Принцип работы сварочного выпрямителя.

Принцип действия основан на питании сварочной дуги постоянным током, протекающим по цепи вторичной обмотке и выпрямительным блоком селеновых или кремниевых выпрямителей.

Наиболее распространена трехфазная мостовая схема выпрямления, которая обеспечивает большую устойчивость горения сварочной дуги при меньшем количестве вентилей при одинаково заданных значениях выпрямленного напряжения и тока, более равномерную загрузку всех трех фаз силовой сети и лучшее использование трансформатора сварочного выпрямителя.

Понижающий трансформатор понижает напряжение сети до необходимого рабочего с            380В до 60-80В в режиме холостого хода. Также служит для плавного регулирования сварочного тока, путем изменения расстояния между первичной и вторичной обмотками.

Перемещение обмотки производится посредством вращения рукоятки, которая приводит во вращение ходовой винт.

Грубую регулировку сварочного тока осуществляют переключателем звезда-треугольник. Если первичные и вторичные обмотки трансформатора соединены в «звезду» фазное напряжение понижается, это будет диапазон малых токов. При переключении первичных и вторичных обмоток в «треугольник» - фазное напряжение увеличивается, возрастает и сварочный ток.

Выпрямительные блоки собраны по трехфазной мостовой схеме. Для охлаждения выпрямительного блока служит вентилятор, приводимый во вращения эл.двигателем с короткозамкнутым ротором.

 

Вопрос №67. Опишите принципиальную схема управления электрифицированной задвижкой, назначение и работу элементов схемы.

Вопрос №68. Перечислите группы и схемы соединения обмоток силовых трансформаторов, их преимущества и недостатки. Укажите условия параллельного включения трансформаторов в работу.

Обмотки трехфазных трансформаторов часто соединяют в звезду или треугольник. Соединение обмоток в звезду показывают символом Y_о, если нулевая точка выведена, и Y — если не выведена; соединение в треугольник — сим­волом Δ. Обмотки обозначают в виде дроби: в числителе — высшего напряжения, в знаменателе — низшего. Отношение линейных напряжений зависит от числа витков обмоток и способа их соединения. При включении трансформаторов на параллельную работу поль­зуются условным понятием начала и конца фазной обмотки. Начала фаз трехфазных обмоток высшего напряжения маркируют прописными буквами А, В и С, концы — X, Y и Z. Начала фаз обмоток низшего напряжения маркируют строчными буквами а, в и с, концы — х, у и z.

В обозначении группы соединений слева от черточки расположены знаки или буквы, характеризующие схему соединения обмоток, а справа – цифры, указывающие сдвиг в часовом обозначении.

При соединении обмоток трехфазного трансформатора в звезду и треугольник может быть 12 групп. При обозначении группы соединений пользуются аналогией с часовым циферблатом, в котором цифра 12 заменена цифрой 0. При этом вектор линейной э. д. с. обмотки высшего напряжения (например, Е_АВ) мысленно совмещают с большой минутной стрелкой часов, расположенной всегда на цифре 12, а направление вектора той же линейной э. д. с. обмотки низшего напряжения совмещают с малой часовой стрелкой. Цифра, на которой она расположена, определяет группу соединения трансформатора.  

Например, при соединении обмоток Y/Y, имеет группу соединения 0, при соединении обмоток Y/Δ группу 11.

Меняя маркировку выводов, можно изменить группу соединения трансформатора. Например, заменяя обозначение концов обмотки низшего напряжения а, б, с на х, у, z, можно трансформатор, принадлежащий к группе 6, переделать на группу 0 и наоборот. Группы О и 6 являются основными четными группами. Остальные четные группы могут быть образованы из них путем круговой перемаркировки зажимов начал фаз обмотки низшего напряжения. Из группы 0 таким обра­зом могут быть образованы группы 4 и 8; из группы 6 — группы 10 и 2. Группы 5 являются основными нечетными. Их производными соответственно являются группы 3, 7 и 9, 1. В. Стан­дартными являются две группы соединений: 0 и 11

Включение на параллельную работу.

1. Группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковыми;

2. Соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;

3. Коэффициенты трансформации могут отличаться не более, чем на 0,5%;

4. Напряжение короткого замыкания могут отличаться не более чем на 10%;

5. Должна быть произведена фазировка трансформаторов.

Вопрос №69. Перечислите защитные и контрольно-измерительные устройства силовых трансформаторов, их назначение и устройство.

