При капитальном ремонте или во время профилактических испытаний в случае повреждения верхнего стержня (катушки) трудозатраты по его ремонту или замене незначительны. При повреждении нижнего стержня или катушки, особенно в пазовой части, необходима их выемка, для чего поднимаются верхние стержни или катушки на длине шага обмотки» и трудозатраты значительно возрастают.
После определения места пробоя обмотку на длине шага освобождают от деталей крепления как в лобовой, так и в пазовой части, т. е. расклинивают пазы при помощи обмоточной лопатки, слесарного молотка и выколотки. Толщина выколотки равна ширине паза минус 1—3 мм. Срезаются шпагатные или шнуровые бандажи в лобовых частях, срезается или разбирается и удаляется изоляция с паяных соединений. На лобовые части стержней катушек от паяного соединения (головки) до первого бандажного кольца вверху и внизу статора накладывается один слой стеклянной ленты вполнахлеста. Затем паяное соединение обкладывается асбестовой бумагой и мокрой асбестовой тестообразной массой. Стеклянная лента и асбестовая бумага наносятся для защиты обмотки от загрязнений.
При распайке обмотки газовой горелкой асбестовую массу рекомендуется наносить перед началом распайки, так как высохшая масса плохо предохраняет изоляцию обмотки от ожогов. Нагрев мест соединений осуществляется одной или двумя газовыми горелками с наконечником № 5 или 6. Во время расплавления припоя удаляется плоскогубцами медный хомут, а место нагрева охлаждается с помощью хлопчатобумажных салфеток, смоченных в воде. Соединения, паянные припоем марки ПОС 40, нагревают переменным током с помощью паяльника с угольным электродом (рис. 3-16). Источником переменного тока для нагрева мест соединений обмотки может служить один передвижной сварочный трансформатор или два одинаковых меньшей мощности, соединенных параллельно (табл. 3-2). Необходимый рабочий ток, как правило, не превышает 600—700 А. При отсутствии трансформатора с соответствующим рабочим током достаточную мощность нагрева можно получить намоткой другой вторичной обмотки на шихтованный сердечник трансформатора. Время нагрева и оптимальный ток подбирается в процессе пробных нагревов.
Стержни с микалентной компаундированной изоляцией при выемке предварительно нагревают до температуры 80—90 °C на поверхности изоляции для размягчения компаунда с целью предотвращения повреждений. Стержни с термореактивной изоляцией при нагревании нетермопластичны и потому нагрева не требуют, а извлекаются из пазов в холодном состоянии.
Опыт ремонтов показывает, что минимальные повреждения стержней получаются при выемке верхних стержней без предварительного нагрева, что важно для их повторной укладки.
Рис. 3-16. Паяльник с водяным охлаждением
1 — угольный электрод; 2 — угледержатель; 3 — асбестовая лента; 4— трубка медная; 5— шпагат; 6 — трубка резиновая для подачи и слива воды; 7—кабель
Выемка стержней производится следующим образом: на выходе из паза с двух сторон под стержень заводится ремень шириной 50—60 мм, образуя петлю. С помощью двух деревянных рычагов с упором в сердечник статора стержень осторожно поднимают из паза. По мере подъема петли передвигаются по стержню к середине и он постепенно вынимается из паза. Лобовые части при выемке поддерживаются во избежание повреждения.
В случае повреждения нижнего стержня поступают следующим образом. Удаляется верхний стержень из того паза, в котором находится дефектный стержень нижнего ряда. Затем поднимаются из пазов стержни верхнего ряда по шагу обмотки. Под поднятые стержни ставятся подкладки. Вынимается нижний пробитый стержень.
При извлечении секций катушечной обмотки выполняют следующие операции. После расклиновки пазов, снятия изоляции и распайки мест соединении, а также удаления крепления лобовых частей катушку подключают к источнику постоянного или переменного тока для нагрева.
Таблица 3-2. Типы и характеристики трансформаторов
Источником постоянного тока служит мотор — генератор на 300—500 А с добавочным сопротивлением для регулирования, а переменного тока — сварочный трансформатор. Ток подбирается в пределах 150—200 А или двукратного тока катушки. Нагревается катушка до температуры 80—90°C на поверхности изоляции. Поочередно поднимаются верхние стороны нагретых катушек, начиная с той, которая лежит над нижней стороной поврежденной катушки. После извлечения из паза сторона катушки отгибается в сторону сердечника статора и временно подвязывается киперной лентой к лобовым частям уложенных катушек. Извлекается поврежденная катушка.
