Устройство и обслуживание РПН трансформаторов
Устройства регулирования напряжения трансформаторов (ПБВ и РПН)
При регулировании напряжения переключением ответвлений обмоток трансформаторов изменяют их коэффициенты трансформации
где WBH И WНH — числа включенных в работу витков обмоток ВН и НН соответственно.
Это позволяет поддерживать на шинах НН (СН) подстанций напряжение, близкое к номинальному, когда первичное напряжение отклоняется по тем или иным причинам от номинального.
Переключают ответвления на отключенных от сети трансформаторах устройствами ПБВ (переключение без возбуждения ) или на работающих трансформаторах под нагрузкой устройствами РПН (регулирование под нагрузкой) .
Устройствами ПБВ снабжаются почти все трансформаторы. Они позволяют изменять коэффициент трансформации ступенями в пределах ±5% номинального напряжения. Применяются ручные трехфазные и однофазные переключатели.
Трансформаторы с РПН имеют большее число регулировочных ступеней и более широкий диапазон регулирования (до ±16 %), чем у трансформаторов с ПБВ. Применяемые схемы регулирования напряжения на трансформаторах показаны на рис. 1. Часть обмотки ВН с ответвлениями называется регулировочной обмоткой.
Рис. 1. Схема регулирования на трансформаторах без реверсирования (а) и с реверсированием (б) регулировочной обмотки: 1, 2 — первичная и вторичная обмотки соответственно, 3 — регулировочная обмотка, 4 — переключающее устройство, 5 — реверсор
Расширение регулировочного диапазона без увеличения числа отводов достигается применением схем с реверсированием (рис. 1,б). Переключатель — реверсор 5 позволяет присоединять регулировочную обмотку 3 к основной 1 согласно или встречно, благодаря чему диапазон регулирования удваивается. У трансформаторов устройства РПН обычно включаются со стороны нейтрали, что позволяет выполнять их с пониженной на класс напряжения изоляцией.
Регулирование напряжения автотрансформаторов, осуществляемое на стороне СН или ВН, показано на рис. 2. Устройства РПН в этих случаях изолируются на полное напряжение вывода, со стороны которого оно установлено.
Устройства РПН состоят из следующих основных частей: контактора, размыкающего и замыкающего цепь рабочего тока в процессе коммутации, избирателя, контакты которого размыкают и замыкают электрическую цепь без тока, приводного механизма, токоограничивающего реактора или резистора.
Рис. 2. Схема регулирования на автотрансформаторах: а — на стороне ВН, б — на стороне СН
Последовательность работы устройств РПН с реактором (серий РНО, РНТ) и с резистором (серий РНОА, РНТА) показана на рис. 3. Необходимая очередность в работе контакторов и избирателей обеспечивается приводным механизмом с реверсивным пускателем.
В устройстве РПН с реактором реактор рассчитан на длительное прохождение номинального тока. В нормальном режиме через реактор проходит только ток нагрузки. В процессе переключения ответвлений, когда часть регулировочной обмотки оказывается замкнутой реактором (рис. 3,г), он ограничивает до приемлемых значений ток I, проходящий в замкнутом контуре.
Рис. 3. Последовательность работы переключающих устройств РПН с реактором (а—ж) и резистором (з—н): К1—К4 — контакторы, РО — регулировочная обмотка, Р — реактор, R1 и R2 — резисторы, П — переключатели (избиратели)
Реактор и избиратель, на контактах которого дуги не возникает, обычно размещают в баке трансформатора, а контактор помещают в отдельном масляном баке, чтобы не допускать разложения электрической дугой масла, находящегося в трансформаторе.
Действие переключающих устройств РПН с резистором во многом сходно с работой РПН с реактором. Отличие состоит в том, что в нормальном режиме работы резисторы зашунтированы или отключены и ток по ним не проходит, а в процессе коммутации ток проходит в течение сотых долей секунды.
Резисторы не рассчитаны на длительную работу под током, поэтому переключение контактов происходит быстро под действием мощных пружин. Резисторы имеют небольшие размеры и являются, как правило, конструктивной частью контактора.