1) Маслоуказатель – служит для контроля уровня масла. Располагается на расширителе.

2) Термометрический сигнализатор – обеспечивает контроль температуры масла в верхних слоях,

эл. контактный термометр – служит для автоматического управления системой охлаждения.

3) Газовое реле – устанавливается в патрубке между баком и расширителем.

Служит для защиты от всех видов внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газа и ускоренным перетоком масла из бака трансформатора в расширитель, а также от утечки масла из трансформатора и попадания воздуха в бак.

Неисправности, на которые реагирует газовое реле:

а) скопление газа;

б) потерю масла;

в) течение масла.

4) Струйное реле – применяется для защиты устройств РПН.

Предназначено для коммутации сигнала «ОТКЛЮЧЕНИЕ» в случае превышения скорости жидкости в соединительном трубопроводе выше заданного порогового значения.

5) Манометры – устанавливаются в системах охлаждения и предназначены для контроля перепада давления воды и масла, а также для определения правильности вращения маслонасоса.  

6) Пробивной предохранитель – служит для безопасного обслуживания трансформаторов при случайном пробое изоляции между обмотками высокого и низкого напряжения.

7) Термосифонный фильтр – устанавливается на боковой части основного бака трансформатора, работает за счет естественной конвекции, служит для очистки масла от продуктов старения и влаги. Количество адсорбента составляет 1% от массы масла. Степень загрязнения адсорбента определяется по изменению его окраски.  

8) Пленочная защита – заключается в герметизации масла за счет установки внутри расширителя эластичной емкости, предназначенной для компенсации температурного изменения объема масла. 

9) Азотная защита – заключается в заполнении над масляного пространства сухим азотом.  

10) Предохранительная труба (предохр. клапан) – устанавливается на крышке бака, клапан с боку бака, служит для сброса избыточного давления масла.    

11) Воздухоосущитель – служит для поглощения влаги, которая собирается в воздухе, поступающем в трансформатор, а также твердых и мелких частиц пыли.                                                                                                  

Вопрос №70. Опишите устройства регулирования напряжения силовых трансформаторов, принцип работы, особенности эксплуатации.

    Регулирование напряжения силовых трансформаторов.

1) Переключение без возбуждения:

а) переключатель барабанного типа;

б) переключатель реечного типа.

  ПБВ – переключатель без возбуждения предназначен для регулирования первичного напряжения посредством переключения между вводом и ответвлениями первичной обмотки. Сам переключатель находится внутри основного бака, в масле, и как правило имеет 5 положений – 3 рабочее. Ручка переключателя выведена на крышку бака. ПБВ используются в трансформаторах малой и средней мощности. Переключение проводится при полностью отключенном трансформаторе.

2) Регулирование напряжения под нагрузкой:

РПН – выполняет те же функции, но под нагрузкой.

Обмотки ВН понижающих трансформаторов снабжают регулировочными ответвлениями, с помощью которых можно получить коэффициент трансформации, несколько отличающийся от номинального, соответствующего номинальному вторичному напряжению при номинальном первичном. Необходимость в этом объясняется тем, что напряжения в разных точках линии электропередачи, куда могут быть включены понижающие трансформаторы, отличаются друг от друга и, как правило, от номинального первичного напряжения. Кроме того, напряжение в любом месте линии может изменяться из-за колебаний нагрузки. Но так как напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора во всех случаях должно быть равно номинальному, или незначительно отличаться от него, то возможность изменения коэффициента трансформации становится необходимой. Регулировочные ответвления делают в каждой фазе либо вблизи нулевой точки, либо посередине обмотки. В первом случае на каждой фазе делают по три ответвления, при этом среднее ответвление соответствует номинальному коэффициенту трансформации, а два других — коэффициентам трансформации, отличающимся от номинального на ±5 %. Во втором случае обмотку разделяют на две части и делают шесть от­ветвлений. Это дает возможность кроме номинального коэффициента трансформации получить еще четыре дополнительных значения, отличающихся от номинального на ±2,5 и ±5%.

Переключать ответвления обмоток можно при отключенном от сети трансформаторе (переключение без возбуждения — ПБВ) или же без отключения трансформатора (регулирование под на­грузкой — РПН). Для ПБВ применяют переключатели ответвлений. На каждую фазу устанавливают по одному переключателю, при этом вал, вращающий контактные кольца переключателей по всем фазам одновременно, связан посредством штанги с рукояткой на крышке бака трансформатора.

