Методика испытаний электродвигателей

Методика испытаний электродвигателей

В цикл испытаний электродвигателей входят:

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток между фазами, относительно корпуса. Для выполнения замеров используют мегаомметры, при этом измерения проводят поочередно для каждой независимой цепи.

2. Испытание повышенным напряжением частотой 50Гц выполняют при помощи специальных испытательных высоковольтных установок после сборки машин в течение 1мин. Двигатель считается выдержавшим проверку, если в течении нее не произошло значительно увеличение тока утечки, не имели место скользящие разряды, перекрытия, пробои.

3. Измерения омического сопротивления на постоянном токе проводят в холодном состоянии (при температуре не более +3 градуса). Такие испытания дают возможность выявить некачественные участки пайки, присутствие витковых замыканий и пр.

4. Внешний осмотр, замеры воздушных зазоров межу сталью статора, ротора.

5. Тестирование двигателей на холостом ходу.

6. Проверка функционирования двигателей под нагрузкой.

7. Оценку работы двигателя при увеличении его скорости вращения осуществляют с целью установления его прочности.

8. Испытание прочности витковой изоляции

Все испытания машин переменного тока делят на 3 основные рабочие фазы:

- перед вводом в эксплуатацию выполняют полный цикл измерений;

- межремонтные – выполняют 1 раз в 3года (пп. 1, 2, 3, 5);

- измерения, производимые при капитальном ремонте (пп. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8).

№2. Рассказать о сущности без разборной диагностики электродвигателей. Применяемое оборудование.

№3. Рассказать об основных параметрах работы асинхронных двигателей, их конструкции и особенностях.

АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Асинхронные двигатели представляют собой наиболее надежный и дешевый электрический двигатель по себестоимости, в сравнении с остальными электрическими машинами, в том числе и с машинами переменного тока.

УСТРОЙСТВО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Конструкция АД включает две главных основные части, это: неподвижный статор и вращающийся в нем – ротор. Между ними существует, разделяющий их воздушный зазор. И ротор, и статор имеют обмотку. Обмотка статора двигателя подключается к электрической сети переменного напряжения и считается первичной. Обмотка ротора считается вторичной, так получает электроэнергию от статора за счет создаваемого магнитного потока.

Корпус статора, который является одновременно корпусом всего электродвигателя, состоит из запрессованного в него сердечника, в его пазы укладываются, изолированные друг от друга электротехническим лаком, проводники обмотки. Его обмотка подразделяется на секции, соединяемые в катушки, составляющих фазы двигателя к которым подключены фазы электросети.

Конструкция ротора АД включает вал и сердечник, набранный из пластин электротехнической стали, с симметрично расположенными пазами для укладки проводников обмотки. Вал предназначен для передачи крутящего момента от вала двигателя к приводному механизму.

По конструктивным особенностям ротора, электродвигатели подразделяются на двигатель с короткозамкнутым или фазным ротором.

Короткозамкнутый ротор состоит из алюминиевых стержней, которые расположены в сердечнике и замкнуты на торцах кольцами так называемое беличье колесо. В двигателях высокой мощности, до 400 кВт, пазы между пластинами ротора и шихтованным сердечником залиты алюминием под высоким давлением, благодаря чему создается повышенная прочность.

Фазный ротор АД включает некоторое число катушек от 3, 6, 9 и т. д., в зависимости от количества пар полюсов. Катушки сдвинуты на угол 120о, 60о и т. д. по отношению друг к другу. Количество пар полюсов ротора должны соответствовать количеству пар полюсов статора. Обмотки фазного ротора соединены в «звезду», концы, которой выводят к контактным токосъемным кольцам, соединенным с помощью щеточного механизма пусковым реостатом.

ПРИНЦиП РАБОТЫ

По какому принципу работает асинхронный двигатель?