Устройства РПН приводятся в действие дистанционно со щита управления и автоматически от устройств регулирования напряжения. Предусмотрено переключение приводного механизма с помощью кнопки, расположенной в шкафу привода (местное управление), а также с помощью рукоятки. Переключение РПН рукояткой под напряжением не рекомендуется выполнять оперативному персоналу.
Один цикл работы РПН разных типов происходит за время от 3 до 10 с. Процесс переключения сигнализируется красной лампой, которая загорается в момент подачи импульса и продолжает гореть все время, пока механизм не закончит весь цикл переключения с одной ступени на другую. Независимо от длительности одного импульса на пуск устройства РПН имеют блокировку, разрешающую переход избирателя только на одну ступень. По окончании движения переключающего механизма заканчивают перемещение дистанционные указатели положения, показывая номер ступени, на которой остановился переключатель.
Для автоматического управления устройства РПН снабжаются блоками автоматического регулирования коэффициента трансформации (АРКТ) . Структурная схема автоматического регулятора напряжения показана на рис. 4.
Регулируемое напряжение подается на зажимы блока АРКТ от трансформатора напряжения. Кроме того, устройством токовой компенсации ТК учитывается еще падение напряжения от тока нагрузки. На выходе блока АРКТ исполнительный орган И управляет работой приводного механизма РПН. Схемы автоматических регуляторов напряжения весьма разнообразны, но все они, как правило, содержат основные элементы, указанные на рис. 4.
Рис. 4. Структурная схема автоматического регулятора напряжения: 1 — регулируемый трансформатор, 2 — трансформатор тока, 3 — трансформатор напряжения, ТК — устройство токовой компенсации, ИО — измерительный орган, У — орган усиления, В — орган выдержки времени, И — исполнительный орган, ИП — источник питания, ПМ — приводной механизм
Обслуживание устройств регулирования напряжения
Перестановка переключателей ПБВ с одной ступени на другую в эксплуатации производится редко — 2—3 раза в год (это так называемое сезонное регулирование напряжения). При длительной работе без переключения контактные стержни и кольца переключателей барабанного типа покрываются пленкой окиси.
Чтобы разрушить эту пленку и создать хороший контакт, рекомендуется при каждом переводе переключателя предварительно прокручивать его (не менее 5—10 раз) из одного крайнего положения в другое.
При пофазном переводе переключателей следует проверять их одинаковое положение. Приводы переключателей после перевода фиксируются стопорными болтами.
Устройства РПН должны постоянно находиться в работе с включенными автоматическими регуляторами напряжения. При осмотрах РПН сверяют показания указателей положения переключателей на щите управления и на приводах РПН, так как по ряду причин возможно рассогласование сельсина-датчика и сельсина-приемника, являющихся приводами для указателей положения. Проверяют также одинаковое положение переключателей РПН всех параллельно работающих трансформаторов и отдельных фаз при пофазном управлении.
Наличие масла в баке контактора проверяется по маслоуказателю. Уровень масла следует поддерживать в допустимых пределах. При пониженном уровне масла время горения дуги на контактах может быть недопустимо большим, что опасно для переключающего устройства и трансформатора. Отклонение от нормальной отметки уровня масла обычно наблюдается при нарушении уплотнений отдельных узлов масляной системы.
Нормальная работа контакторов гарантируется при температуре масла не ниже —20 °С. При более низкой температуре масло сильно густеет и контактор испытывает значительные механические нагрузки, которые могут привести к его поломке. Кроме того, возможно повреждение резисторов из-за увеличения времени переключения и более длительного пребывания их под током. Чтобы избежать указанных повреждений, при понижении температуры окружающего воздуха до —15 °С должна включаться система автоматического обогрева бака контакторов.
Приводные механизмы РПН являются наиболее ответственными и в то же время наименее надежными узлами этих устройств. Их необходимо предохранять от попадания пыли, влаги, трансформаторного масла. Дверца шкафа приводного механизма должна быть уплотнена и надежно закрыта.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Ремонт переключающих устройств и механических узлов
Ремонт переключающих устройств.
