Ремонт статоров мощных электродвигателей - Переизолировка катушек и стержней обмотки статора

В настоящее время при переизолировке катушек и стержней применяют термопластичную микаленту (компаундированную и некомпаундированную) и термореактивную изоляцию на основе стеклослюдинитовых лент. Технология замены  изоляции обоих видов различается незначительно. Ниже рассмотрены технологические процессы замены изоляции обоих видов на основании опыта ремонтных предприятий «Ростовэнергоремонт», «Южэнергоремонт» и др.
С поступивших на участок переизолировки катушек удаляют корпусную изоляцию (изоляцию с пазовой части — на станке (рис. 6), а с лобовой части и выводных концов — ножом). По сечению провода катушки рассчитывают необходимый ток для нагрева меди исходя из расчетной плотности тока, равной 10—12 А/мм2. Подсоединив концы катушки к зажимам трансформатора тока ТС-500, устанавливают необходимое значение тока и нагревают в течение 3—4 мин до размягчения изоляции. Нагревать катушку можно также в печи.

Рис. 6. Снятие корпусной изоляции с катушек обмотки статора.

Рис. 7. Намотка лодочки на шаблон с нанесением витковой изоляции: /- барабан с проводом; 2— прижимные планки: 3- ведущий барабан. 4 подметочная втулка; 5 направляющие ролики; 6 — обмоточная головка; 7— втулка обмотчика: 8 — обжимные ролики, 9 — лодочка; 10 раздвижной шаблон; 11— намоточный станок

Для этого в камеру печи загружают партию из 10—15 катушек и выдерживают при температуре 120—130 °С 20—30 мин. Установив разогретую катушку в захваты приспособления растягивают ее в лодочку. Лодочка — это заготовка, которая при дальнейших технологических операциях путем изменения ее формы превращается в катушку, (рис. 7). Лодочку рихтуют молотком через деревянную прокладку и снимают с приспособления. Закрепляют лодочку на универсальном шаблоне перемоточного станка и сматывают медь на барабаны. Количество барабанов определяется числом параллельных проводов в катушке. Стыки обмоточной меди соединяют пайкой припоем Пср-45 (допускается не более одной пайки в катушке).
Для улучшения пластичности обмоточную проволоку отжигают в печи при температуре 450—500° С в течение 3—3,5 ч. Затем горячий барабан с проволокой опускают в ванну с водой и выдерживают до остывания. Отожженная проволока должна быть светлой. Затем проволоку пропускают через рихтовочный станок, в котором проволока очищается от остатков витковой изоляции и рихтуется. Поверхность отрихтованной проволоки должна быть чистой и ровной, без забоин, надрывов и других дефектов, кромки должны быть притуплены.
На предприятии «Южказэнергоремонт» освоена комплексная установка по восстановлению медной проволоки прямоугольного сечения, значительно повышающая уровень механизации, производительности труда и культуры производства. Установка состоит из печи специальной конструкции для отжига изоляции и светлого отжига меди и ванны ультразвуковой очистки провода. После печи проволока в течение 2—3 мин очищается в специальной ванне с 1—2%-ным водным раствором азотной кислоты под действием ультразвуковых колебаний, затем промывается и сушится.