При подаче на трехобмоточный статор двигателя трехфазного напряжения от электрической сети переменного тока, происходит возбуждение магнитного поля, оно вращается со скоростью большей, чем скорость, с которой вращается ротор, в (n2<n1). Пересечение линий вращающегося поля статора полем ротора способствует созданию электродвижущей силы (ЭДС). Под воздействием индутируемой ЭДС, в закороченной роторной обмотке, происходит возникновение электрического тока. Когда происходит взаимодействие электрического тока в роторе машины и магнитного поля статора происходит возникновение крутящего момента, который заставляет двигатель работать.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Главные условия, соответствующие качественной работе асинхронной машины, определенны ГОСТ. В них входят:

· Соответствие размеров и мощности – ГОСТу.

· Соответствие степени защиты – условиям эксплуатации.

· Высокий уровень изоляции, относительно устойчивости к нагреву.

· Климатическое исполнение электродвигателя должно соответствовать региону использования.

· Соответствие режимам работы.

· В должной мере представлены способы охлаждения.

· Уровень шума при работе двигателя на (ХХ) холостом ходу должен соответствовать по ГОСТ, и не превышать 2-й класс.

ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ

На основании вышеприведенных признаков подразумеваются следующие режимы работы, всего их 9:

· Продолжительный или длительный режим с постоянной нагрузкой– S1;

· Кратковременный, с полной нагрузкой – в течение заданного времени – S2;

· Периодический кратковременный – в течение определенного по времени чередующимися периодами с полной нагрузкой – S3;

· Режим с длительным периодом пуска, с определенными циклами работы в течение заданного периода времени– S4;

· С быстрым торможением при помощи электрического способа – S5;

· С кратковременной полной величиной нагрузки, режим включает циклы с полной токовой нагрузкой и холостым ходом – S6;

· Режим с торможением электрическим способом, в течение длительного непрерывного периода работы – S7;

· С изменением величины токовой нагрузки и значения скорости вращения, происходящими одновременно, с различными по протяженности периодами и с разной частотой вращения двигателя – S8;

· Изменение скорости вращения нагрузки, происходящее в неопределенные периоды времени, изменение величины токовой нагрузки и скорости вращения соответственно рабочему диапазону – S9.

Основные параметры – это: напряжение по номинальному пределу, частота, ток номинальный, мощность на валу двигателя, количество оборотов вращения вала, КПД (коэффициент полезного действия), коэффициент мощности. При соединении обмоток электродвигателя в треугольник или звезду дается параметр их напряжения и тока при обоих этих соединениях.

При пуске АД на полное значение напряжения создается высокий пусковой ток, в это время значение пускового момента невелико, для его увеличения применяется повышение активного сопротивления вторичной цепи.

РЕЖИМЫ ТОРМОЖЕНИЯ

Асинхронный двигатель имеет три режима торможения.

· Во время торможения происходит отдача электрической энергии в сеть, характеризуется тем, что скорость вращения ротора выше скорости магнитного поля;

· Противовключение, этот режим возникает за счет увеличения статического момента или при переключении обмоток статора для другого направления вращения;

· Динамическое торможение, наведенная ЭДС создает ток, который взаимодействуя с полем, создает тормозной момент.

Измерения и испытания

На данном этапе при помощи мегомметра проверяется сопротивление изоляции статорных обмоток, а для двигателей с фазным ротором – и обмоток ротора. Электрическое сопротивление статорных обмоток проверяется относительно корпуса двигателя, а сопротивление обмоток ротора – относительно рабочего вала. При рабочей температуре нормальным считается сопротивление изоляции обмоток 0,5 Мом или более. На практике же сопротивление изоляции исправных электродвигателей исчисляется десятками Мом.

Далее необходимо измерить сопротивление статорных обмоток постоянному току. Сопротивления пофазно должны быть одинаковыми, это косвенно свидетельствует об отсутствии межвитковых коротких замыканий. Для этого измерения лучше пользоваться не мультиметром, а прибором с более высоким классом точности, поскольку сопротивление обмоток на постоянном токе исчисляется долями Ом.

После произведения перечисленных измерений двигатель подключается к сети, его крышки закрываются. Двигатель включается в работу на холостом ходу. Проверяется отсутствие вибраций, биений рабочего вала, пофазно измеряются и соотносятся друг с другом токи холостого хода. Рукой проверяется наличие/отсутствие нагрева корпуса двигателя в течение как минимум 15 минут работы.