Вопрос №71. Опишите назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики силового трансформатора.

Силовой трансформатор - это электрический аппарат, который предназначен для преобразования электрической энергии одного значения напряжения в электрическую энергию другого значения напряжения.                                                

Трансформаторы бывают:

- в зависимости от количества фаз: однофазные и трехфазные;      

- по количеству обмоток: двухобмоточные и трехобмоточные;     

- в зависимости от места их установки: наружной и внутренней установки;

- по назначению: понижающие и повышающие;        

- по группам соединения обмоток,

- по способу охлаждения - воздушное, масляное;

- по форме магнитопровода - стержневые, броневые, тороидальные.

Также при установке трансформаторов учитывают климатические условия.                    

Принцип работы любого силового трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Если к обмотке данного устройства подключить источник переменного тока, то по виткам этой обмотки будет протекать переменный ток, который создаст в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток. Замкнувшись в магнитопроводе, переменный магнитный поток будет индуктировать электродвижущую силу (ЭДС) в другой обмотке трансформатора. Это объясняется тем, что все обмотки трансформатора намотаны на один магнитопровод, то есть они связаны между собой магнитной связью. Значение индуктируемой ЭДС будет пропорционально количеству витков данной обмотки.Далее рассмотрим основные конструктивные части силового трансформатора. Три обмотки высокого, среднего и низкого напряжения намотаны на сердечник (магнитопровод), выполненный из шихтованной стали. Магнитопровод с обмотками помещен в специальный бак. На крышке бака расположены выводы обмоток. В данном случае трех обмоток: высокого (ВН), среднего (СН) и низкого напряжений (НН). Обмотка ВН и СН имеет нулевой вывод, предназначенный для заземления обмотки. Если нулевой вывод трансформатора заземляется, то эта обмотка называется глухозаземленной, в противном случае именуется с изолированной нейтралью.    

Также на крышке бака расположена выхлопная труба, газовая защита, устройство регулировки напряжения (РПН), расширитель и маслопровод, соединяющий расширитель непосредственно с самим баком. Выхлопная труба служит для защиты бака трансформатора от разрыва при резком увеличении давления газа, который выделяется при внутренних повреждениях аппарата.                                                                                                   

Газовая защита выполнена на газовом реле, которое действует на сигнал либо на отключение трансформатора в случае повреждения внутри самого аппарата.          

Расширитель предназначен для обеспечения постоянного заполнения бака маслом при изменении температуры окружающего воздуха или нагрузки трансформатора, а также для уменьшения площади поверхности соприкосновения масла с воздухом. Соединение расширителя с атмосферой осуществляется через воздухоосушитель (дыхательный патрон). Термосифонный фильтр заполняется силикагелем и служит для защиты масла от увлажнения и окисления. То есть осуществляет непрерывную регенерацию трансформаторного масла. Для заливки и слива масла на баке аппарата расположены соответствующие задвижки, а также пробка для слива остатков масла. Для взятия пробы масла используется расположенный в нижней части бака кран.

Вопрос №72. Опишите внешние и внутренние неисправности силовых трансформаторов, их устранение. Опишите виды работ при техническом обслуживании и ремонте силовых трансформаторов.

Внутренние неисправности:

  Силовыеобмотки

– межвитковые замыкания (естественное старение и износ изоляции, систематические перегрузки, динамические усилия при КЗ);

 - замыкание на корпус (пробой масла);

 - межфазное замыкание (старение изоляции, увлажнение масла, понижение его уровня, внутренние и внешние перенапряжения, деформация обмоток в следствие динамических нагрузок или сквозных КЗ);

- обрыв цепи (отгорание отводов в результате низкого качества соединений или эл.динамических нагрузок при КЗ).

Переключатель напряжения -

- отсутствие контакта (нарушение регулировки переключающего устройства, оплавление контактной поверхности, термическое воздействие токов на контакт при КЗ);

- перекрытие на корпус (трещины в изоляторах, понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изолятора);

- перекрытие между вводами отдельных фаз (повреждение изоляции вводов переключателя).

Магнитопровод -

- увеличение тока холостого тока трансформатора (пожар стали - ослабление шихтованного железа, нарушение изоляции между отдельными пластинами стали или изоляции стяжных болтов, ослабление стяжки).

Бак и арматура

- течь масла из сварных швов, кранов и фланцевых соединений (нарушение сварного шва от механических или температурных воздействий, повреждена прокладка бака и крышки).