При ремонте устройств переключения без возбуждения (ПБВ) тщательно осматривают все контактные соединения переключателя и отводов; определяют плотность прилегания контактов, проверяя зазор между ламелями щупом; измеряют переходное электрическое сопротивление. Особое внимание обращают на состояние контактной поверхности. При наличии подгаров или оплавлений устройство заменяют (в зависимости от характера или степени повреждения устройство иногда восстанавливают). Для удаления налета, образующегося при работе в масле, контактную часть переключателя тщательно протирают технической салфеткой, смоченной в ацетоне или бензине. Остальную часть устройства промывают чистым трансформаторным маслом.
При ремонте переключающих устройств регулирования под нагрузкой (РПН) кроме общих работ по очистке, протирке и промывке наружных и внутренних поверхностей деталей и частей устройства проверяют контактные поверхности избирателя ступеней, контакторов и электрической части приводного механизма. Подгоревшие контакты избирателя, главные контакты контактора и привода тщательно зачищают и проверяют на плотность прилегания, после чего выясняют и устраняют причину подгорания.
Отказ в работе привода переключателя может быть вызван попаданием влаги из-за плохой герметичности дверцы шкафа, а также из-за значительных люфтов соединительных валов. Выявленные дефекты устраняют. Со дна бака контактора удаляют осадки, оставшиеся после слива масла, а также выполняют другие работы в соответствии с инструкцией по эксплуатации устройства РПН.
Ремонт вводов, бака, расширителя, радиаторов и других устройств, размещенных на баке.
При ремонте вводы демонтируют с крышки, тщательно осматривают и проверяют состояние фарфоровых изоляторов, уплотняющих прокладок, исправность резьбы на токопроводящем стержне и гайках. Поврежденные фарфоровые изоляторы заменяют новыми, токопроводяшие части и крепеж при обнаружении дефектов восстанавливают. После чистки и Промывки ввод собирают, резиновые уплотнения, как правило, заменяют новыми.
На крышках трансформаторов до III габарита включительно вводы, переключающие устройства, краны и другие части крепят шпильками.
Крепление ввода к крышке кулачками:
1 — изолятор; 2— шпилька; 3 — гайка, 4 — фланец; 5 — кулачок; 6— крышка; 7— прокладка
Поэтому после чистки и протирки крышки все шпильки осматривают и при необходимости ремонтируют. При установке и креплении вводов соблюдают особую осторожность. Вводы должны стоять без перекосов и иметь равномерную затяжку, что достигается перекрестным подтягиванием гаек.
У трансформаторов I. III габаритов изолятор ввода прижимают кулачками 5 с помощью шпилек 2, приваренных непосредственно к крышке 6. При сборке на приклеенную к крышке прокладку (устанавливают изолятор), надевают на шпильки кулачки, а на них фасонный (стопорный) фланец 4 и навинчиванием на шпильки гаек 3 притягивают изолятор к крышке.
В трансформаторах IV. VIII габаритов кулачки прижимают к изолятору болтами, вворачиваемыми в промежуточный фланец, приваренный к крышке. Последовательность монтажа следующая: на фланец с прокладкой устанавливают изолятор, затем кулачки с фасонным фланцем, через кулачки пропускают болты и вворачивая их в резьбовые отверстия фланца, крепят ввод к крышке.
Бак должен быть отремонтирован к окончанию ремонта активной части. При ремонте из бака полностью сливают масло, демонтируют размешенные на стенках устройства, протирают внутреннюю и наружную поверхности. Если при осмотре бака были обнаружены места течи масла, трещины или дефекты в местах сварки, их устраняют с помощью электросварки. При сварочных работах стенки бака насухо протирают, строго соблюдая правила противопожарной безопасности. С борта рамы и фланцев демонтированных устройств удаляют негодные уплотняющие прокладки и тщательно очищают поверхности, на которых они были установлены.
