів (трубчасті баки). Існують також ребристі баки (з вертикальними ребрами для охолодження повітрям). Трансформатори великої потужності забезпечують знімними радіаторами. У верхній частині бака приварені гаки для підйому трансформатора, а внизу бак має болт для заземлення та маслосливного кран.

Розширювач представляє собою зварний сталевий циліндр, закріплений на кронштейнах і сполучений з баком патрубком. Рівень масла в розширнику контролюється покажчиком рівня у вигляді трубки або прозорої вставки. У верхній частині розширювача є отвір для заливання масла, яке закривається пробкою з різьбленням. Для вільної циркуляції повітря встановлена ??дихальна труба, нижній торець якої захищений кришкою з отвором і сіткою. Разом з повітрям в розширювач (а отже, і в масло) можуть потрапляти частинки пилу і бруду, а також пари вологи, які конденсуються на його стінках. Для видалення забрудненого масла і вологи є відстійник з пробкою. Температуру масла в трансформаторі контролюють ртутним термометром або термометричні сигналізатором.

Отже, електроенергія, яка передається від електростанції до електроприймачів, трансформується декілька разів. Спочатку підвищується, а потім знижується. Трансформатори, призначені для підвищення напруги, називаються підвищувальними, а трансформатори, призначені для зниження напруги, - знижувальними. Трансформатори широко використовують у радіо- і телеапаратурі, у вимірювальних пристроях, місцевому освітленні тощо. Трансформатори, які використовуються для узгодження напруги або опорів між каскадами в радіопристроях, називаються у згоджувальними. Трансформатори, призначені для передачі імпульсів напруги або струмів з однієї мережі в іншу. Називаються імпульсними. Вони широко використовуються в імпульсній техніці.

Конструкція трансформатора залежить від його габаритів, які, в свою чергу, залежать від номінальної потужності трансформатора.

Залежно від потужності трансформатори випускають з природним охолодженням і масляним. Активні частини трансформаторів у потужних енергетичних установках занурюють в мінеральне трансформаторне масло для кращого відведення тепла і поліпшення ізоляції.

Рис.2.4.9. Будова однофазного трансформатора:

а) - стержньовий ;

б) - броньовий

1- стержень;

2- вторинна обмотка; 3- первинна обмотка

Трансформатори малої потужності випускають з повітряним охолодженням. Основні частини трансформатора -- магнітопровід та обмотки. Магнітопровід складається з тонких листів електротехнічної сталі, легованої кремнієм, які ізольовані один від одного лаком, папером або окалиною. Це потрібно для зменшення втрат у сталі на перемагнічування та нагрівання вихровими струмами.

Основне призначення магнітопроводу -- підсилення магнітного зв'язку між обмотками трансформатора, тобто зменшення магнітного опору контура, крізь який проходить магнітний потік. Магнітопроводи можуть мати П-- або Ш-подібну форму. Трансформатори з П-подібними магнітопроводами називаються стержньовими (Рис. 2.3.9., а) , а з Ш-подібними -- броньовими (Рис. 2.3.9., б). Частини магнітопроводу, на яких розміщені обмотки, називаються стержнями, а частини, на яких немає обмоток, -- ярмом. У трансформаторах малої потужності, які використовуються при частотах понад 20 кГц, феромагнітний магнітопровід відсутній, оскільки він фактично не проводить магнітного потоку через витиснення його до поверхні магнітопроводу. Обмотки трансформаторів виготовляють з мідного (рідше -- з алюмінієвого) дроту круглого або прямокутного перерізу. Обмотка, до якої підводиться електрична енергія, називається первинною, а обмотка, від якої відводиться електрична енергія,-- вторинною.

Розглянемо принцип дії однофазного двообмоткового трансформатора (Рис. 2.3.10).

Рис. 2.4.10. Схема принципу дії однофазного двообмоткового трансформатора

Під час вмикання первинної обмотки трансформатора до мережі змінного струму з напругою U1 ній виникає струм I1 який збуджує в магнітопроводі змінний магнітний потік Ф. Заїкаючись по магнітопроводу, змінний магнітний потік перетинає витки обмоток та індукує в первинній обмотці w1 е.р. с. e1, а вторинній обмотці w2 е.р.с. e2. Під час вмикання вторинної мотки до навантажування е.р.с. е2 створить у ній струм I2 Отже, у трансформаторі електрична енергія первинного кола з параметрами U1, I1 та частотою f перетворюється в електричну енергію змінного струму з параметрами U2, I2 та частотою f.