Внешние неисправности:

- сильный неравномерный шум,

- ненормальный нагрев,

- выброс масла из расширительного бочка,

- разрыв диафрагмы выхлопной трубы,

- течь масла с понижением ниже мерного стекла,

- резкое изменение цвета масла,

- наличие сколов и трещин изоляторов,

- изменения цвета селикогеля.

Техническое обслуживание трансформаторов должно производиться в зависимости от их состояния и по мере необходимости. Периодичность техническое обслуживания не реже один раз в шесть месяцев (вместе с техническим обслуживанием ТП или РП, в котором он установлен).

Устанавливаются такие виды планового технического обслуживания трансформаторов:

- профилактический контроль;

- технический осмотр;

Кроме этого, в процессе эксплуатации возможно выполнять внеплановое техническое обслуживание (при появлений неисправностей трансформатора).

Порядок технического осмотра:

Осмотр трансформаторов производится с периодичностью не реже 1 раза в 6 месяцев работниками, имеющими право выполнять такие работы, в обслуживании которых находятся данные трансформаторы, без их отключения с оформлением технической документации по эксплуатации, вместе с осмотром остального оборудования ТП, в котором они установлены.

В зависимости от местных условий и состояния трансформаторов технический руководитель может изменить указанные сроки.

В процессе осмотров обращать внимание на:

- характер гула трансформатора и отсутствие в нём посторонних звуков (потрескивание, щелчки, дребезг). При их появлении, в первую очередь, проверяют закрепление внешних деталей при отключённом трансформаторе;

- целостность масломерного стекла;

- наличие масла, его уровень и цвет (при длительно высокой температуре трансформаторное масло темнеет);

- температуру масла (при наличии термометра);

- отсутствие течи масла (особое внимание обратить на возможность течи масла под крышкой радиатора и арматурой). При обнаружении дефектов уплотнительных прокладок и втулок (РТИ), утечки трансформаторного масла — применяют КОМПЛЕКТ для РЕМОНТА трансформатора;

- состояние селикагеля (сухой селикагель имеет голубой цвет. При увлажнении, он приобретает розовую окраску. В том случае, когда большая часть селикагеля имеет розовую окраску, — его необходимо заменить);

- состояние проходных изоляторов ИПТ (наличие трещин и сколов фарфора; степень загрязнения; наличие посторонних предметов, сокращающих изоляционные промежутки, особенно, — на вводах);

- состояние сети заземления и контактных соединений (повышенный нагрев контактных соединений определяют по внешнему виду контакта).

Результаты осмотра фиксируются в оперативном журнале, и в паспорте на трансформатор.

Текущий ремонт силового трансформатора с отключением его от питающей сети производят в порядке реализации планово-предупредительного ремонта.

Периодичность текущих ремонтов силовых трансформаторов зависит от их технического состояния и от условий эксплуатации. Сроки текущих ремонтов устанавливаются в местных инструкциях предприятия. Однако такие ремонты надо производить не реже одного раза в год.

Текущий ремонт силовых трансформаторов с отключением от питающей сети включает наружный осмотр трансформатора, устранение обнаруженных дефектов, а также очистку изоляторов и бака. Спускают грязь из расширителя, доливают при необходимости в него масло и проверяют правильность показаний маслоуказателя. Проверяют спускной кран и уплотнения, осматривают охлаждающие устройства и чистят их, проверяют состояние газовой защиты и целость мембраны выхлопной трубы. Проводят также необходимые измерения и испытания.

Виды ремонтаТекущий ремонт Текущий ремонт силовых трансформаторов выполняется на месте установки трансформатора и является чисто профилактическим ремонтом. Его выполняет ремонтный персонал службы эксплуатации электроустановки.

В объем текущего ремонта входят:

- наружный осмотр;

- выявление и устранение мелких дефектов в арматуре, системе охлаждения, навесных устройствах;

- подтяжка креплений, устранение течей масла и доливка масла;

- замена сорбента в термосифонном фильтре;

- протирка наружных поверхностей от загрязнений;

- измерение сопротивления изоляции обмоток и другие мелкие работы. Продолжительность такого ремонта в зависимости от мощности трансформатора составляет от нескольких часов до 1-2 суток

Для проведения текущего ремонта трансформатор отключают от сети. Данный вид ремонта осуществляется без вскрытия бака и выемки обмоток и других деталей активной части. При текущем ремонте силовых трансформаторов возможен частичный слив масла. Подробнее...