Баки трансформаторов снабжены кранами вентильного типа. Ремонт кранов выполняют в такой последовательности: вывинчивают болты крепления вентиля к баку, разбирают, чистят и промывают детали вентиля керосином, заменяют сальниковую набивку. Если вентиль после сборки и испытания не обеспечивает необходимую плотность, то притирают его посадочные поверхности. Сборку вентиля производят в порядке, обратном разборке. Затем по размеру фланца вырезают резиновую кольцевую прокладку и устанавливают кран на старое место. Загрязненное масло спускают через сливное отверстие в дне бака. Пробку сливного отверстия уплотняют льняным волокном, пропитанным бакелитовым лаком.
Для уплотнения крышки 2 (рис. а. в) болтами 4 на борт бака укладывают уплотняющую прокладку 3. Чтобы при затяжке болтов уплотняющая прокладка не выдавливалась внутрь бака. 
Установка прокладки:
а. б — способы установки; I — стальной пруток;
крышка бака; 3 — уплотняющая прокладка; 4 — болт; 5 — рама бака; 6 — стенка бака
Применяют различные способы ее установки. На рис. , а показан способ, при котором вдоль всего периметра рамы 5 приваривают стальной пруток диаметром 4. 5 мм. Аналогичный способ изображен на рис. б, но роль прутка выполняет стенка бака, выступающая над плоскостью рамы. В отдельных случаях изготовляют сплошную прокладку 3 из рулонной резины и закрепляют ее так, как показано на рис. , в. Такое уплотнение встречается в трансформаторах старых выпусков. При изготовлении прокладок из ленточной резины стыки полосок склеивают и размещают так, чтобы они находились между отверстиями рамы бака. На рис. показан один из наиболее распространенных способов соединения прокладок встык и даны размеры стыка в зависимости от толщины прокладки.
При ремонте расширителя осматривают его внутреннюю поверхность, верхняя часть которой при работе длительное время соприкасается с теплым (иногда и влажным) воздухом и поэтому подвержена коррозии. Если коррозия незначительна, расширитель промывают и несколько раз ополаскивают чистым маслом. При большой коррозии ржавчину удаляют стальными щетками и красят внутреннюю поверхность расширителя эмалью 624С или 1201. Для удобства ремонта и окраски в боковых стенках расширителей имеются люки.
Пробки, отстойник и маслоуказатель чистят и промывают керосином, а резиновые прокладки и сальниковые уплотнения заменяют новыми. Из отстойника расширителя спускают остатки загрязненного масла. Затем промывают отстойник чистым маслом и заменяют уплотнение на пробке спускного отверстия.
Одновременно с ремонтом бака и его арматуры ремонтируют радиаторы (охладители), предохранительную трубу, осушитель воздуха, термосифонный фильтр и их краны. Ремонт этих устройств в к основном включает те же операции, что и ремонт бака: чистку, промывку, проверку на отсутствие течи, изготовление и замену I уплотняющих прокладок, окраску, замену сальниковой набивки в кранах и уплотнений пробок.
Радиаторы при ремонте опрессовывают гидравлическим прессом. При обнаружении течей внутреннюю поверхность радиатора отпаривают, промывают горячей водой, заваривают трещины электросваркой и вторично опрессовывают. Если течи нег, радиатор промывают горячим маслом и закрывают патрубки глухими фланцами на резиновых прокладках. В таком виде они хранятся до момента установки на бак. Если при первой опрессовке течь в радиаторах не обнаруживают, их ставят на козлы в наклонное положение и с помощью фильтр- пресса тщательно промывают горячим трансформаторным маслом. На каждый патрубок радиатора устанавливают по две прокладки 1: одну между фланцем 2 радиатора и радиаторным краном 3, другую — между краном и фланцем 4 патрубка бака. Прокладку вырезают по размерам крана из листовой маслостойкой резины толщиной 8. 10 мм. Отверстия в прокладке пробивают специальной просечкой.
Соединение резиновой прокладки встык 
Установка уплотняющих прокладок на фланцах радиатора:
1 — прокладка; 2 — фланец радиатора; 3 — кран; 4 — фланец патрубка бака
Если при ремонте радиаторов и термосифонных фильтров производилась сварка, то их испытывают избыточным давлением масла на герметичность. Как правило, в термосифонном фильтре и осушителе воздуха заменяют силикагель.
Источник