Поряд з основним магнітним потоком у трансформаторі ще змінні магнітні потоки розсіювання Фр1 та Фр2, які замикаються навколо витків первинної та вторинної обмоток в основному через повітря. Магнітні лінії потоків розсіювання зчеплені тільки ; витками своєї обмотки і не беруть участі у передачі енергії з первинного кола до вторинного. У кожній з обмоток вони створюють е.р.с. e1 і e2; відповідно. Змінні е.р.с. е1 і е2 залежать від кількості витків і швидкості зміни магнітного потоку dФ/dt:

;

Оскільки е.р.с. e1 і e2 створюються одним і тим самим магнітним потоком при синусоїдальній напрузі, то діюче значення е. р.с. Е1 і Е2 буде-таким, як і у котушці з феромагнітним осердям,

Лежатиме від частоти струму, витків обмотки та магнітного потоку:

Поділивши значення е.р.с. первинного і вторинного кола, одержано вираз для коефіцієнта трансформації:

У трансформаторі виникає подвійне перетворення електричної енергії. Спочатку електрична енергія мережі у первинній обмотці перетворюється в енергію магнітного поля і передається у вторинну обмотку. У вторинній обмотці енергія магнітного поля перетворюється в електричну і передається у навантажування.

Втрати трансформатора на нагрівання його обмоток, магнітопроводу невеликі. Тому, нехтуючи втратами, можна вважати, що у трансформаторі перетворюються тільки напруга і струм, а потужність залишається незмінною:

Якщо не враховувати втрати активної та реактивної потужності в трансформаторах, які зумовлені основним магнітним потоком і потоком розсіювання, то можна вважати, що коефіцієнт трансформації буде

тобто струми в трансформаторі обернено пропорційні їхнім напругам.

Найбільше уразливою частиною трансформатора, що часто ушкоджується, є його обмотки ВН і рідше НН. Ушкодження частіше усього виникають внаслідок зниження електричної прочності ізоляції на будь-якій ділянці обмотки, у результаті чого відбувається електричний пробій ізоляції між витками і їхнє замикання на цій ділянці, що приводить до виходу трансформаторів із ладу. Часто бувають випадки переходу напруги з обмотки ВН на обмотку НН через погіршення стану ізоляції між ними.

У трансформаторах можуть ушкоджуватися також уведення, перемикачі, кришка й інші деталі. Зразкове співвідношення (у відсотках) ушкоджень окремих частин трансформатора наступне: обмотки і що струмопровідні частини - 53, вводи 18, перемикачі - 12, всі інші, узяті разом, -17. Дослідження причин аварійних виходів трансформаторів із ладу показали, що звичайно аварії відбуваються через задовільне обслуговування і низьку якість ремонту.

Трансформатор з ушкодженими обмотками або іншими його частинами підлягає негайному виводу з роботи і ремонту. Трансформатор надходить у дефектаційно-подготовче відділення, що складається з трьох ділянок: розбирання і мийки, дефектировки обмоток і механічної частини трансформатора.

На разборочній ділянці очищають трансформатор, зливають мастило з його розширника, бака і маслонаповнених введень, а потім, переконавшись із записів у супровідних документах і шляхом попередніх іспитів у несправності трансформатора, переходять до його розбирання і дефектировці.

Розбирання трифазного масляного двухобмоточного трансформатора, дефектировку ряду його частин роблять одночасно або з невеликим зсувом у часу.

Дефектировкою трансформатора називають комплекс робіт з виявлення характеру і ступеня ушкоджень його окремих частин. Робота по дефектировці найбільше відповідальний етап ремонту, оскільки при цьому визначаються дійсний характер і розміри ушкоджень, а також об'єм майбутнього ремонту і потреба в ремонтних матеріалах і оснастці. Тому виконуючий дефектировку повинен добре знати не тільки ознаки і причини несправності, але і способи їхнього безпомилкового виявлення й усунення. Ушкодження зовнішніх деталей трансформатора (розширника, бака, арматури, зовнішньої частини введень, пробивного запобіжника) можна виявити ретельними оглядами, а внутрішніх деталей - різними іспитами. Однак результати випробувань не завжди дозволяють точно установити дійсний характер ушкоджень, оскільки будь-яке відхилення від норми, виявлене в результаті випробувань (наприклад, підвищений струм холостого ходу), може бути викликано різними причинами, у тому числі витковим замиканням в обмотці, наявністю замкнутого контуру струму через стяжні болти і деталі, що пресують, неправильним вмикання паралельних обмоток та ін. Тому в процесі дефектовки, як правило, розбирають трансформатор і при необхідності піднімають активну частину, що не тільки точно установити причини, характер і масштаби ушкоджень, але і пристосування, а також і час.

