Материал: Електроустаткування верстата

Поряд з основним магнітним потоком у трансформаторі ще змінні магнітні потоки розсіювання Ф_р1 та Ф_р2, 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:

Отже, коефіцієнт трансформації - це відношення е.р.с. обох обмоток або відношення чисел витків цих обмоток.

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:

Вираз для коефіцієнта трансформації можна переписати у вигляді

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.

Призначення, будова і принцип дії автотрансфор. Призначення, пристрій і принцип дії автотрансформаторів

Автотрансформатори відносять до трансформаторів спеціального призначення. Автотрансформатори відрізняються від трансформаторів тим, що у них обмотка нижчої напруги є частиною обмотки вищої напруги, тобто ланцюга цих обмоток мають не тільки магнітну, але і гальванічний зв'язок.

Мал. 2,26. Автотронсформатор

Схеми однофазних автотрансформаторів: а - понижуючого, б - підвищує.

Якщо приєднати джерело змінної напруги до точок А і Г, то в сердечнику виникне змінний магнітний потік. У кожному з витків обмотки буде индуктироваться ЕРС однієї і тієї ж величини. Очевидно, між точками а і Х виникне ЕРС, рівна ЕРС одного витка, помноженої на число витків, укладених між точками а і Х.

Якщо приєднати до обмотки в точках a і Х яку-небудь навантаження, то вторинний струм I2 буде проходити по частині обмотки і саме між точками a та Х. Але оскільки за цими ж витків проходить і первинний струм I1, то обидва струму геометрично складуться, і по ділянці aХ буде протікати дуже невеликий за величиною струм, який визначається різницею цих струмів. Це дозволяє частину обмотки зробити з дроту малого перерізу, щоб заощадити мідь. Якщо взяти до уваги, що ця ділянка становить більшу частину всіх витків, то й економія міді виходить досить відчутною.

Таким чином, автотрансформатори доцільно використовувати для незначного зниження або підвищення напруги, коли в частині обмотки, що є спільною для обох ланцюгів автотрансформатора, встановлюється зменшений струм що дозволяє виконати її більш тонким дротом і заощадити кольоровий метал. Одночасно з цим зменшується витрата сталі на виготовлення магнітопроводу, перетин якого виходить менше, ніж у трансформатора.

У електромагнітних перетворювачах енергії - трансформаторах - передача енергії з однієї обмотки в іншу здійснюється магнітним полем, енергія якого зосереджена в магнітопроводі. У автотрансформаторах передача енергії здійснюється як магнітним полем, так і за рахунок електричного зв'язку між первинною і вторинною обмотками.

Автотрансформатори успішно конкурують з двохобмотувальні трансформаторами, коли їх коефіцієнт трансформації - мало відрізняється від одиниці й але більше 1,5 - 2. При коефіцієнті трансформації понад 3 автотрансформатори себе не виправдовують.

У конструктивному відношенні автотрансформатори практично не відрізняються від трансформаторів. На стрижнях магнітопроводу розташовуються дві обмотки. Висновки беруться від двох обмоток та спільної точки. Більшість деталей автотрансформатора в конструктивному відношенні не відрізняються від деталей трансформатора.

Монтаж електродвигунів

При монтажі електродвигунів керуються спеціальними інструкціями заводів - виготовників. Однією з основних операцій підготовчих робіт перед початком монтажу є перевірка фундаментів. Перевіряють бетон, який використовується для фундаментів.

При перевірці фундаментів розміри звіряють з даними двигуна: подовжньою віссю вала двигуна, поперченими осями станин, реперами висоти. Перевірку проводять нівеліром і натягнутим візирними струнами стальних проволок.

В склад підготовчих робіт належить підбір необхідних робочих інструментів, вимірювальних приладів, такелажних механізмів із стропами, заздалегідь випробуваних. Далі відповідно відбувається розпаковка електричних двигунів, очистка від бруду, іржі, антикорозійних покрить.