За время отыскания повреждения выполняется ряд подготовительных мероприятий. Осматриваются все стержни (катушки), подлежащие укладке, определяется состояние изоляции и целостность полупроводящего покрытия. Калибром проверяются геометрические размеры подготовленных стержней (катушек) по высоте и толщине. При увеличенных размерах сечения стержни (катушки) с компаундированной изоляцией используются после горячей опрессовки.
Таблица 3-3. Объем и нормы испытаний изоляции напряжением промышленной частоты при частичной замене обмотки статора
Примечание. 1. Испытательное напряжение собранной обмотки равно 1,2·2,5 для напряжений до 6,6 кВ включительно и 1,2 для напряжений 10.5 кВ и выше. Повышенным выпрямленным напряжением испытывается в течение 5 мин каждая фаза в отдельности при заземленных остальных фазах. 2. Длительность прочих испытаний равна 1 мин. 3. До и после испытания повышенным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением производится измерение сопротивления изоляции с отсчетом показаний через 15 и 60 с мегомметром напряжением 2500 В. 4. После укладки обмотки и пайки всех соединений измеряют сопротивление обмотки постоянному току.
Испытывается электрическая прочность изоляции каждого стержня (катушки) согласно нормам испытаний электрооборудования (табл. 3-3). Пазовая часть стержней (катушек) испытывается в деревянных угольниках, обитых внутри фольгой и обжатых струбцинами (рис. 3-17), лобовые части обертываются алюминиевой фольгой до радиуса головки. Стержни (катушки), выдержавшие электрические испытания, маркируются и укладываются в деревянные угольники и на козлы в один ряд. Нарезается электрокартон марки ЭВ, гетинакс или стеклотекстолит для прокладок в пазы. Лакоткань из рулона наматывается в трубки по диагонали и рубится па куски шириной 25—35 мм.
При повреждении изоляции катушек в верхнем ряду и при отсутствии запасных катушек ремонт выполняется без подъема катушек па шаг. Для этого вырезается поврежденная часть полукатушки и заменяется такой же запасной. Разрез проводников катушки производят в лобовой части, по возможности рассредоточив отдельные проводники по длине, чтобы не создавалась массивная пайка. Пайку новой полукатушки производят после подгонки стыков проводников припоем ПСр 15. Места паек зачищают и изолируют. Для ликвидации повреждения как временную меру из-за отсутствия резервных стержней (катушек) применяют технологию восстановления корпусной изоляции стержней (катушек).
При устранении повреждения стержней с термореактивной изоляцией применяется следующая технология. Стержни устанавливаются на стойки (рис. 3-18). В месте повреждения изоляция срезается на конус длиной по 50 мм в каждую сторону по периметру стержня. Место разделки обезжиривают смесью бензина и спирта в соотношении 1:1, подсушивают на воздухе. Заполняют заподлицо с основной изоляцией компаундном холодного отверждения Состав компаунда: 100 м. ч. смолы марки ЭД-5; 10 м. ч. полиэфира марки МГФ-9; 50 м. ч. молотой слюды (наполнитель); 15 м. ч. полиэтиленполиамина (отвердитель). Приготовление компаунда производится смешением компонентов в указанном порядке. Полиэтиленолиамин вводится в состав перед самым употреблением, и состав тщательно перемешивается. Для приготовления компаунда желательно иметь плоскую ванночку. Жизнеспособность компаунда 1,5—2 ч при 20 °C. После отверждения компаунда на место повреждения наносится стеклослюдинитовая лепта марки ЛСГК-110 СП или ЛСГК-110 СТ вполнахлеста с заходом на 25—30 мм в обе стороны па корпусную изоляцию стержня. Каждый слой ленты после наложения промазывается компаундом без наполнителя.
Сверху отремонтированная изолиния покрывается полупроводящей эмалью марки ПЛГ-233 в пазовой части и марки ПЛК-234 в лобовой.