Монтаж трансформаторів

Монтаж трансформаторів, особливо могутніх силових і спеціального призначення, є складною трудомісткою роботою, яка вимагає попередньої підготовки і організації робіт. Трансформатори потужністю до 1600 кВ·А відправляються із заводів виготівників повністю зібраними і залитими маслом; при потужності 2500 кВ·А і вище залежно від габаритних розмірів і маси трансформатори транспортуються з демонтованими вузлами і деталями, а найбільш могутні - без масла.

Деякі трансформатори потужністю 63 МВ·А і вище за класи напруги 110 кВ і більш мають бак з верхнім роз'ємом і надставкою, що демонтується па час транспортування. Бак закривають плоскою кришкою (або спеціальної «транспортної»), яка замінюється під час монтажу. Трансформатори транспортують в основному на залізничному транспорті. Тому для можливо повнішого дотримання залізничного габаритного розміру бічної поверхні могутніх трансформаторів надають форму, що наближається до контурів залізничного габариту.

До початку робіт по монтажу необхідно підготувати фундамент під трансформатор, приміщення трансформаторно-масляного господарства, баки для хропіння масла зі всіма комунікаціями маслопроводів, монтажні механізми, апарати, пристосування і інвентар; трансформаторне масло в кількості, необхідному для заливки і доливки трансформатора і для технологічних потреб в процесі монтажу (масло повинно бути висушено і залито в баки, обладнані масломірним пристроєм і системою «дихання»); засоби пожежогасінні і протипожежний пост на час прогрівання і сушки трансформатора.

На електростанціях і підстанціях 35...750 кВ застосовується, як правило, відкрита установка трансформаторів. Закриту установку використовують тільки в районах інтенсивного забруднення атмосфери і районах житлової забудови для обмеження шуму. При відкритій установці в районі посиленого забруднення рекомендується застосовувати трансформатори із спеціальними кабельними введеннями на стороні 110...220 кВ і шинними висновками в закритих коробах на стороні 6... 10 кВ.

Трансформатори масою до 2 т можуть встановлюватися безпосередньо на фундамент, в решті випадків фундамент оснащується такими, що направляють для катків трансформатора з упорами, що встановлюються по обидві сторони трансформатора після його загортання на фундамент.

Трансформатор встановлюється на фундамент так, щоб його кришка мала ухил 1... 1,5%, що забезпечує безперешкодне надходження газу з трансформатора в маслопровід, що йде до газового реле. Ухил створюється звичайно установкою підкладок під катки або безпосередньо під дно бака (за відсутності катків). Для закритої установки трансформаторів використовується або окрема будівля, призначена длі розміщення тільки трансформаторів і їх допоміжного устаткування (систем охолоджування, вентиляції, пожежогасінні), або трансформаторні камери, - приміщення в загальній будівлі енергетичного об'єкту. Кожна трансформаторна камера забезпечується індивідуальною вентиляційною системою, не пов'язаною з іншими вентиляційними системами будівлі. Система розраховується на відведення тепла, трансформатора, що виділяється при роботі, з номінальним навантаженням, і проектується так, щоб різниця температур на вході і виході з приміщення не перевищувала 15?С. Конструкція вентиляційних шахт повинна запобігати попаданню через них вологи на трансформатор.

У разі порушення умов транспортування або зберігання трансформатора або при незадовільних результатах попередньої оцінки стану ізоляції обмоток додатково перевіряють влагосодержаніє зразків ізоляції, які закладаються в трансформатори потужністю більше 80 МВ·А. Влагосодержаніє зразка ізоляції завтовшки 3 мм повинне бути не більше 1%. Результати попередньої оцінки стану ізоляції враховуються при рішенні питання про включення трансформатора під напругу без сушки.

