Сложная взаимосвязь между узлами переключающего устройства может легко нарушиться в результате небрежности, проявленной при разборке, сборке, ремонте или замене некоторых деталей новыми. В результате даже небольшие люфты в каждом элементе могут привести к полному нарушению взаимодействия всех узлов переключающего устройства и вызвать необходимость повторного вскрытия трансформатора.
Обычно основные неисправности переключающего устройства известны из эксплуатационной документации. До начала ремонта снимают круговые диаграммы, чтобы определить порядок и интервалы времени замыканий и размыканий контактов избирателей и контакторов. Регулировка механизмов всей системы (избиратель — контактор — приводная станция) — ответственная и трудоемкая работа, тем более, что сборка и окончательная наладка переключающего устройства являются завершающим этапом ремонта активной части. Избиратель и панель контактора нежелательно оставлять на открытом воздухе более 16 ч поэтому все операции по их ремонту следует проводить по заранее намеченной программе. При ремонте и наладке пользуются заводскими инструкциями.
Переключающие устройства РПН отечественного производства имеют значительный запас механической и электрической прочности. Они сконструированы с учетом возможных перегрузок трансформаторов и способны выдерживать значительные электродинамические и термические воздействия при коротких замыканиях. Поэтому при ремонте трансформаторов обычно выполняют лишь ревизию и мелкий ремонт переключающих устройств, но возможны случаи, когда требуется наладка узлов с заменой дефектных деталей.
При осмотре приводного механизма (рис. 1) подтягивают гайки и контргайки, проверяют состояние контактов в промежуточных реле, концевом выключателе и на контроллере 2. Проверяют, есть ли смазка в масленках приводного механизма, подшипниках электродвигателя 3 и в других трущихся деталях. Также проверяют состояние (износ) мальтийской шестерни 1, цилиндрических и конических шестерен и (всех трущихся частей, рычагов и контактов.
Кроме того, проверяют исправность ручного привода. При нажатии на рукоятку, надетую на вал 5 привода, рычаг 6 должен размыкать блокировочный выключатель и расцеплять шестерни электропривода. Таким образом, если при ручном переключении по каким-то причинам произойдет включение электродвигателя, это будет неопасно, поскольку расцепленные шестерни будут вращаться вхолостую.
Рис.1. Приводной механизм к переключающим устройствам РНТ-13 и РНТ-20:
1 — мальтийская шестерня, 2 — контроллер, 3 — электродвигатель, 4 — реле контроля скорости (РКС), 5 — вал для ручного привода, 6 — рычаг, 7 — вспомогательный вертикальный вал, 8 — электромагнитный датчик для дистанционного указания положений, 9 — указатель положений
При осмотре механизмов контакторного устройства обращают внимание на состояние кулачкового механизма переключения контактов контактора. Ролики в канавке и на плоском кулачке должны свободно двигаться, но без излишнего люфта. В случае необходимости угол поворота свободного хода по возможности делят пополам, т. е. ролик должен находиться в среднем положении диапазона свободного хода.
Нониусные диски перед закреплением также должны делить угол свободного хода на равные части, плотно прилегать друг к другу всей поверхностью и надежно закрепляться гайками и контргайками. Неплотное их прилегание свидетельствует о перекосе валов, а при непрочном закреплении создается дополнительный люфт, в результате чего весь механизм привод — контактор — избиратель работает нечетко. Проверяют состояние шпоночных и штифтовых соединений системы рычагов и изоляционных тяг. Тяги из бакелитовых трубок проверяют особенно тщательно, потому что механическая прочность их сравнительно низка.
Наибольшее число неисправностей относится к приводным механизмам. При необходимости разборки некоторых узлов, замене изношенных деталей новыми, контрольном прокручивании на определенной ступени наносят риски на все взаимно перемещающиеся детали. При неправильной сборке приходится дополнительно регулировать положения контактов контроллера 2 и конечных выключателей (на рисунке они не показаны). Приводной механизм должен обеспечивать четкое переключение на заданную ступень и своевременно останавливать электродвигатель.
Работа механизмов приводов, работающих на постоянном токе, отличается большей стабильностью по -сравнению с приводами, работающими на переменном токе. Однако первые имеют большую массу и размеры некоторых элементов, поэтому в подавляющем большинстве применяют приводы, работающие на переменном токе.