Некоторое повышение температуры является нормой, и допустимая его степень определяется классом стойкости изоляции. Но, например, повышение температуры корпуса до 100°C явно свидетельствует о каких-либо проблемах в работе электродвигателя.

Только после этого двигатель соединяется с трансмиссией рабочего механизма и включается в работу под нагрузкой. Техническое обслуживание можно считать выполненным.

4. Общие замечания

Основная цель технического обслуживания – профилактика и своевременное обнаружение неисправностей. Если обнаруженные дефекты не являются крупными и серьезными, принимается решение об их устранении на месте в ходе ТО. Для произведения крупного и ответственного ремонта двигатели доставляются в специально оборудованный электроцех.

В систематическом техническом обслуживании нуждаются не только асинхронные электродвигатели. Но именно в их отношении такой необходимостью часто пренебрегают.

Однако отсутствие своевременного ТО чревато для двигателя серьезными поломками и неисправностями, устранение которых может занять много времени и сил. Могут возникнуть механические повреждения железа статора, обмотка двигателя может прийти в полную негодность, может случится даже возгорание в коробке или в рабочей полости двигателя.

Перечень работ при ТО по согласованию с главным инженером или главным энергетиком предприятия не обязательно должен быть именно таким, как предложено в этой статье. Решающее значение имеют условия работы: влажность окружающего воздуха, температура, пыльность помещения и, наконец, интенсивность работы. Те же факторы следует принимать во внимание и при определении периодичности проведения ТО асинхронных двигателей.

№5. Рассказать о конструкции и принципе работы генераторов резервных электростанций

ДИЗЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Дизельные электростанции дороже бензиновых генераторов. Однако они более надёжны, имеют больший ресурс работы, используют более дешёвое топливо. Бензиновые электростанции обычно не производят мощностью выше 20 кВА. Мощность же дизельных моделей электростанций может значительно превышать это значение.

Дизельные электростанции различаются по ряду признаков:

Конструктивные особенности.

Конструкция дизельных электростанций схожа с конструкцией бензиновых генераторов. Есть лишь одно принципиальное отличие: в первом случае, двигатель внутреннего сгорания – дизельный, во втором – бензиновый. Подробнее об особенностях конструкций электростанций можно узнать здесь.

Генерируемое напряжение.

По уровню генерируемого напряжения дизельные генераторы разделяют на низковольтные (до 1 кВ) и высоковольтные (выше 1 кВ).

Низковольтные электростанции в свою очередь разделяют на генераторы:

• однофазного тока (220 В);
• трёхфазного тока (380 В).

Электростанции трёхфазного тока могут использоваться для выработки однофазного напряжения. Кроме того, КПД трёхфазных генераторов выше, чем у однофазных.

Высоковольтные электростанции обычно применяются в промышленности. Но иногда используются для электроснабжения отдельных жилых домов или посёлков. Они генерируют трёхфазное напряжение 6,3 кВ (10 кВ), которое с помощью силового трансформатора понижается до уровня бытовых приёмников электрической энергии.

Виды исполнения.

В зависимости условий окружающей среды и требований к уровню шума дизельные электростанции изготавливают:

• открытого (базового) типа – для установки в специальных помещениях – дизельных;
• в шумопоглощающем кожухе – для установки в помещениях, имеющих требования к пониженному уровню шума;
• во всепогодном шумопоглощающем кожухе – для установки на открытом воздухе и для обеспечения низкого уровня шума;
• контейнерного типа (монтируемые в блок-контейнере) – для эксплуатации в тяжёлых климатических условиях, условиях повышенной опасности механического разрушения.

Также дизельные электрогенераторы могут иметь исполнение удобное для транспортировки ручным способом – портативные электростанции. А более мощные модели – для транспортировки на автомобиле (фургоне или на шасси).

Дизельный генератор - устройство, преобразующее механическую энергию вращения вала дизельного двигателя в электрическую энергию, вырабатываемую генератором переменного тока.

Обычно выполнен в виде передвижной или стационарной установки для использованния в качестве источника основного или резервного электроснабжения.

Применяемые термины:
ДГ - дизель-генератор, дизельный генератор.
ДГУ - дизельная генераторная установка.
ДЭС - дизельная электростанция, дизельная электрическая станция.
ДЭУ - дизельная электроустановка, дизельная электрическая установка.