Монтаж складових частин трансформатора проводиться без ревізії активної частини і без підйому знімної частини («дзвони»), якщо не порушувалися умови вивантаження, транспортування і зберігання або інші, які могли б привести до пошкоджень усередині бака трансформатора. За наявності таких пошкоджень перед установкою комплектуючих виробів необхідно провести ревізію трансформатора. Розтин трансформатора для установки складових частин (введень, вбудованих трансформаторів струму тощо) слід проводити в ясну суху погоду Після розтину трансформатора ізоляція обмоток оберігається від зволоження за рахунок продування бака протягом всього часу розгерметизації сухим повітрям.

Допускається розгерметизувати трансформатори напругою 110...500 кВ і потужністю до 400 МВ·А без подачі в бак сухого повітря, якщо температура його активної частини не менше 10?С і перевищує точку роси навколишнього повітря не менше ніж на 10?С, відносна вологість - не більше 85%, а тривалість розгерметизації не перевищує 16 год.

Після монтажу складових частин трансформаторів, що транспортуються без масла, залишки трансформаторного масла зливають через донну пробку, бак герметизують для подальшого вакуумування і заливки або доливки масла. Для трансформаторів, що мають азотну плі плівковий захист, заливка масла проводиться через установку, дегазації.

Монтаж охолоджуючої системи

При монтажі охолоджуючої системи типу Д (охолоджування масляне з дуттям) на баку встановлюють кронштейни, на яких розміщують електродвигуни з вентиляторами (мал. 2.4.11), вмонтовують електричну їх схему живлення; після установки радіаторів відкривають радіаторні крани.

Мал. 2.4.11

Встановлення охолоджувача системи Д(а) та ДЦ(б):

1-стінка баку; 2-двигун; 3- ростяжка; 4-бобишка; 5-кронштейн; 6-скоба; 7-кріплення кабелю; 8-трьохжилбний кабель; 9-розпоряджувальна коробка; 10-електронасос; 11-камери для мастила; 12-калорифер; 13-вентилятор; 14- диффузор; 15-струйне реле

Система охолоджування ДЦ поставляється в навісному плі виносному виконанні. При навісному виконанні всі деталі і вузли трубопроводів зварюються і повністю готуються на заводі. На місці монтажу охолоджувачі навішують на бак трансформатора і сполучають з баком трубами. При виносному виконанні охолоджувачі встановлюють на окремих фундаментах і сполучають з трансформатором трубами, вузли яких підганяються і зварюються на місці установки.

Одночасно з монтажем системи охолоджування проводиться монтаж решти деталей і частин трансформатора: установка термосифонних фільтрів, розширювача, вихлопної труби, приєднання воздухоосушителя до розширювача, установка газового реле і сигнальних манометричних термометрів. Розширювач, що транспортується окремо від трансформатора, повинен бути ретельно перевірений і оглянутий. У разі виявлення іржі на його внутрішній поверхні необхідно вжити заходи по її усуненню або заміні розширювача на новий. Маслоуказатель розширювача, що транспортується в розібраному вигляді, встановлюють при монтажі із сторони, передбаченої заводом-виготівником.

Для захисту трансформаторів від витоку масла з розширювача на фланці дна розширювача встановлюють реле рівня масла.

Після установки маслоуказателя і реле рівня масла розширювач випробовують на герметичність, заповнивши його сухим трансформаторним маслом, з витримкою протягом 3 год. Після закінчення монтажу охолоджуючої системи і інших частин трансформатора доливають масло в бак трансформатора і заливають маслом охолоджуючу систему.

Перевірка стану ізоляції обмоток

Закінчивши монтаж трансформатора, проводять вимірювання опору ізоляції обмоток і визначають коефіцієнт абсорбції, tg д ізоляції та ін. Опір ізоляції необхідно порівняти із значенням, зміряним в заводських умовах: для неувлажненпой ізоляції R60 -> 0,7R60 зав . Допустимі значення ізоляційних характеристик трансформаторів напругою до 35 кВ і потужністю до 10 МВ·A приведені в таблицях.

У тих випадках, коли виявлені порушення інструкції по монтажу і введенню трансформатора в експлуатацію, проводиться його ревізія з підйомом знімної частини бака або активної частини.

