Трансформатори однофазні (керування)

Призначення

Однією з важливих функцій трансформатора є його здатність перетворювати напругу, що створюють електричні генератори, в значно вищу напругу ліній електропередач. Силові трансформатори широко використовуються в енергосистемах при передачі електроенергії від електростанції до споживачів, а також в різноманітних електропристроях для отримання напруги необхідної величини.

Рис. 2.15. Однофазний трансформатор

Будова: 1 – первина обмотка; 2 – вторинна обмотка; 3 – осердя; 4 – верхнє ярмо; 5 – нижнє ярмо.

Принцип дії

Якщо первину обмотку підключити до джерела змінного струму, по обмотці потече струм. Цей струм створить магнітне поле навколо обмотки. Це магнітне поле наведе в осерді основний магнітний потік. Магнітний потік перетне витки вторинної обмотки і наведе в них ЕРС. Якщо вторинну обмотку замкнути на опір, то по ній буде протікати струм. Якщо опір не підключений, по первинній обмотці буде протікати струм холостого ходу, а на затискачах вторинної обмотки можна виміряти напругу.

Технічне обслуговування. В процесі експлуатації виконують огляди та дрібний ремонт без його зупинки та відключення від мережі, а також поточний ремонт відключеного трансформатора без його розтину. Періодичний огляд трансформатора проводиться в такому обсязі:

а) перевірка фарфорових ізоляторів та покришок вводів (наявність та відсутність тріщин, забруднень та теча масла через тріщини); б) цілісність та справність манометра в системі охолодження; в) перевірка термометра, мастило вказівника та газового реле; г) відсутність течі масла і механічних пошкоджень трансформатора та його складових частин, перевірка справності дії системи охолодження і нагріву трансформатора, рівень масла в розширювальному баку і розширниках вводів, відсутність стороннього шуму. Ремонт трансформатора проводиться у наступному об’ємі: а) зовнішній огляд та усунення дефектів, а також чистка зовнішньої поверхні ізоляторів і бака; б) спуск бруду з розширювача, долив масла, перевірка спускного крана і ущільнень; в) огляд та перевірка вводів відбір і перевірка проб масла з бака, огляд перевірка масло провідності верхнього контактного вузла, огляд та перевірка захисту масла від старіння і окиснення.

Трансформатори трифазні (силові)

Призначення

Силові трансформатори призначені для перетворення (трансформування) змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої напруги - більш низького або більш високого. Трансформатори, що знижують напругу, називають знижувальними, а підвищують напругу - підвищуючими. Трансформатори застосовують в лініях електропередачі, в техніці зв'язку, в автоматиці, вимірювальної техніці та інших областях.

Рис.2.16. Трифазний трансформатор

Будова: 1 - бак, 2 і 5 - нижня і верхня ярмова балки магнітопроводу, 3 - обмотка ВН, 4- регулювальні відводи до перемикача, 6 – магнітопровод, 7 - дерев'яні планки кріплення відводів, 8 - відвід від обмотки вищої напруги, 9 - перемикач, 10 і 12 - підйомні шпилька і кільце, 10 - кришка бака, 13 і 14 - введення обмоток нижчої і вищої напруги, 15 - вихлопна труба, 16 - маслопровід, 17 - газове реле, 18 - розширювач, 19 - покажчик рівня масла, 20 - маслоохолоджуючі (циркуляційні) труби, 21 – катки.

Принцип дії

Якщо первинну обмотку ввімкнути в коло змінного струму, по ній потече струм, який збудить магнітний потік в магнітопроводі, пронизує витки вторинної обмотки, індукує в ній ЕРС. Якщо вторинну обмотку замкнути на приймач енергії, то під дією ЕРС по цій обмотці і через приймач енергії потече струм.

 

Технічне обслуговування. Усучасний час капітальні або поточний ремонт трансформатора проводиться періодично в цілях не допущення або усунення поломок. У процес поточного ремонту входить замір ізоляційного опору, усунення дрібних збоїв, перевірка газового захисту, відбір проб масла, чистка.

В технічний огляд входить: перевірка ізоляторів, перевірка масловказівника в розширювальному баку, перевірка справності системи охолодження і нагріву, відсутність механічних пошкоджень складових частин трансформатора та стан фланцевих з’єднань маслопроводі системи охолодження, бака і всіх інших складових частин.

 

Монтаж трансформаторів. Приступаючи до монтажу комплектної трансформаторної підстанції (КТП) внутрішньої установки перевіряють осі підстанції, вивіряють відмітки основи під опорні швелери розподільного пристрою (РП) і салазки трансформаторів, а також необхідні розміри будівельної частини.