Основные компоненты и узлы

К основным составным частям дизель-генератора (электростанции) относятся:
- Дизельный двигатель с системами обеспечения его работоспособности - охлаждения, подачи топлива и воздуха.
- Синхронный или асинхронный генератор переменного тока - альтернатор.
- Рама (шасси) на которой крепится оборудование.
- Тент, кожух или контейнер, выполняющие функцию защиты от внешних воздействий.
- Система автоматического управления. Генераторы (станции), предназначенные для работы в качестве резервного источника электроэнергии дополнительно оборудуются устройством автоматического ввода резерва (АВР).
C вариантами исполнения генераторов для разных режимов эксплуатации можно ознакомиться на примере моделей дизель-генераторов Aкsa или Geko. А так же популярные в 2015 году для использования в загородных домах генераторы Champion и Huter

Генераторы

Генераторы переменного тока (альтернаторы) служат для преобразования механической энергии вращения в электрическую.
Различают два типа генераторов - синхронные и асинхронные.
Наиболее широкое применение в практике получили синхронные генераторы.
Генераторы могут быть однофазные или трехфазные. Выбор зависит от области применения.
Класс защиты генераторов обозначается двумя буквами (IР) и двумя цифрами. Первая цифра означает:
2 - защита от проникновения пальцев или посторонних предметов более 12 мм в диаметре.
4 - защита от проникновения пальцев, проволоки или предметов, диаметром более 1 мм.
5 - полная защита от проникновения различных предметов и пыли.

Вторая цифра:
3 - защита от капель воды (дождя), падающих под углом до 60 градусов от вертикали.
4 - защита от капель воды, падающих под любым углом.

Популярные бренды на мировом рынке генераторов переменного тока Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция) и др.

№6. Рассказать о сущности проведения текущего ремонта электродвигателей.

 