Ревізія трансформатора

Ревізія включає сукупність робіт по розтину, огляду, усуненню несправностей і герметизації активної частини трансформатора. Щоб уникнути зволоження ізоляції, обмежують тривалість знаходження активної частини поза баком: при температурі навколишнього повітря 0?С або відносної вологості вище 75% - 12 год; при вологості 65...75% - 16 год; при вологості до 65% - 24 год. Ревізія проводиться при температурі активної частини, рівному або вище за температуру навколишнього середовища. При температурі навколишнього повітря нижче 0єС трансформатора з маслом підігрівають до +20?С. Час ревізії може бути збільшений удвічі в порівнянні з вказаними вище нормами, якщо температура навколишнього повітря вища за 0?С, вологість нижче 75% і температура активної частини перевищує температуру що оточує середовища не менше ніж на 10єС. Ревізія трансформатора залежно від його потужності, класу напруги, конструкції і умов монтажу може виконуватися одним з наступних методів: підйомом активної частини з бака трансформатора; оглядом активної частини усередині бака; підйомом верхньої знімної частини бака трансформатора. Трансформатора оглядають в закритому приміщенні: масло зливають в сухий чистий бак, активну частину встановлюють на настил з дощок. При ревізії перевіряють затягування доступних стяжних шпильок ярма, кріплень відведень, бар'єрів, перемикальних пристроїв, осьове пресування обмоток. При необхідності рівномірно по всьому колу проводять підпресовування обмоток (клинами або підтяганням гвинтів і домкратів). Усувають відмічені несправності в ізоляції доступних частин обмоток, відведень і інших ізоляційних елементів. Перевіряють опір ізоляції обмоток між собою і щодо магнітопровода, опір ізоляції доступних стяжних шпильок, бандажів і напівбандажів ярма щодо активної частини і ярмових балок і схему заземлення. За відсутності підйомних пристосувань для трансформаторів потужністю 10 МВ?А і вище за класи напруги 110...330 кВ дозволяється проводити ревізію активної частини без підйому з бака при знятій кришці, а в окремих випадках - через люки бака трансформатора без підйому кришки. Ревізія активної частини трансформатора з нижнім роз'ємом бака можлива без її підйому, що значно скорочує і спрощує виконання монтажу.

Після проведення вимірювань і перевірок активну частину промивають сухим трансформаторним маслом і опускають в бак або встановлюють на місце знімну частину бака, після чого ущільнюють місця з'єднань. При установці активної частини в бак перевіряють правильність розташування деталей, напрямних, щодо стінок бака, проводячи невеликі переміщення її до посадки на конусні шини, приварені до дна бака (шини входять в отвори горизонтальних полиць нижніх ярмових балок).

Монтаж герметичних і сухих трансформаторів і трансформаторів з литою ізоляцією

Ревізія сухих трансформаторів, що мають захисний кожух простої форми, і трансформаторів з литою (компаундної) ізоляцією зводиться до зовнішнього огляду: перевіряють надійність контактних з'єднань, відсутність пошкодження обмоток, ізоляторів і ізоляційних прокладок. Обмотки і магнітопровід сухих трансформаторів продувають стислим повітрям і виконують необхідні вимірювання. Якщо опір ізоляції нижчий за норму, проводять її сушку в сушильній камері з обігрівом повітродувкою, з електрообігрівом або у вакуумній шафі з нагрівом обмоток струмом короткого замикання. Герметичні трансформатори, заповнені совтолом, на місці установки розбиранню не підлягають.

Випрямлячі

Випрямлячами називають пристрої, які перетворюють змінний струм у постійний. Випрямлячі служать джерелом живлення постійного струму електронних схем автоматики, систем керування Технологічними процесами, зварювального устаткування тощо.

Залежно від призначення випрямлячі можуть складатися з таких основних вузлів: вентильного блока, який перетворює змінний струм у пульсуючий, силового трансформатора який збільшує або найчастіше зменшує напругу до потрібної на виході випрямляча, згладжу вального блока (фільтра), призначеного для зменшення пульсацій випрямленого струму, і стабілізатора.

Залежно від числа фаз, а також від характеру навантаження та вимог до пульсації випрямленого струму схеми випрямлення бувають однофазні, трифазні й багатофазні.

Рис. 2.4.12. Діаграма однонапівперіодного випрямляча (б)

Однофазні схеми випрямлення можуть бути однонапівперіодні, в яких струм через вентиль проходить тільки протягом часу одногонапівперіоду змінної напруги мережі, та двонапівперіодні, в яких струм проходить через вентиль протягом часу обох періодів.