Восстановление корпусной изоляции стержней или катушек с компаундной изоляцией выполняют по следующей технологии. Корпусная изоляция в месте повреждения срезается на конус длиной не менее 50 мм в каждую сторону по всему периметру стержня (катушки). Место разделки обезжиривают смесью бензина и спирта I:I. Покрывают разделку и каждый слой ленты шеллачным лаком, а изолируют микалентой марки ЛМЧ-ББ или ЛФЧ-ББ толщиной 0,13 мм вполнахлеста. Сверху изоляция уплотняется одним слоем киперной ленты вполнахлеста и просушивается в течение 24 ч. при температуре 20°C. Затем киперная лента снимается. Восстанавливается покровная лента и полупроводящее покрытие. После подсушки лобовая часть покрывается эмалью марки ГФ-92ХС или ГФ-92ХК. Длина и порядок наложения полупроводящих покрытий показаны на рис. 1-1, а.
При повреждении поверхностного полупроводящего слоя в пазовой пли лобовой части его восстанавливают, предварительно удалив ленту с полупроводящим покрытием и наложив новую в зависимости от конструктивного исполнения обмотки.
Замена корпусной изоляции обмотки статора. Замена изоляции стержней или катушек производится при отсутствии резервной обмотки статора. Выбор изоляционного материала зависит от его наличия и от напряжения обмотки. Замену корпусной изоляции обмотки статора можно выполнять в станционных условиях, но в связи с большой трудоемкостью изготовления специальной оснастки, большими производственными площадями, особенностями технологического процесса ее рекомендуется производить в условиях завода, ремонтного предприятия или производственной базы. В том случае, когда необходимо восстановление изоляции нескольких стержней (катушек), поврежденных во время профилактических испытаний при капитальном ремонте, эту работу выполняют в условиях электростанции.
Изолировка микалентой ЛМЧ-ББ без компаундирования. Стержневая обмотка. Стержень устанавливается на стойке (рис 3-18) и очищается от старой корпусной изоляции специальным ножом (рис. 3-19). Лучшие результаты получаются с предварительным нагревом изоляции до температуры 50—60°C для размягчения компаунда. Нагрев производится от сварочного трансформатора. Снятие корпусной изоляции начинают с лобовой части. Снимают осторожно во избежание повреждения изоляции элементарных проводников.
Рис. 3-19. Нож для снятия корпусной изоляции
После снятия изоляции со стержня проводники скрепляют киперной лентой. Затем стержень осматривают, убеждаясь в отсутствии повреждения изоляции элементарных проводников, обрывов, вмятин, оплавлений. Поврежденная элементарная изоляция ремонтируется наложением вполнахлеста одного слоя микаленты ЛМЧ-ББ толщиной 0,13. Местные повреждения ремонтируют прокладкой полос гибкого миканита.
Обрывы и оплавления проводников запаивают припоем ПСр 15, зачищают и изолируют. Концы стержней очищают от остатков припоя и раздвигают все проводники с зазором 3—4 мм. С помощью лампы и щупов при напряжении 220 В проверяют отсутствие замыканий между элементарными проводниками. В местах замыканий прокладывают полоски гибкого миканита на лаке БТ-99 или щелочном лаке. Переходы проводников в транспозиции выравнивают замазкой, состоящей из лака БТ-99 или эмали ГФ-92ХС (ХК) и молотого асбеста в отношении 1:1. Перед приготовлением замазки молотый асбест проверяется магнитом на отсутствие включений железа. Весь стержень покрывают смесью глифталевого (ГФ-95) и бакелитового лака в отношении 1:1, после чего подсушивают в течение 15—20 мин при температуре 20 °C.
Изолируют стержень семью слоями микаленты ЛМЧ-ББ вполнахлеста (0,13x25 мм), каждый оборот микаленты при этом подтягивают рукой. Все слои накладывают с одной и той же стороны. Каждый слой микаленты плотно подтягивают киперной лентой впритык, которую затем снимают. Седьмой слой микаленты подтягивают киперной лентой вполнахлеста и оставляют на стержне для опрессовки. Помещают стержень в сушильный шкаф (рис. 3-20). За 5—6 ч. поднимают температуру в шкафу до 105—110 °C и выдерживают при этой температуре 10—12 ч. Извлекают стержень из сушильного шкафа, покрывают пазовую часть триацетатной пленкой и закладывают в пресс-форму (рис. 3-21), нагретую до температуры 60—70 °C. Равномерно затягивают боковые болты пресс-формы начиная с середины к ее краям, а затем вертикальные, поднимают температуру пресс-формы до 115—120 °C и опрессовывают стержень дополнительной подтяжкой всех болтов в той же последовательности.
63
Лобовые части при этом подтягиваются дополнительным слоем киперной ленты.
Стержень выдерживается в пресс-форме при данной температуре 2—3 ч, затем нагрев прекращается и пресс-форма охлаждается до окружающей температуры. Извлекают стержень из пресс-формы, снимают триацетатную пленку, киперную лепту, проверяют качество опрессовки и состояние изоляции. Выполняют вторую изолировку по указанной технологии. Последний слои микалента на лобовой части подтягивают одним слоем стеклянной ткани ЛЭС (0,1 X Х20 мм) вполнахлеста. Общее число слоев микалента выбирают в зависимости от на пряжения (табл. 3-4). Выполняют сушку и опрессовку, как указано выше. В каждом случае число опрессовок для разного напряжения решается отдельно в зависим ости от качества опрессовки пробного стержня. При числе опрессовок, большем одной, свободные места в пресс-форме (по ширине Б и высоте А рис. 3-21) заполняются стеклотекстолитовыми прокладками. Опрессованный стержень проверяется калибром на соответствие чертежным размерам. Изоляция проверяется на электрическую прочность согласно нормам электрических испытаний (табл. 3-4) и покрывается в пазовой части лентой ЛАЛЭ-1 толщиной 0,35 мм впритык и полупроводящими эмалями.
Катушечная обмотка. Катушка устанавливается на стойке (рис. 3-22). Для размягчения компаунда изоляцию разогревают до температуры 40—50°C от сварочного трансформатора. Пазовая часть очищается от старой корпусной изоляции.
Таблица 3-4. Толщина изоляции стержня, мм
Продолжение табл. 3-4
Что не нарушилась геометрическая форма катушки, изоляция с середины лобовой части срезается па конус. Иногда изоляция удаляется со всей катушки. В этом случае для исправления формы катушки необходимо изготавливать деревянный шаблон. Осматривается витковая изоляция. В случае обрывов, трещин, оплавлений элементарных проводников их запаивают припоем ПСр15. При отдельных нарушениях витковой изоляции ставят прокладки между витками из полосок гибкого миканита или слой микаленты ЛМЧ-ББ вполнахлеста.
Таблица 3-5. Толщина изоляции катушек, мм
Поверхность катушки покрывается лаком БТ-99. Пазовая часть изолируется пятью слоями микаленты ЛМЧ-ББ (0,13Х25 мм) вполнахлеста. Каждый оборот микаленты подтягиваются рукой. Перед изолированием катушка подогревается До температуры 40—50 °C на поверхности изоляции.
Рис. 3-23. Пресс-форма для опрессовки пазовой части корпусной изоляции катушек
Каждый слой микаленты подтягивается киперной лентой. После наложения пятого слоя микаленты изоляция уплотняется одним слоем стеклянной ленты (0,1X25 мм) впритык. Поверхность стеклянной лепты покрывается лаком БТ-99, и накладываются оставшиеся слои микаленты (табл. 3-5). При необходимости опрессовки катушек изготавливается пресс-форма (рис. 3-23).
Опрессовка изоляции катушек в пресс-форме аналогична опрессовке стержневой обмотки. После окончания изолирования пазовая и лобовая части катушки при напряжении обмотки статора 10,5 кВ и выше покрываются полупроводящим слоем. Катушки на напряжение 6,3 кВ изолируются сверху стеклянной лентой (0,2x25 мм) впритык в пазовой части и вполнахлеста в лобовой. Лепта покрывается лаком БТ-99, а затем эмалью ГФ-92ХС (ХК). Катушка перед укладкой в пазы нагревается до температуры 70—80 °C.
Изолировка обмотки стеклослюдинитовой лентой. Подготовительные операции до изолирования стержней (катушек) аналогичны рассмотренным. Перед изолированием стержень промазывается компаундом К-110 или смесью глифталевого и бакелитового лаков (1:1). Стержень изолируется стеклослюдинитовой лентой марки ЛС1К-110СТ или ЛС2К-110СТ вполнахлеста:
При изолировании обмотки па напряжение 6,3 кВ хорошие результаты даст сочетание лент ЛС1К СП и ЛС1К СТ (1:1). При изолировке необходимо обратить внимание па то, чтобы стеклянные нити подложки не попадали поперек накладываемой лепты. После наложения всех слоев изоляции стержень покрывается триацетатной пленкой и изоляция запекается в пресс- форме при температуре +160 и течение 20 ч. Далее стержень покрывается полупроводящим покрытием для напряжения 10,5 кВ и выше.
Проверка полупроводящих эмалей.
Перед применением полупроводящих эмалей их тщательно перемешивают и определяют их пригодность.
Эмаль ПЛ Г-233. Два образца из стеклоткани размером 0,1X35X200 окунают в эмаль ПЛ Г-233. Дают стечь излишкам эмали и помещают в печь, нагретую до температуры 100 °C, на 3 ч. Образцы извлекаются из печи и охлаждаются до окружающей температуры. Концы образцов оборачиваются фольгой (рис. 3-24). Мегомметром замеряется поверхностное сопротивление. Удельное поверхностное сопротивление вычисляется по формуле 2Rа/b, где R — показания мегомметра, Ом; а — ширина лепты, мм; b — расстояние между электродами, мм. Удельное поверхностное сопротивление должно быть 5·102— 3·104 Ом.
Эмаль ПЛК - 234. Изготавливаются два образца размером 1X150X120 мм из стеклотекстолита марки СТ. С одной стороны их покрывают эмалью ПЛК-234 и подсушивают 15— 20 млн при температуре 20 °C. Покрывают образцы эмалью второй раз и подсушивают при той же температуре 24 ч. Складывают образцы вместе эмалью наружу и кладут на заземленное основание. В центре пластины устанавливается латунный электрод диаметром 25—30 мм, высотой 30—40 мм. На электрод подается напряжение 28—30 кВ промышленной частоты (рис. 3-25) Поворачивают нижним образцом вверх. Повторяют испытание. Эмаль считается пригодной для применения при отсутствии электрических разрядов между испытуемыми образцами во время приложения напряжения.
Рис. 3-25. Контроль эмали ПЛ К-234
1— образец; 2 — эмаль; 3 — электрод; 4 — основание
Рис. 3-24. Контроль ПЛГ-233
1— образец; 2 — фольга
Мероприятия по предотвращению повреждений обмоток статора.
Во время эксплуатации происходит неравномерный ионизационный износ микалентной изоляции обмотки статора с номинальным напряжением 10,5 кВ и выше. Главтехуправление Минэнерго рекомендует во время капитальных ремонтов менять местами линейные и нулевые выводы обмотки статора генератора. Главной целью перемены выводов является выравнивание износа и продление срока службы изоляции обмотки статора. При перемене местами нулевых и линейных выводов повреждаемость корпусной изоляции не снизится, но изменится вероятность перехода повреждений в междуфазные замыкания. При пробое изоляции стержня, соединенного с линейным выводом, происходит увеличение напряжения других фаз относительно корпуса в √3 раз, а у стержня, соединенного с нулевым выводом, этого не произойдет. Пробой изоляции стержня, расположенного в нейтрали, т. с. соединенного с нулевым выводом, не вызовет изменения напряжения относительно корпуса и не может явиться причиной пробоя ослабленной изоляции в другой точке обмотки. Таким образом, перемена мест выводов генератора позволяет значительно снизить Число пробоев и резко уменьшить вероятность перехода замыкания на корпус в междуфазное короткое замыкание.
Уплотнение обмотки в пазу. При зазоре между стержнем и стенкой паза сердечника, равном 0,3 мм и более для термореактивной изоляции и 0,5 мм и более для компаундированной изоляции, производится уплотнение обмотки стержней в пазу. Для определения зазора расклинивается паз. Стальными клиньями стержень отжимается па одну сторону, и замеряется зазор. Уплотнение выполняется полупроводящим гофрированным стеклотекстолитом СТЭН-ΙI и плоским СТЭФ-ΙI. Прокладки нарезаются на 50 мм выше паза или стержня и устанавливаются со сбегающей стороны стержня в зависимости от направления вращения ротора.
Рис. 3-26. Оправка для установки уплотняющих прокладок в пазы статора
Прокладки из плоского стеклотекстолита устанавливаются с помощью оправки (рис. 3-26) между стенкой паза и гофрированной прокладкой. Место стыковки прокладок располагают напротив вентиляционного канала, и между ними допускается зазор по длине не более 80 мм. После установки прокладок извлекаются стальные клинья, выступающие части прокладок обрезаются, пазы заклиниваются. После окончания работ производятся электрические испытания и измерения.