Текущий ремонт выполняется для обеспечения и восстановления работоспособности электродвигателя. Он заключается в замене или восстановлении отдельных частей. Проводится на месте установки машины или в мастерской. Периодичность выполнения текущего ремонта электродвигателей определяется системой ППР. Она зависит от места установки двигателя, типа станка или машины, в составе которой он используется, а также от продолжительности работы в сутки. Электродвигатели подвергаются текущему ремонту в основном 1 раз в 24 месяца. При проведении текущего ремонта выполняются следующие операции: очистка, демонтаж, разборка и дефектация электродвигателя, замена подшипников, ремонт выводов, клеммной коробки, поврежденных участков лобовых частей обмотки, сборка электродвигателя, покраска, испытание на холостом ходу и под нагрузкой. У машин постоянного тока и электродвигателей с фазным ротором дополнительно выполняется ремонт щеточно-коллекторного механизма. Таблица 1 Возможные неисправности электродвигателей и причины их вызывающие Неисправность Причины Электродвигатель не запускается Обрыв в питающей сети или в обмотках статора Электродвигатель при пуске не проворачивается, гудит, нагревается Отсутствует напряжение в одной из фаз, оборвана фаза, электродвигатель перегружен, оборваны стержни ротора Пониженная частота вращения и гул Износ подшипников, перекос подшипниковых щитов, изгиб вала Электродвигатель останавливается при увеличении нагрузки Пониженное напряжение сети, неправильное соединение обмоток, обрыв одной из фаз статора, межвитковое замыкание, перегрузка двигателя, обрыв обмотки ротора (у двигателя с фазным ротором) При пуске электродвигатель сильно шумит Погнут кожух вентилятора или в него попали посторонние предметы Электродвигатель при работе перегревается, соединение обмоток правильное, шум равномерный Повышенное или пониженное напряжение сети, электродвигатель перегружен, повышена температура окружающей среды, неисправен или засорен вентилятор, засорена поверхность двигателя Работающий двигатель остановился Перерыв в подаче электроэнергии, длительное понижение напряжения, заклинивание механизма Пониженное сопротивление обмотки статора (ротора) Загрязнена или отсырела обмотка Чрезмерный нагрев подшипников электродвигателя Нарушена центровка, неисправны подшипники Повышенный перегрев обмотки статора Оборвана фаза, повышено или понижено-питающее напряжение, машина перегружена, межвитковое замыкание, замыкание между фазами обмотки При включении электродвигателя срабатывает защита Неправильно соединены обмотки статора, замыкание обмоток на корпус или между собой Текущий ремонт проводится в определенной технологической последовательности. До начала ремонта необходимо просмотреть документацию, определить наработку подшипников электродвигателя, установить наличие неустраненных дефектов. Для проведения работ назначается бригадир, готовятся необходимые инструменты, материалы, приспособления, в частности, подъемные механизмы. Перед началом демонтажа электродвигатель отключается от сети, принимаются меры по исключению случайной подачи напряжения. Подлежащая ремонту машина очищается от пыли и грязи щетками, обдувается сжатым воздухом от компрессора. Отворачивают винты крепления крышки коробки выводов, снимают крышку и отсоединяют кабель (провода), подводящий питание к двигателю. Кабель отводят, соблюдая необходимый радиус изгиба, чтобы не повредить его. Болты и другие мелкие детали складывают в ящик, который входит в набор инструментов и приспособлений. При демонтаже электродвигателя необходимо нанести керном метки, чтобы зафиксировать положение полумуфт относительно друг друга, а также отметить, в какое отверстие полумуфты входит палец. Прокладки под лапами следует связать и разметить, чтобы после ремонта каждую группу прокладок установить на свое место, это облегчит центровку электрической машины. Следует разметить также крышки, фланцы и другие детали. Несоблюдение этого правила может привести к необходимости повторной разборки. Снимают электродвигатель с фундамента или рабочего места за рым-болты. Использовать для этой цели вал или подшипниковый щит запрещается. Для съема используются подъемные устройства. Разборка электродвигателя выполняется с соблюдением определенных правил. Начинается она с удаления полумуфты с вала. При этом используются ручные и гидравлические съемники. Затем снимается кожух вентилятора и сам вентилятор, отвертываются болты крепления подшипниковых щитов, снимается задний подшипниковый щит легкими ударами молотка по надставке из дерева, меди, алюминия, вынимается ротор из статора, снимается передний подшипниковый щит, демонтируются подшипники. После разборки выполняется очистка деталей сжатым воздухом с использованием волосяной щетки для обмоток и металлической для кожуха, подшипниковых щитов, станины. Засохшая грязь удаляется деревянной лопаточкой. Применять отвертку, нож и другие острые предметы запрещается. Дефектация электродвигателя предусматривает оценку его технического состояния и определение неисправных узлов и деталей. При дефектации механической части проверяется: состояние крепежных деталей, отсутствие трещин корпуса и крышек, износ посадочных мест под подшипники и состояние самих подшипников. В машинах постоянного тока серьезным узлом, подлежащим всестороннему рассмотрению, является щеточно-коллекторный механизм. Здесь наблюдаются повреждения щеткодержателя, трещины и сколы на щетках, износ щеток, царапины, и выбоины на поверхности коллектора, выступление миканитовых прокладок между пластинами. Большинство неисправностей щеточно-коллекторного механизма устраняется при текущем ремонте. В случае наличия серьезных повреждений этого механизма машина отправляется в капитальный ремонт. Неисправности электрической части скрыты от глаза человека, обнаружить их труднее, нужна специальная аппаратура. Число повреждений обмотки статора при этом ограничено следующими дефектами: обрыв электрической цепи, замыкание отдельных цепей между собой или на корпус, витковые замыкания.   Обрыв обмотки и замыкание ее на корпус может быть обнаружено с использованием мегаомметра. Витковые замыкания определяются с помощью аппарата ЕЛ-15. Обрыв стержней короткозамкнутого ротора находят на специальной установке. Неисправности, устраняемые при проведении текущего ремонта (повреждение лобовых частей, обрыв или обгорание выводных концов), могут быть определены мегаомметром или визуально, в отдельных случаях требуется аппарат ЕЛ-15. При проведении дефектации измеряется сопротивление изоляции для установления необходимости сушки. Непосредственно текущий ремонт электродвигателя заключается в следующем. При срыве резьбы нарезается новая (к дальнейшей эксплуатации допускается резьба, имеющая не более двух срезанных ниток), болты заменяются, крышка заваривается. Поврежденные выводы обмоток покрываются несколькими слоями изоляционной ленты или заменяются, если изоляция их по всей длине имеет трещины, отслоения или механические повреждения. При нарушении лобовых частей обмотки статора на дефектный участок наносится лак воздушной сушки. Подшипники заменяются на новые, если есть трещины, сколы, вмятины, цвета побежалости и другие неисправности. Посадку подшипника на вал обычно осуществляют путем предварительного его нагрева до 80...90°С в масляной ванне. Установка подшипников осуществляется вручную с помощью специальных патронов и молотка или механизированным способом с использованием пневмогидравлического пресса.. Необходимо отметить, что в связи с внедрением единых серий электрических машин объем ремонта механической части резко сократился, т. к. уменьшилось число разновидностей подшипниковых щитов и крышек, появилась возможность заменять их новыми. Порядок сборки электродвигателя зависит от его габарита и конструктивных особенностей. Для электродвигателей 1 - 4 габаритов после напрессовки подшипника устанавливается передний подшипниковый щит, вводится ротор в статор, надевается задний подшипниковый щит, надевается и крепится вентилятор и крышка, после этого устанавливается полумуфта. Далее согласно объему текущего ремонта проводятся прокрутка на холостом ходу, сочленение с рабочей машиной и испытание под нагрузкой. Проверку работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляют следующим образом. После проверки действия защиты и сигнализации выполняют пробный пуск его с прослушиванием стука, шума, вибраций и последующим отключением. Затем электродвигатель запускают, проверяют разгон до номинальной частоты вращения и нагрев подшипников, измеряют ток холостого хода всех фаз. Измеренные в отдельных фазах значения тока холостого хода не должны отличаться друг от друга более чем на ±5%. Разница между ними более 5 % указывает на неисправность обмотки статора или ротора, на изменение воздушного зазора между статором и ротором, на неисправность подшипников. Продолжительность проверки, как правило, не менее 1 часа. Работу электродвигателя под нагрузкой осуществляют при включении технологического оборудования. Послеремонтные испытания электродвигателей согласно действующим Нормам должны включать две проверки - измерение сопротивления изоляции и работоспособность защиты. Для электродвигателей до 3 кВт измеряется сопротивление изоляции обмотки статора, а для двигателей более 3 кВт дополнительно измеряется коэффициент абсорбции. При этом у электродвигателей напряжением до 660 В в холодном состоянии сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм, а при температуре 60 °С - 0,5 МОм. Измерения производят мегаомметром на 1000 В. Проверка срабатывания защиты машин до 1000 В при системе питания с заземленной нейтралью осуществляется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания на корпус с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли "фаза - нуль" с последующим определением тока однофазного короткого замыкания. Полученный ток сравнивается с номинальным током защитного аппарата с учетом коэффициентов ПУЭ. Он должен быть больше тока плавкой вставки ближайшего предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. В процессе выполнения текущего ремонта для повышения надежности электродвигателей старых модификаций рекомендуется проводить мероприятия по модернизации. Простейшая из них - трехкратная пропитка обмотки статора лаком с добавкой ингибитора. Ингибитор, диффундируя в лаковую пленку и заполняя ее, препятствует проникновению влаги. Можно также проводить капсулирование лобовых частей с помощью эпоксидных смол, но при этом электродвигатель может стать неремонтопригодным.