Підготовка двигунів до монтажу включає в себе наступні технологічні операції:

.        Зовнішній огляд;

.        Очистка фундаментальних плит;

.        Промивка фундаментальних болтів уайт - спиртом і перевірку якості різьби;

.        Огляд виводів, щіткового механізму, колекторів або контактних кілець;

.        Огляд стану підшипників, промивку підшипникових стояків і картерів;

.        Перевірку зазору між кришкою і вкладишем підшипника ковзання, валом і ущільненням підшипників;

.        Розтин повітряного зазору між активною сталлю ротора і статора;

.        Перевірку вільного обертання ротора і відсутність зачіпань вентиляторів за кришки торцевих щитів;

.        Перевірка мегоомметром опору ізоляції всіх обмоток, щіткової траверси та ізолюючих підшипників;

.        Огляд електричного двигуна проводять на стенді у спеціально виділеному в цеху приміщенні.

Якщо зовнішніх пошкоджень не виявлено, електродвигуни продувають стисненим повітрям. При продувці ротор електродвигуна повертають вручну, перевіряючи вільне обертання вала у підшипниках. Зовні двигун протирають ганчіркою, змоченою в керосині.

Промивку підшипників ковзання в час монтажу проводять наступним чином: із підшипників видаляють залишки мастила, відвернув спускні пробки. Потім, загвинтивши їх, в підшипники наливають керосин і обертають руками якір або ротор. Далі вгвинчують спускні пробки і дають стекти всьому керосину. Після промивки підшипників керосином їх необхідно промити мастилом, яке уносить за собою залишки керосину.

Тільки після цього їх заповнюють свіжим мастилом на 1/2 або 1/3 об’єму ванни.

Монтаж трансформаторів

Трансформатори, що доставляються замовником на територію підстанції, повинні бути при транспортуванні орієнтовані щодо фундаментів у відповідності з робочими кресленнями.

Силові трансформатори доставляють на місце установки повністю зібраними і підготовленими до включення в роботу. Тільки у випадках, коли не дозволяють вантажопідйомність транспортних засобів і скрутність габаритів, трансформатори великої потужності доставляють зі знятими радіаторами, розширювачем і вихлопною трубою.

Розглянемо основні монтажні операції при установці трансформаторів в камері або на фундаменті ОРУ.

Трансформатор доставляють на місце установки на автомашині, спеціальному транспорті (трейлері) або на залізничній платформі і встановлюють на фундамент або в камеру за допомогою лебідок і поліспастів, а якщо дозволяє вантажопідйомність - кранами.

Підйом трансформаторів 630 кВА і вище виробляють за гаки, приварені до стінки бака. Трансформатори до 6300 кВА відправляють з підприємства-виробника заповненими маслом, менше 2500 кВА - у зібраному вигляді, трансформатори 2500, 4000 і 6300 кВ-А - зі знятими радіаторами, розширювачем і вихлопною трубою.

Пересування трансформаторів по похилій площині виробляють з ухилом не більше 15 °. Швидкість переміщення трансформатора в межах підстанції на власних ковзанках не повинна перевищувати 8 м / хв.

При установці трансформатора на місце, щоб уникнути утворення повітряних мішків під кришкою бака під катки з боку розширювача кладуть сталеві пластинки (підкладки).

Товщину підкладок вибирають такий, щоб кришка трансформатора мала підйом у бік розширювача, рівний 1% при установці розширювача по вузькій стороні трансформатора і 1,5% при установці його по широкій стороні. Довжину прокладок роблять не менше 150 мм.

Катки трансформаторів зміцнюють на напрямних упорами, що встановлюються з обох сторін трансформатора. Трансформатори масою до 2 т, не забезпечені котками, встановлюють безпосередньо на фундаменті. Корпус (бак) трансформатора приєднують до мережі заземлення.