Остановка асинхронного электродвигателя производится противовключением, т. е. двигатель 3 -с помощью промежуточного реле и контроллера временно включается на обратную последовательность фаз. Чтобы электродвигатель не начал вращаться в обратном направлении, его торможение обеспечивается реле контроля скорости 4. При своевременном торможении цифра, обозначающая ступень переключения, должна находиться посередине окна указателя положения 9, а штифт на валу 5 рукоятки должен быть в вертикальном положении.
При работе переключающего устройства от электропривода иногда возможен «недоход» или «переход» соответствующей ступени переключения. Такое положение часто возникает из-за неправильного положения пальцев на барабане контроллера и неточной работы реле РКС. В некоторых конструкциях, особенно в трансформаторах старых серий, пальцы на барабане контроллера закреплены в неустойчивом положении, что приводит к нарушению электрической блокировки механизма приводной станции. В этом случае находят правильное положение пальцев.
Обычно точная остановка вращения электродвигателя обеспечивается регулировкой положений пальцев на контроллере. Для ослабления торможения пальцы контроллера перемещают в сторону вращения барабана, а для усиления торможения — в обратную сторону. Тормозное реле регулируют натягом пружины специальными двумя винтами, находящимися под съемной крышкой в торцевой части реле.
В процессе переключений могут возникнуть неисправности в результате износа мальтийских шестерен, нагаров в промежуточных реле левой и правой группы контактов и в других контактных соединениях. Также может быть много различных причин нарушения электрической блокировки переключающего устройства, которые заранее предусмотреть не представляется возможным.
Как было сказано выше, при демонтаже переключающих устройств РПН, перед расчленением валов механизмов обязательно наносят риски, отмечая взаимное положение валов, чтобы при сборке после ремонта трансформатора на данной ступени переключения валы заняли необходимое положение. Если при сборке это правило было нарушено, нельзя включать электродвигатель до того, как будет полностью отлажена вся связь сочленений. Предварительно прокручивают рукояткой переключающее устройство из одного крайнего положения в другое и проверяют работу конечных выключателей и всей системы блок-контактов, затем снимают круговую диаграмму. Только после этого проверяют работу переключающего устройства от электродвигателя.
Если в контакторе обнаружены контакты, обгоревшие более допустимой величины (толщина их стала менее 7 мм), их заменяют новыми. Толщина контактов должна быть одинаковой; при разной толщине контактов меняется время включения и отключения контакторов.
В контакторах устройств типов РНТ-13 и РНТ-20 усилие нажатия главных контактов в рабочем положении должно быть 8— 10 кГ, а дугогасительных— 5—7 кГ. Усилие нажатия контактов избирателей должно быть 5—6 кГ. Если при проверке усилие нажатия окажется несколько меньшим, но не будет значительных подгаров, контакты оставляют в таком положении. При большем усилии нажатия увеличивается крутящий момент на валах, что приводит к перегрузке электродвигателя и более быстрому износу шестеренчатых и мальтийских передач.
Подгар контактов не всегда является признаком неисправности контакторного устройства. Причиной подгаров может быть плохое качество масла в контакторном баке. Кроме того, если при эксплуатации трансформатора переключение под нагрузкой производилось вручную (не пользовались электрическим приводом), могут произойти подгары контактов в результате более продолжительного времени горения дуги на дугогасящих контактах.
Наличие переходных сопротивлений в контактах — явление неизбежное, прохождение тока через переходное сопротивление вызывает нагрев контактов, в результате чего может подгорать масло, могут оплавляться или свариваться контакты. При небольших следах оплавления контактную поверхность зачищают мелкой шлифовальной шкуркой, сильно оплавленные контакты заменяют. Для проверки плотности прилегания контактов определяют усилия нажатия и переходные сопротивления. Для проверки усилия нажатия закладывают между контактными поверхностями полоску бумаги толщиной около 0,1 мм, затем оттягивают контакты динамометром, пока не освободится полоска. Найденное усилие считают силой контактного нажатия.
Величины переходных сопротивлений измеряют методом амперметра и вольтметра, мостом Томсона или микроамперметром М246. Величины переходных сопротивлений не нормируются, однако они не должны отличаться от среднего значения более чем на 20%. Если при ревизии трансформатора с устройством РПН не требуется заменять уплотнения в контакторном кожухе или производить ремонт контакторной панели, ограничиваются промывкой контакторного кожуха, не снимая его с бака. Осмотр и мелкий ремонт контактора производят, не вынимая его из кожуха.