Однофазний однонапівперіодний випрямляч (Рис. 2.4.12.) складається з трансформатора, до вторинної обмотки якого послідовно ввімкнено діод і навантаження Rн. У перший напівперіод, тобто в інтервалі часу 0 -- 7/2, діод відкритий, оскільки потенціал точки а вищий, ніж потенціал точки ї, і під дією напруги в колі вторинної обмотки трансформатора виникає струм Iн. В інтервалі часу 7/2 -- Т діод закритий і струм у вторинному колі трансформатора відсутній. В інтервалі часу Т -- 3/2 Т діод знову відкритий і т. д. Таким чином, використовується тільки частина потужності трансформатора, до діода прикладена висока зворотна напруга. Такий випрямляч має низький коефіцієнт корисної дії. Особливістю його є простота конструкції.

Дуже поширений двонапівперіодний випрямляч (Рис. 2.4.13.), який складається з силового трансформатора, до вторинної обмотки якого ввімкнено чотири діоди за мостовою схемою. На одну з діагоналей моста подається змінна напруга, а на другу вмикається навантаження.

Рис. 2.4.13. Діаграма двонапівперіодного випрямляча (б)

У перший на півперіод, коли потенціал точки І вищий, ніж потенціал точки II (в інтервалі часу 0 --7/2), пара діодів Д1 і ДЗ будуть відкриті, а інша пара діодів Д2 і Д4 -- закриті. При цьому струм через навантаження пройде по шляху І -- 1 --- 2 -- З -- 4 -- II. В інтервал часу 7/2 -- Т потенціал точки II стане вищим, ніж потенціал точки І. При цьому діоди Д2 і Д4 будуть відкриті, а діоди Д1 і ДЗ -- закриті. Струм через навантаження пройде по шляху II -- 4 -- 2 -- 3 -- 1 -- І. Це означає, що в обидва на півперіоди струм через навантаження проходить в тому самому напрямку.

2.5 Основні пошкодження апаратури керування та захисту верстату та їх усунення

Серед різних електрообладнань промислових підприємств, найбільш широке поширені комутаційні апарати й апарати захисту. До апаратури керування та захисту електроустановок ставлять такі загальні вимоги: надійність дії, безпека обслуговування.

Ремонт апаратури керування.

У комутаційних апаратів спостерігаються пошкодження як сприймаючої, так і виконавчих частин. Більш 60% пошкоджень припада на контакти, інші 40% приблизно порівну розподіляються між обмотками і механічними елементами. Якщо пошкодження, приходяться на контакти, прийняти за 100%, то усереднена частка відмовлення через того3, що контакти не замикаються, складає 60%, не розмикаються - 10, відбуваються короткі замикання обмоток на корпус - 3, збільшується контактний опір - 16, зменшується опір ізоляції - 3, відбуваються збої - 8%. Несправності комутаційних апаратів і способи їхнього усунення приведені в таблицях нижче.

Електричні контакти.

Електричні контакти -- важлива частинах комутаційного апарата. Пальцьові, мостикові; і врубні контакти застосовують у комутаційних апаратах, розрахованих, на великі номінальні струми (десятки ампер і більше). У слабкострумових апаратах, наприклад у реле, використовують переважно контакти з плоскими пружинами.

Апарат може мати одну або кілька пар контактів. Один з пари контактів закріплено нерухомо.

Рис. 2.5.1. Електричні контакти

Поверхні стикання нерухомих контактів з рухомими називають контактуючими поверхнями; вони бувають, точкові, - лінійні, площинні. Контакти розраховані на певну кількість (як правило, десятки тисяч) вмикань і вимикань кола. Контакти, призначені для роботи при великій силі струму, виготовляють з міді й срібла; решту -- у вигляді накладок не контактуючі поверхні. Контакти, розраховані на роботу при невеликій силі струму, виготовляють із срібла, вольфраму або сплавів металів. Для економії, дорогих металів виготовляють також біметалеві контакти, наприклад із міді і срібла. Крім того, виготовляють металокерамічні контакти - вони мають підвищену зносостійкість.

Розхил - це величина, що дорівнює найкоротшій. відстані між рухомим і нерухомим, контактами при розімкненому положенні. Чим більша напруга; і сила. струму, при яких працює апарат, тим більшим мав бути розхил. Його вимірюють за допомогою шаблона.