Блоки РП підіймають інвентарними стропами, котрі кріплять за скоби, встановлені в отворах на кінцях опорних швелерів. Якщо крани відсутні, то блоки РП встановлюють на фундаменти за допомогою катків, виконаних із відрізків залізних труб. Якщо блоки РП не мають опорних швелерів, для їх переміщення збільшують кількість катків (не менше чотирьох на блок). Багатоблочні РП монтують поетапно. Блоки встановлюють по черзі, перед цим знявши спеціальні заглушки, які закривають виступаючі кінці шин, і підйомні скоби з опорних швелерів. Установочні швелери окремих шаф з`єднують зваркою за допомогою перемичок із смушкової сталі перерізом 40х4 мм². Борозни в фундаментах після установки блоків РП і приварювання шини заземлення до опорних швелерів заливають цементом і встановлюють трансформатор за проектом.

Розподільний прилад з`єднують з трансформатором гнучкою перемичкою, яка закривається коробом із смужкової сталі, котрий надходить в комплекті з КТП. Короб до трансформатора і вхідної шафи РП кріплять гвинтами. З`єднання шин виконують за допомогою шинних затисків або гвинтів.

По закінченні монтажу блоків КТП перевіряють справність проводки і приладів, надійність кріплення гвинтових з`єднань, особливо контактних і заземлюючих, роботу механічних блокувань, стан ізоляторів (не повинно бути тріщин, сколів, порушень армування). Після цього приєднують кабелі

високої та низької напруги. На вихідних кабельних лініях напругою 0,4 кВ виконують епоксидні (за допомогою гумових рукавиць) або сухі (стрічкою ПХВ) розділки. Для заземлення КТП швелери приварюють до контура заземлення в двох місцях (кожний шов – 70 мм).

Трансформаторні підстанції із об`ємних елементів готують на заводах. Монтаж об`ємних трансформаторних підстанцій виконують в такій послідовності: електроустаткування комплектують в блок-коробки або окремі блоки. Ці об`ємні елементи разом з електроустаткуванням транспортують на будівельний майданчик. Тут збирають блоки, формуючи трансформаторну підстанцію. Фундаменти закладають на твердий материковий грунт і засипають їх зовні землею до рівня червоних вертикальних міток. Потім встановлюють вентиляційні жалюзі з сітковими гратами, а також закладають азбестоцементні труби діаметром 100 мм і довжиною, такою що виходить за зону відмостки на 0,5 м.

Після перевірки і приймання фундаментів приступають до установки блоків підстанції. Особливу увагу звертають на ретельне нівелювання опорної площини фундаментів під блоки. Блоки встановлюють підйомним краном вантажопідйомністю 20т в такій послідовності: на фундаменти встановлюють блоки БТП-1 і БТП-2, потім їх основи з`єднують з фундаментами цементним розчином.

Технологія збирання будівельної частини підстанції включае в себе виконання наступних електромонтажних робіт: установку прохідних ізоляторів; з`єднання шинами секційних розчеплювачів з прохідними ізоляторами в РП 6-10 кВ; установку і підключення силових трансформаторів; прокладку кабельної перемички між щитами № 1 і 2 блоків БТП-1 і БТП-2; ввід у будівлю підстанції кабельних кінців (високої та низької напруги) і виконання заземлюючого пристрою.

Впровадження блокових трансформаторних підстанцій дозволяє скоротити терміни їх будівництва приблизно в п'ять разів і тривалість електромонтажних робіт в монтажній зоні вдвічі.

У зв'язку зі скороченням обсягу будівельних робіт, застосуванням економічних матеріалів і прогресивної технології заготівлі і збірки підстанції собівартість робіт зменшується на 18%.

Використання об'ємних трансформаторних підстанцій дає можливість передати значний обсяг робіт на заводи-виробники.

 

 