При монтажі трансформаторів (2500, 4000 і 6300 кВА), що поставляються до місця установки зі знятими радіаторами, розширювачем і вихлопною трубою, виконують такі роботи:

При доливці в розширювач масла, по мірі того як воно починає витікати з відкритих верхніх пробок на радіаторах, пробки щільно загортають. Потім таким же чином закривають пробки на кришці газового реле. Після доливання масла до рівня в маслоуказателе, відповідного температурі навколишнього повітря, закривають пробку на верху вихлопної труби.

Масло, доливають у трансформатор, має задовольняти ДЕРЖСТАНДАРТ і мати міцність на пробій не нижче 35 кВ. Температура доливати масла не повинна відрізнятися від температури масла в трансформаторі більш ніж на 5

Необхідно відзначити, що не можна заливати масляні трансформатори совтола, тому що він сприймає найменшими забрудненнями, які різко погіршують його властивості, зокрема совтола сильно сприйнятливий до лаків, застосовуваним для покриття пластин магнітопроводів масляних трансформаторів.

Крім того, в совтола неприпустимо наявність навіть слідів трансформаторного масла. Совтола виділяє отруйні пари хлористого водню і хлору. Тому трансформатори з совтоловим заповненням поставляють герметизованими. Вони заповнюються совтола тільки в заводських умовах, в спеціальному ізольованому від обслуговуючого персоналу приміщенні.

Технічне обслуговування електричних машин.

У залежності від габаритних розмірів, маси і характеру ремонту електричної машини, а також наявності або відсутності необхідних розумів для ремонту її ремонтують або на місці, або в електроремонтному цеху, або на електроремонтному заводі.

Машини ушкоджуються частіше всього через неприпустимо тривалу роботу без ремонту, поганого експлуатаційного обслуговування або порушення режиму роботи, на який вони розраховані. Ушкодження електричних машин бувають механічні й електричні.

До механічних ушкоджень відносять: виплавку баббіта в підшипниках ковзання; руйнація сепаратора, кільця, кульки або роликів підшипників гойдання; деформацію або поломку вала ротора (якорі); утворення глибоких виробіток (“доріжок”) на поверхні колекторів і контактних каблучок; ослаблення кріплення полюсів або сердечника статора до станини, розрив або сповзання дротових бандажів роторів (якорів); послаблення пресовки сердечника ротора (якорю) і ін.

Електричними ушкодженнями є пошкодження ізоляції на корпусі, обрив провідників в обмотці, замикання між витками обмотки, порушення контактів і руйнація з'єднань, виконаних паянням або зварюванням, неприпустиме зниження опору ізоляції внаслідок її старіння, руйнації або зволоження та ін.

Електрослюсар по ремонті електричних машин повинний добре знати характерні ознаки, а також способи виявлення й усунення різних ушкоджень і несправностей, що виникають у цих машинах.

Несправності й ушкодження електричних машин не завжди можна виявити шляхом зовнішнього огляду, тому що деякі з них (виткові замикання в обмотках статорів, пробій ізоляції на корпус, замикання пластин колектора. Порушення пайки в обмотках і ін.) носять схований характер і можуть бути визначені тільки після відповідних вимірів і іспитів.

У число перед ремонтних операцій по виявленню несправностей електричних машин входять: вимір опору ізоляції обмоток (для визначення ступеня її зволоження), іспит електричної прочність ізоляції, перевірка на холостому ходу машини цілості підшипників, розміри осьового розбігу ротора (якорю), правильності прилягання щіток колектору і контактним кільцям, розміри вібрації, визначення розміру зазорів між обертовими і нерухомими частинами машинами, а також перевірка стану кріпильних деталей, щільності посадки підшипникових щитів на заточеннях станини і відсутності ушкоджень (тріщин, сколовши) в окремих деталей машини.

Технічне обслуговування трансформаторів.

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.

2.6 Основні пошкодження апаратури керування та захисту 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.