ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ РЕМОНТА СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
Наиболее распространенным видом повреждений силовых конденсаторов является пробой изоляции между обкладками секций. Если секции соединены в конденсаторе параллельно-последовательно и не имеют индивидуальной защиты, то пробой одной или нескольких секций приводит тем или иным путем к отключению конденсатора.
При наличии индивидуальной защиты секций каждая пробитая секция отключается ее индивидуальной защитой, и наличие дефектных секций не препятствует дальнейшей эксплуатации конденсаторов. Однако его емкость и мощность уменьшаются по мере увеличения числа отключенных секций, и при значительном уменьшении мощности становится желательным ремонт конденсатора с целью восстановления его номинальной мощности.
Продолжительность работы конденсатора после ремонта определяется качеством секций, из которых собрана его выемная часть в процессе ремонта, технологией ремонта и условиями эксплуатации после ремонта. Наиболее продолжительной работы можно ожидать при прочих равных условиях в тех случаях, когда ремонту подвергаются конденсаторы, находившиеся в эксплуатации сравнительно недолго, например 1—2 года, и притом поступившие на ремонт с небольшим числом пробитых секций, без сквозного замыкания между зажимами. Если, напротив, конденсатор вышел из строя после продолжительной эксплуатации, например в течение 5— 10 лет, то качество изоляции в исправных секциях может быть пониженным и срок службы конденсатора после ремонта будет тогда заметно меньшим, чем срок службы нового конденсатора.
На качестве секций в конденсаторе могут отразиться также неблагоприятные условия эксплуатации, например продолжительная работа при повышенном напряжении или перегрузка высшими гармониками тока, вызвавшие ускоренное старение изоляции.
Кроме повреждений изоляции между обкладками, в конденсаторах иногда наблюдаются механические повреждения выводных изоляторов или бака. Эти повреждения обычно устраняются без труда, и отремонтированные конденсаторы работают достаточно надежно. Исключением являются те случаи, когда повреждение бака привело к вытеканию жидкого диэлектрика и сильному увлажнению изоляции между обкладками.
Экономический эффект от ремонта конденсаторов определяется, с одной стороны, стоимостью ремонта и, с другой стороны, стоимостью электроэнергии, сэкономленной в результате ввода в эксплуатацию отремонтированного конденсатора. Экономия электроэнергии представляет собой в данном случае уменьшение потерь энергии в электрической системе, к которой присоединен конденсатор, и является результатом уменьшения реактивных нагрузок в системе (§ 5-1).
Расчеты показывают, что современная стоимость ремонта силового конденсатора окупается стоимостью сэкономленной энергии в среднем за время около полугода.. Между тем средний срок службы отремонтированных конденсаторов при правильной технологии ремонта значительно превышает это время, что говорит о целесообразности ремонта.
В СССР ремонт силовых конденсаторов производится главным образом производственно-техническим предприятием «Ювэнергочермет» (г. Ростов-на-Дону). Технология работ по ремонту, выполненных Ювэнергочерметом за прошлые годы, подробно описана в ряде литературных источников [Л. 12-3—12-8]. В настоящей главе Приведены только основные данные о технологии, применяемой в настоящее время Ювэнергочерметом в специально оборудованной конденсаторной мастерской в г. Ростове-на-Дону.
2. ВЫЯВЛЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КОНДЕНСАТОРАХ
Вся совокупность работ по ремонту конденсаторов складывается из:
выявления и устранения повреждений в конденсаторах (собственно ремонт);
вакуумной обработки конденсаторов и заливки их предварительно подготовленным маслом;
испытаний конденсаторов после ремонта.
Следует производить эти три вида работ по возможности в трех отдельных помещениях, которые должны быть чистыми, сухими, отапливаемыми и иметь, кроме естественного, хорошее искусственное освещение. Помещения для ремонта и для вакуумной обработки конденсаторов должны иметь механическую (искусственную) вытяжную вентиляцию и удовлетворять требованиям пожарной безопасности с учетом наличия в обоих
помещениях значительного количества горючей жидкости — изоляционного масла. В особенности это важно в отношении помещения для вакуумной обработки конденсаторов, так как масло во время вакуумной обработки находится в подогретом состоянии.
В помещении для ремонта должны находиться:
стеллаж для хранения конденсаторов до и после ремонта;
стол для работ по ремонту конденсаторов;
верстак для слесарных работ;
снабженный крышкой бак для слива масла из ремонтируемых конденсаторов.
В помещении для вакуумной обработки конденсаторов и подготовки масла должна находиться комплектная установка, состоящая из герметически закрывающихся баков, вакуумных насосов и соединяющих их вакуумных и масляных линии. Более подробные данные об этой установке приведены в § 12-3.
Для перемещения конденсаторов во время ремонта все помещения должны иметь транспортные устройства, например тележку или однорельсовый подвесной путь с тельфером.
Конденсаторы, поступившие на ремонт, подвергаются внешнему осмотру с целью отбраковки конденсаторов, не поддающихся ремонту. Основанием для отбраковки служат:
отсутствие в конденсаторе масла, вытекшего через разрывы в швах бака;
следы пребывания конденсаторов в огне, например обуглившаяся или закопченная краска на поверхности бака;
другие дефекты, заставляющие предполагать, что ремонт конденсатора не может обеспечить достаточно надежной работы его.
Оставшиеся конденсаторы подвергаются следующим электрическим испытаниям:
каждый конденсатор проверяется мегомметром на отсутствие сквозного замыкания между зажимами;
измеряется емкость каждого конденсатора, в котором не обнаружено замыкания между зажимами.
Вскрытие конденсаторов производится при помощи наждачного точила или напильника, которыми снимают кромку сварного шва, соединяющего крышку или боковую стенку с остальной частью бака. В будущем эта операция будет производиться фрезой.
Во вскрытых конденсаторах при помощи мегомметра производится отбраковка дефектных секций. Сперва выявляются те группы параллельно соединенных секций, в которых имеется замыкание между обкладками. Затем распаиваются соединения между секциями в дефектных группах и выявляются в последних дефектные секции. В дальнейшем предполагается производить отбраковку секций с измерением их tg δ, что позволит получать более точные данные о качестве секций.
Следующей операцией является замена дефектных секций исправными, взятыми из других однотипных конденсаторов, поступивших в ремонт. С выемной части снимаются стягивающие ее хомуты, и дефектные секции заменяются исправными. После этого выемная часть сжимается при помощи ручного пресса и на нее снова надеваются хомуты. Затем производится пайка соединений между секциями.
Если в конденсаторе 3 150 В число дефектных секций не превышает 10—15%, то эти секции не заменяются, а отсоединяются и остаются в выемной части. При этом приходится иногда отсоединять также одну-две исправные секции, чтобы уравнять число секций во всех последовательно соединенных группах. Такой способ ремонта приводит к уменьшению мощности конденсатора сравнительно с мощностью нового конденсатора, но зато не нарушается затяжка секций, произведенная на заводе-изготовителе.
Иногда ремонт производится с изменением схемы внутренних соединений конденсатора с целью изменения его номинального напряжения. Если, например, рабочее напряжение сети в месте эксплуатации конденсаторов превышает их номинальное напряжение, то изменяют схему внутренних соединений таким образом, чтобы увеличить число последовательно соединенных групп секций в конденсаторе и тем самым повысить его номинальное напряжение. Общее число секций в конденсаторе остается прежним, а мощность его уменьшается вследствие снижения напряжения, приходящегося на секцию, но зато конденсатор работает в нормальных условиях в отношении напряжения на зажимах.
После отсоединения, замены или пересоединения секций измеряются емкости каждой группы из последовательно соединенных групп. Расхождение в емкости допускается не более чем на 5%. Кроме того измеряется емкость между зажимами конденсатора.
Отремонтированные выемные части опускаются в конденсаторные баки, из которых они были вынуты для ремонта, и остаются там в масле до вакуумной обработки. Выводы выемной части присоединяются к нижним зажимам выводных изоляторов. Крышки баков с установленными на них выводными изоляторами припаиваются к стенкам баков.