№7. Рассказать о работе и характеристиках силовых трансформаторов.

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;

Кроме того, силовые трансформаторы различают по группам соединения обмоток, по способу охлаждения. 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.

Конструкции силовых трансформаторов различного типа схожи между собой. Отличие заключается в комплектации аппарата, конструкции системы охлаждения и защиты. Рассмотрим конструкцию аппарата на примере аппарата типа ТДТН-40000/110.

Расшифруем буквенные и цифровые обозначения. Первая буква Т говорит о том сколько фаз у трансформатора, в данном случае он трехфазный. Буква Д обозначает тип системы охлаждения. Система охлаждения Д характеризуется естественной циркуляцией трансформаторного масла и принудительной циркуляцией воздуха. Третья буква Т показывает количество обмоток силового трансформатора. В данном случае их три, то есть аппарат трехобмоточный. Последняя буква Н свидетельствует о возможности регулировки напряжения под нагрузкой (устройство РПН). Цифровое значение 40000 – номинальная мощность силового трансформатора в киловольтамперах (кВА). Значение 110 является номинальным напряжением обмотки высокого напряжения.

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.

 

Основные неисправности маломасляных и электромагнитных выключателей и способы их устранения

 

Неисправность Возможная причина возникновения неисправности Способ устранения неисправности Отсутствует операция включения (при подаче напряжения на электромагнит)   Выключатель включен Отключить выключатель нажатием кнопки отключения (или дистанционно) Не полностью заведены рабочие пружины привода Осуществить дозаводку рабочих пружин привода Обрыв в цепи электромагнита включения Проверить цепь электромагнита включения и устранить обрыв Нарушена работа переключателя управления Проверить работу переключателя управления и (при необходимости) устранить неисправность Вышла из строя катушка электромагнита включения Заменить катушку электромагнита включения Подгорели силовые контакты в контакторах Зачистить или заменить контакты в контакторах Разрегулированы вспомогательные контакты Отрегулировать вспомогательные контакты Вышла из строя пружина на защелке свободного расцепления Заменить пружину защелкой свободного расцепления Разрегулированы зазоры между защелкой свободного расцепления и роликом Отрегулировать зазоры между защелкой свободного расцепления и роликом согласно рекомендациям по эксплуатации выключателя Затирание в механизме включения Устранить затирание в механизме включения Отсутствует операция отключения (при подаче напряжения на электромагнит)     Выключатель отключен Включить выключатель нажатием кнопки включения (или дистанционно) Обрыв в цепи электромагнита отключения Проверить цепь электромагнита отключения и устранить обрыв Нарушена работа переключателя управления, контактов Проверить работу переключателя управления, контактов и устранить неисправность Вышла из строя катушка электромагнита отключения Заменить катушку электромагнита отключения Крепление электромагнита ослабло Закрепить электромагнит Разрегулированы зазоры между гайками тяги и якорем электромагнита отключения Отрегулировать зазоры согласно рекомендациям инструкции по эксплуатации выключателя Разрегулированы вспомогательные контакты Отрегулировать вспомогательные контакты Затирание в механизме отключения Устранить затирание Скорости движения подвижных дугогасительных контактов не соответствуют норме и значению возвратного движения Нарушена регулировка выключателя Проверить регулировку выключателя, ликвидировать возможные затирания подвижных элементов; проверить наличие смазки на трущихся поверхностях Отсутствует воздушное дутье в одном или во всех полюсах электромагнитных выключателей     Нарушена герметичность дутьевого устройства Подтянуть болты, уплотняющие дутьевое устройство Износ уплотнения Заменить уплотнение В трубку дутьевого устройства попал посторонний предмет Устранить неисправность и убедиться в отсутствии посторонних предметов в трубках дутьевого устройства Нарушена ориентировка наконечников поддува Выставить наконечники в положение, при котором воздух попадает в зону горения дуги Нарушается работа выключателя при проверке в шкафу КРУ Нарушены вспомогательные цепи соединения со шкафом КРУ Устранить нарушение в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации КРУ Дефект опорного или проходного изолятора (трещина, скол и т.п.)   Недопустимые механические нагрузки на изолятор Устранить недопустимые нагрузки на изолятор, заменить изолятор Скол, трещина при монтаже Заменить изолятор Течь масла из масляного буфера; видны подтеки масла Ослаблено крепление фланцев, наличие задиров на штоке буфера, износ манжеты Затянуть болты; при необходимости заменить шток и манжету, долить масло Отброс у электромагнитного выключателя подвижных контактов в операции отключения, не превышающий 50 мм   Нарушено уплотнение поршня в цилиндре воздушного дутья Восстановить уплотнение поршня в цилиндре воздушного дутья Разрегулирован выключатель Отрегулировать выключатель Увеличе