После рихтовки накладывают витковую изоляцию и наматывают лодочку 9 на раздвижной шаблон 10 намоточного станка // (рис. 6). .
Ленту накладывают одним или двумя слоями вполна- хлеста. Изоляция не должна иметь складок и надрывов ленты. Для предотвращения смещения витков относительно друг друга в лодочке их закрепляют киперной лентой. Раздвижной шаблон настраивают на среднюю длину витка катушки. Готовую лодочку укладывают в зажимы растяжного станка, подают воздух в цилиндры пневмопривода. После окончания цикла готовую катушку извлекают из станка и укладывают на стеллаж. Механизм привода растяжки возвращают в исходное положение переключением крана, подающего воздух в цилиндры.
Настроив пресс-форму на требуемый шаг между пазовыми частями катушек и необходимый угол развала, опрессовывают их. Уголки, лобовые части и головки катушек рихтуют молотком через подбойку. Опрессовка и рихтовка выполняются с нагревом. После опрессовки поперечное сечение пазовой части должно иметь вид монолитного столбика. Проверяют соответствие размеров катушки чертежу.
Следующей технологической операцией является компаундирование обмотки в специальных котлах, служащее для улучшения электрических характеристик изоляции и повышения ее долговечности. При компаундировании воздушные промежутки в изоляции заполняются компаундом. Процесс компаундирования включает: нагрев и сушку при атмосферном давлении; несколько циклов сушки с различным вакуумом; пропитку и опрессовку обмоток битумной массой.
После выгрузки катушек из котла с них снимают ленточный бандаж и приступают к нанесению корпусной изоляции одним из двух применяемых способов: ручным и механизированным на станках типа ИЛ-1, разработанных ВНИИТэлектромашем, или типа ЛУС-8, разработанных
ЛПЭО «Электросила». При использовании лентоизолировочных станков применяют ленты с подложками из стеклоткани, стеклосетки или полиэтилентерефталатной пленки. Изолировка лентами с бумажной подложкой из-за недостаточной их механической прочности выполняется только вручную. Все слои корпусной изоляции наносят микалентой ЛМЧ-ББ 0,13 или 0,17 вполнахлеста без складок, обрывов ленты и пустот между слоями. Не допускается стыковка лент в пазовой части катушки. В наименовании марок микаленты буквы обозначают: Л — лента; М — на основе слюды мусковит; Ф — на основе слюды флогопит; Ч — на масляно- битумном лаке; С — на масляно-глифталевом лаке; К — на кремнийорганическом лаке; Р — на растворе каучука; Б — оклеена с одной стороны микалентной бумагой; ББ — оклеена с двух сторон микалентной бумагой; ТТ — оклеена с двух сторон стеклотканью; СС — оклеена с двух сторон стеклосеткой; ТС — оклеена с одной стороны стеклотканью, а с другой — стеклосеткой; ТБ — оклеена с одной стороны стеклотканью, а с другой — микалентной бумагой. Гарантийные сроки хранения со дня изготовления: микаленты на масляно-глифталевом лаке — 3 мес; микаленты на масляно-битумном, кремнийорганическом лаках и каучуке— 6 мес.