2.5. Основні пошкодження апаратів керування та захисту та їх усунення

Таб. 2.1 Відмови автоматичних вимикачів
Автомат не вмикається	Механічні причини:
Перешкода ходу назад ввімкнутої рукоятки при підготовці ричагів механізму к ввімкненню	Збільшити вікно в кришці автомату, в якому ходить рукоятка, або відігнути деталь, яка заважа руху рукоятки
Не входить в щеплення важіль механізму розщеплення	Замінити механізм
	Розрегульований механізм теплового захисту і відключає автомат як при перевантаженні	Відрегулювати механізм
При включенні вимикача. При знятті кришки діє блокування від такого ввімкнення при його наявності	Не вмикати автомат при знятій кришці
Електричні причини:
Спрацювання від струму короткого замикання чи перевантаження	Знайти причину збільшення струму і усунути її
Відключення автомата під час роботи	Коротке замикання чи перевантаження	Знайти причину збільшення струму і усунути її
Нагрівання затискачів проводів і передавання тепла на теплові елементи захисту	Розібрати, зачистити і зібрати затискачі
Асиметрія живлячої напруги призводить до збільшення струму, що використовують двигуни	Усунути асиметрію напруги
Автомат не вмикається вручну	Не вистачає зусилля відімкнути потужний автомат	Для підсилення використати додаткову рукоятку, яка входить в комплект
Не вистачає ходу рукоятки в прорізи кришки	Розширити прорізи кришки
Таб. 2.2. Відмови плавких запобіжників
Немає напруги на виході запобіжника	Плавкий запобіжник перегорів від високої напруги або короткого замикання	Замінити запобіжник іншим з таким же або меншим значенням номінального струму
Неправильно встановлений запобіжник в контактні ножі, або їх деформація	Підрихтувати плоскогубцями або замінити їх
Запобіжник не входить на своє місце	Прибрати перепони і недопустимі матеріали звільнивши прохід
Таб. 2.3. Відмови магнітних пускачів
Пускач не вмикається	Відсутність напруги в колі котушки пускача за наступними причинами:
Немає напруги на вході	З’ясувати причину
Немає напруги в колі керування пускача за наступними причинами:
Спрацював захист	Усунути причину спрацювання захисту
	Обрив кола керування	Перевірити коло керування
Немає напруги на котушці:
Немає виходу напруги від кнопок «Пуск» або «Стоп»	Перевірити справність кнопок, відсутність сміття в них
Теж саме для інших апаратів в колі керування	Перевірити контакти цих апаратів
Пускач не вмикається при наявності напруги на вході в котушку	Окислення затискачів або контактів на вводі в котушку	Зачистити затискачі або контакти
Слабкий натиск в затискачах або на контактах	Усунути регулюванням контактів або затиском зажимів
Обрив в обмотці котушки	Замінити котушку
Згоріла ізоляція обмотки котушки по наступним причинам:
Ухутшення опору ізоляції обмотки	Замінити котушку
Струм в котушці більше номінального, так як вона розрахована на меншу напругу	Застосувати котушку за потрібною напругою
При нещільному притисканні якоря електромагніта повітряний зазор збільшений, із-за чого індуктивний опір котушки обмотки зменшено і струм збільшився	Усунути причину нещільного прилягання якоря
При запуску потужного двигуна при малій потужності трансформатора підстанції і її великому віддаленні з’являється падіння напруги, якір прилягає нещільно і вібрує, що збільшує струм в котушці	В даних умовах пускач можливо замінити автоматом
Часті пуски двигуна, коли його намагаються пустити в заклиненому положенні, ведуть к падінню напруги і перегріву котушки	Не пускати в дію заклинений двигун
Пускач не вмикається при наявності напруги на вводі в котушку	Пускач заклинений при замерзанні вологи в зазорах	Розібрати і зібрати пускач
Таб. 2.4. Пускач працює ненормально
Вібрація та іскрення пускача	Зменшення напруги за наступними причинами:
Мала потужність трансформатора для даного двигуна	Заміна пускача на автомат и контроль нагріву двигуна
Велике віддалення підстанції при провідниках малого січення	Заміна провідників на провідники більшого січення
Асиметрія вхідної напруги	Замірити напругу і при асиметрії усунути її
1. Пускач заклинений	Розібрати пускач і усунути несправність
2. Ослаблене кріплення деталей пускача	Закріпити деталі пускача
3. Окисник деталі магнітопроводу в зазорі	Почистити деталі магнітопроводу
4. Нещільність контактів або зажимів в колі керування	Перевірити стан контактів і зажимів, усунути несправність
Пускач вмикається, але двигун не працює	Відпаялись і відвалились контакти від контактних мостиків	Замінити контактні мостики
Пускач ненормально гудить	Нещільне прилягання якоря магнітопроводу по вищеперечисленим причинам 1-4	Усунути несправність 1-4 (дивись вище)
Пускач не вимикається	Кнопка «Пуск» заклинена у ввімкненому положенні	Збільшити отвір руху штовхача
Контакти кнопки «Пуск» шунтуванню замкненням струму кола керування до пластмасового корпусу, в якому вони закріплені	Замінити кнопковий елемент
Замикання в провідниках кола керування при їх пошкодженні	Знайти і усунути несправність
Приварились контакти пускача при сильному струмі для даного пускача	Роз’єднати і зачистити контакти
Пускач заклинений із-за механічних несправностей	Усунути несправність
Заклинення якоря магнітної системи, тобто не відпадає при відключенні струсу в котушці	Застосувати котушку на меншу напругу, зменшивши його і в колі керування (замінити лінійну напругу на фазну)
Слаба пружина, яка повертає якір у відключене положення	Замінити пружину
Таб. 2.5. Відмови електро-теплових реле
Електро-теплове реле не працює	Немає живлячої напруги	З’ясувати причину зникнення напруги
Погано затиснуті контакти	Затягнути контакти
Вийшла зі строю біметалічна пластина	За змогою – замінити
Реле не вимикає ланцюг при перенавантаженні двигуна	Великий номінал сили струму електро-теплового реле	Поставити реле меншого номіналу