Контактуючі поверхні періодично очищають наждачним папером від: бруду, пилу й нагару, після чого дуже обережно протирають змоченою спиртом або бензинові ганчіркою. У про цесі роботи контактуючі поверхні зношуються. Тому в міру потреби контакти регулюють. Для цього змінюють силу натягу з'єднань з контактом пружини або підгинають один з контактів. При цьому чітко додержують установлених для кожного типу апарата параметрів контактів: розхил, провал, початковий і кінцевий тиск.

верстат електроустаткування електродвигун

Табл. 1

Ремонт контакторів і магнітних пускачів

Табл. 2

Ремонт апаратури захисту.

Несправності електротеплових реле і способи їхнього усунення

Запобіжники.

Принцип дії всіх запобіжників заснований на плавленні каліброваної дроту (плавкої вставки) при проходженні через неї струму, що перевищує номінальний. Чим більше кратність проходить струму по відношенню до номінального, тим менше час плавлення дроту. Найбільш придатним для плавкою вставки матеріалом вважають мідь, незважаючи на її високу температуру плавлення (1080° С). Для скорочення часу та зниження температури, під дією якої виявляються елементи запобіжників, на мідні зволікання напоюють олов'яні кульки, які плавляться при 232° С, розплавляючи більш тугоплавку мідь.

Плавлення вставки, як правило, супроводжується виникненням дуги. За способом гасіння дуги запобіжники діляться на відкриті, закриті і закриті з кварцовим наповнювачем. У відкритих запобіжниках дуга гасне в результаті збільшення відстані між електродами, у закритих - через великого тиску в патроні, куди поміщена плавка вставка, і стрімкого потоку газів до відкритих кінців патрона, в закритих з кварцовим наповнювачем - за рахунок великого тиску і де іонізації дуги , що стикається з поверхнею кварцових піщинок.

Запобіжники з кварцовим наповнювачем володіють найбільшою відключає здатністю, мають просту конструкцію і тому широко застосовуються в мережах напругою до 1000 В, а також 6 і 10 кВ. Найбільш поширені запобіжники ПКТ, ПКН, ПН, ПР.

Кварцовий запобіжник ПКТ (рис. 2.5.2.) представляє собою скляний або фарфоровий патрон 3 з армованими по кінцях латунними ковпачками 6. Він встановлений в контактні тримачі 8, які закріплені на двох порцелянових ізоляторах 9. У патрон поміщені засипані кварцовим піском 4 і запаяні плавкі вставки 5 (спіральні або намотані на ребристий керамічний стрижень). Нижній ковпачок запобіжника має пристрій 7 у вигляді зволікання, закріпленої у верхньому ковпачку і утримує в стислому стані пружину, з'єднану з циліндричним покажчиком. При перегорянні плавкої вставки і тяганину пружина звільняється і виштовхує покажчик спрацьовування. Запобіжник ПКН (для трансформаторів напруги) не має покажчика спрацьовування. Його плавка вставка (з константана) намотана на керамічний стрижень. Запобіжник з наповнювачем ПН-2 (рис. 2.5.3.) має плавку вставку з напаяними олов'яними кульками. Розбірні запобіжники ПР-2 випускаються на струми до 1000 А з ізоляцією, розрахованою на напругу 2000 В. Запобіжники ремонтують зазвичай одночасно з рештою обладнанням підстанції і при виявленні дефектів, що вимагають їх усунення. Плановий ремонт починається з очищення від пилу і бруду опорних ізоляторів з контактами і патрона. Потім шляхом зовнішнього огляду перевіряють цілість фарфорової ізоляції і армування латунних ковпачків на торцях патронів. Тріснуті опорні ізолятори і патрони замінюють, а порушену армування відновлюють.

Рис. 2.5.3. Запобіжники з кварцовим наповнювачем:

а - ПН-2, б - ПП-17; 1 - сталеві пружні кільця контактів; 2 - металеві кришки, 3 - гвинт; 4 - фарфоровий патрон; 5, 7, 10 - контактні ножі, болти і стійки ; 6 - плавкі вставки; 8 - кварцевий пісок, 9 - олов'яна кулька (розчинник); 11 - ізоляційна плита; 12 - Т-образні виступи; 13 - отвір для з'єднувального болта; 14 - сигналізуючий контактний пристрій; 15 - покажчик спрацьовування.