Рис. 8. Изолировка лобовых частей катушек: 1— лобовая часть; 2 - шнуровой бандаж. 3 - выводные концы; 4 изоляция лобовой части: 5— обратный конус. 6— изоляция головки; 7 -  прямой конус

Выводные концы 3 катушки изолируют не менее чем до половины длины плеча лобовой части 1 (рис. 8). Переход изоляции выводных концов в изоляцию лобовых частей должен иметь вид конуса. Слои изоляции выводных концов накладывают в направлении к лобовой части с равномерным сдвигом каждого последующего слоя так  чтобы образовавшийся конус изолированного выводного конца плотно прилегал к лобовой части катушки. Выводные концы прибандажируют к лобовым частям стеклолентой, а в местах их изгиба накладывают четыре — восемь ниток шнурового бандажа.
Головки катушек изолируют микалентой шириной 20 мм согласно чертежу. При изолировании головок со стороны выводных концов слои изоляции в лобовых частях сводят на конус в том месте, где сведены на конус слои изоляции выводных концов. Оба конуса должны плотно прилегать друг к другу. Наложение изоляции на обе головки выполняют в одном направлении. Корпусная изоляция пазовой части катушки должна переходить не менее, чем на 1/3 длины лобовой части.
Соединение изоляции лобовой части с изоляцией, ранее нанесенной на головки, выполняют постепенным заходом каждого слоя на подготовленный конус. При наложении последнего слоя изоляции прямой конус полностью закрывают. Если головки, пазовая и лобовая части изолируются однотипной лентой, то при ручной изолировке головку со стороны, противоположной выводным концам, изолируют одновременно с пазовой частью без переходов в виде конуса. Направление изолировки лобовой и пазовой части катушки, а также головки должно совпадать. В процессе изолировки необходимо постоянно утягивать наложенную ленту усилием руки или наложением стеклоленты. Количество накладываемых слоев на пазовую часть определяется толщиной ленты и шириной паза. Количество слоев изоляции лобовой части уменьшается на один слой по сравнению с пазовой частью. Поверхность изолируемой катушки и каждый предыдущий слой ленты промазывают лаком БТ-99. После окончания изолировки выполняется компаундирование катушек, затем на катушку накладывают слой стеклоленты, обеспечивая максимальною ее утяжку. На прямолинейных участках катушки стеклоленту накладывают встык, а в лобовых частях и головках — вполнахлеста. В процессе изолировочных работ выполняют электрические испытания.
В последние годы все более широкое распространение получает термореактивная изоляция на основе стеклослюдинитовых лент марок ЛСК-110-СТ, ЛСК-110-ТТ, длительно допускающих рабочую температуру 130 °С. Слюдинитовая лента — это гибкий электроизоляционный материал, представляющий собой композицию из одного или нескольких слоев слюдинитовой бумаги, склеенной с двух сторон с подложками и пропитанной электроизоляционным лаком или компаундом. В наименовании марок лент буквы и цифры означают; Л — лента; С — слюдинитовая; К-1 10 — марка эпоксидно-полиэфирного компаунда; Б — подложка из микалентной бумаги; Пл — подложка из пленки; С — одно- сторонняя подложка из стеклоткани разреженной структуры (сетка); СС — двусторонняя подложка из стеклоткани разреженной структуры -(сетка); Т — односторонняя подложка из стеклоткани; ТТ — двусторонняя подложка из стеклоткани. Гарантийные сроки хранения со дня изготовления ленты на компаунде 110—3 мес. Лента должна храниться в упаковке завода-изготовителя в сухом закрытом помещении при температуре от +5 до +35 °С и относительной влажности не более 80%. Перед применением лента должна не менее 24 ч находиться при температуре не ниже +10° С.
Рассмотрим технологические особенности применения стеклослюдинитовых лент ЛСК-110 при изолировке катушек. Катушку с собранной в столбик медью и с наложенной витковой изоляцией промазывают эпоксидно-резольным лаком ЭР 1-30 и закрепляют витки киперной лентой вразбежку. Рецептура лака ЭР 1-30 приведена в приложении 3. Катушку укладывают в пресс-форму и запекают лак ЭР1-30 при температуре 120—130 °С в течение 2 ч. Для наложения корпусной изоляции катушку укладывают на изолировочные стойки и промазывают компаундом К-110. Подготавливают ролик стеклослюдинитовой ленты к изолировке: лента не должна иметь посторонних включений, сквозных отверстий, разрывов слюдинитовой бумаги или полиэтилентерефталатной пленки, плохо пропитанных мест, а также морщин и складок. Снимают нитки с. торца ролика ленты. В дальнейшем при наложении изоляции необходимо следить, чтобы нитки не попадали поперек накладываемой ленты. Катушку, промазанную компаундом К-ПО, изолируют лентой вполнахлеста, натягивая ее в процессе изолировки усилием не менее 49 Н (5 кгс) и утягивая рукой. Число слоев ленты определяют по чертежу.
Ленту ЛСК-ПОСПл накладывают на изолируемую катушку пленкой наружу, а последний (верхний) слой — пленкой внутрь. Наружную поверхность изолированной катушки промазывают слоем лака ЭР 1-30 и накладывают один слой стеклоленты.
Для обеспечения большей монолитности и опрессовки изоляции катушек и стержней обмотки статора перспективным является применение термоусадочных лент и композиционных материалов с термоусадочной подложкой. Корпусная изоляция катушек обмотки статора электродвигателей 6 кВ, выполненная липкой стеклослюдинитовой лентой ЛСЭПЛ-0,17X30 с наложенной на нее термоусадочной лентой ЛЭТТ-ЛС, меньше разбухает и имеет лучшие диэлектрические характеристики, чем изоляция из стеклослюдинитовых лент ЛСК110 или ЛСКПОСПл. Основные характеристики тканых термоусадочных лент приведены ниже: