Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Технология и оборудование производства трансформаторов

Устройство и оборудование вакуум-сушильных шкафов, режим и контроль процесса сушки - Технология и оборудование производства трансформаторов

Оглавление
Технология и оборудование производства трансформаторов
Понятие о технологическом процессе
Технологическая и производственная документация
Технологическая подготовка производства трансформаторов
Устройство и типы магнитопроводов
Конструкция и изготовление магнитопроводов
Активная сталь магнитопроводов
Изолирование электротехнической стали
Изготовление пластин магнитопровода
Изготовление пластин магнитопровода из рулонной стали
Изготовление пластин магнитопровода из листовой стали
Восстановительный отжиг пластин магнитопровода
Контроль качества пластин магнитопровода, техника безопасности
Сборка магнитопроводов
Сборка магнитопроводов трансформаторов малых мощностей и реакторов
Сборка магнитопроводов без отверстий в активной стали
Сборка магнитопроводов с отверстиями в активной стали
Испытание магнитопроводов
Изготовление изоляционных деталей
Оборудование изоляционных цехов
Основные изоляционные детали, требования
Технологические процессы изготовления изоляционных деталей
Приспособления и инструменты при изготовлении изоляционных деталей
Изготовление обмоток
Обмоточные провода
Намоточные станки
Стойки для обмоточного провода и натяжные устройства
Изготовление обмоток
Намотка непрерывных обмоток
Непрерывная обмотка из нескольких проводов
Непрерывные обмотки с регулировочными ответвлениями
Особенности обмоток ВН на напряжения 110—330 кВ
Намотка обмоток по типу непрерывных
Намотка переплетенных обмоток
Дисковые обмотки
Изготовление элементов емкостной защиты обмоток трансформаторов
Намотка винтовых обмоток
Намотка двухходовой обмотки
Намотка цилиндрических обмоток
Техника безопасности при работе на намоточных станках
Стяжка, прессовка и отделка обмоток
Сушка, пропитка и запекание обмоток
Оснастка, применяемая при изготовлении обмоток
Оснащение процесса намотки обмоток
Оснащение операций стяжки, прессовки, отделки и транспортировки обмоток
Контроль за качеством и испытание обмоток, техника безопасности
Неразъемные соединения проводов и шин
Сварка проводов и шин
Соединение проводов и шин сболчиванием и прессованием, безопасность
Изготовление переключающих устройств
Изготовление контактов, деталей, пружин переключающих устройств
Изготовление изоляционных деталей переключающих устройств
Сборка переключающих устройств
Испытания переключающих устройств
Сварка баков, расширителей и ярмовых балок
Сварные соединения баков, расширителей и ярмовых балок
Сварочное оборудование
Виды и классификация сварных конструкций
Заготовительные операции и оборудование для производства баков
Технологические процессы сборочно-сварочного производства
Изготовление стенки и сварка бака
Поточные линии изготовления баков малых размеров, расширителей и радиаторов
Сборка охладителя, изготовление ярмовых балок
Проверка баков на герметичность
Окраска сварных конструкций
Организация работ и механизация сварочного производства
Первая сборка
Монтаж обмоток и изоляции при первой сборке
Шихтовка и прессовка верхнего ярма, осевая прессовка обмоток
Изготовление отводов
Сборка схемы, крепление отводов
Особенности второй сборки трансформаторов с РПН
Термовакуумная обработка активной части
Устройство и оборудование вакуум-сушильных шкафов, режим и контроль процесса сушки
Отделка активной части после сушки
Третья сборка
Установка активной части в бак, приводов переключателей, присоединение отводов
Установка ТТ, вводов ВН
Особенности технологии третьей сборки трансформаторов с РПН
Заливка маслом и испытание на герметичность, обработка масла
Окончательная отделка и сдача
Организация работы в сборочных цехах
Назначение и виды испытаний
Проведение испытаний
Испытание электрической прочности индуктированным напряжением, опыт хх
Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току
Техника безопасности при испытаниях
Транспортировка и хранение трансформаторов
Подготовительные работы к монтажу
Производство монтажных работ
Контрольные измерения и испытания перед включением
Приложения и литература

2. УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ ВАКУУМ-СУШИЛЬНЫХ ШКАФОВ. РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА СУШКИ. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРЫ ПРИ СУШКЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Сушку активных частей трансформаторов на отечественных заводах производят обычно в вакуум-сушильных шкафах горизонтального или вертикального типа. Активные части загружают в шкаф горизонтального типа тележкой так же, как и обмотки (см. рис. 12-30), в вертикальный шкаф активные части опускают с помощью мостового крана, как показано на рис. 19-4.
Более целесообразно размещение шкафов в сборочном цехе в подземных котлованах, чтобы над землей выступала только верхняя часть шкафа. Можно устанавливать шкафы на уровне пола. Это создает трудности для транспортирования узлов или собранных трансформаторов внутри цеха, ограничивая возможности их перевозки над шкафами, однако такая установка шкафов намного дешевле. Устройство и оборудование горизонтального вакуум-сушильного шкафа для сушки активных частей трансформаторов I—III габаритов описаны в гл. 12.
Шкаф для сушки активных частей высоковольтных трансформаторов большой мощности (рис. 19-5) представляет собой сварной бак 1, на верхней раме которого укладывается уплотняющая прокладка из нагревостойкой резины. Крышка 2 устанавливается на бак мостовым краном. Рама 3 бака и крышка должны совпадать. Чтобы исключить проникновение воздуха внутрь бака при вакуумной сушке, крышка крепится к баку откидными срубцинами 4 или гидродомкратами. Внутри шкафа на дне и его боковых стенках располагаются нагреватели 5 и 6, по которым пропускается пар под давлением                      (4—5) • 105 Па
(4—5 кгс/см2), поднимающий температуру внутри шкафа до 100—110 °С. Опорные швеллеры 7 предусмотрены для правильной установки активной части в шкафу.
Загрузка в вакуум-сушильный шкаф активной части трансформатора
Рис. 19-4. Загрузка в вакуум-сушильный шкаф активной части трансформатора.

Для получения наименьшего остаточного давления из вакуум-сушильного шкафа откачивают воздух две — три группы вакуум-насосов. Первая группа насосов (типов ВН-6, ВН-12, ВВН-50) снижает давление в шкафу, начиная с атмосферного, до 100—150 мм рт. ст. Вторая группа насосов (типов ВН-300, ВН-500 и др.) снижает остаточное давление до 1 — 5 мм рт. ст. Для сбора влаги, содержащейся в откачиваемой паровоздушной смеси, а также для защиты насосов от влаги между вакуум-сушильным шкафом и насосами в трубопровод врезают конденсационные колонки
Для пропитки маслом активной части высоковольтного трансформатора шкаф соединяют с маслопроводом. Обычно ввод маслопровода для заливки маслом помещается в верхней части шкафа, а сливной — в дне шкафа.
Для уменьшения потерь тепла наружная поверхность вакуум-сушильного шкафа и крышка должны иметь теплоизоляцию 10. Перед наложением теплоизоляции к баку и балкам жесткости 11 на наружной поверхности бака приваривается проволочная арматура 12 (сетка), а на нее наносится слой совелита толщиной 60—70 мм, создающий высококачественное теплоизоляционное покрытие. Во избежание его разрушения на наружную поверхность теплоизоляции приклеивается слой холщевой материи. В качестве теплоизоляции применяют также шлаковату.
Для измерения сопротивления изоляции трансформатора во время сушки в стенке шкафа предусмотрены отверстия, которые герметически закрываются составными вводами 13 на напряжение 10 кВ. Если шкаф устанавливают на уровне пола, то вокруг него монтируют площадку с ограждением 14.
Подсоединив концы измерительных проводов, идущих к вводам 10 кВ и к концам обмоток активной части, закрывают вакуум-сушильный шкаф крышкой и начинают сушку. Если в процессе сушки измерять содержание влаги (влажность) в изоляции и затем построить график сушки, т. е. зависимость влажности от времени, то получим кривую, изображенную на рис. 19-6. На участке АБ содержание влаги изменяется незначительно, так как вначале происходит только нагрев, а на участке БВ происходит собственно сушка, влажность сначала уменьшается быстро, затем медленно, а в точке В сушка заканчивается, так как влажность изоляции стала равной влажности окружающей среды, обозначенной пунктирной линией.
Режимы сушки зависят от класса напряжения и мощности трансформатора, его конструкции и назначения. Однако все режимы сушки можно разделить на три основных этапа: 1) прогрев активной части; 2) сушка активной части; 3) пропитка изоляции маслом.
Время, необходимое для прогрева загруженной в сушильный шкаф активной части трансформатора, и длительность всего процесса сушки зависят от массы трансформатора и конструкции изоляции, и поэтому время установлено различным для разных типов трансформаторов. Так, для трансформаторов мощностью до 100 кВ-А время прогрева установлено 3 ч, для 100— 6300 кВ-А—5 ч; для трансформаторов 110 кВ время прогрева составляет 10—28 ч в зависимости от числа обмоток и мощности; для трансформаторов 220 кВ— 32—36 ч, 500 кв—48 ч. В период прогрева через каждые 4 ч в шкафу создают вакуум 20 мм рт. ст. примерно на 15 мин для удаления паров влаги. По окончании нагрева начинается период собственно сушки. Вакуум создают постепенно, понижая давление в шкафу на 20 мм рт. ст. в час. Давление снижают до минимально возможного, создавая возможно более глубокий вакуум, но не ниже 740 мм рт. ст. для трансформаторов класса 35 кВ и 755 мм рт. ст. для классов 220 кВ и выше. При этом вакууме и прогреве активных частей начинается интенсивное выделение влаги, и к концу сушки оно прекращается.

Вакуум-сушильный шкаф для трансформаторов больших мощностей
Рис. 19-5. Вакуум-сушильный шкаф для трансформаторов больших мощностей.
1 — бак сварной; 2— крышка; 3 — рама, 4 — струбцина; 5 и 6 — нагреватели; 7—швеллер; 8 — щит предохранительный; 9 — отверстие в щите; 10 — покрытие теплоизоляционное; 11 — балки жесткости; 12 — сетка; 13 — вводы, 14 — площадка с ограждением.

Через каждый час измеряют  количество выделившейся влаги (конденсата) и сопротивление изоляции.
Сушка трансформаторов 35 кВ считается законченной, если три измерения с промежутком в 1 ч указывают на отсутствие влаги, или четыре измерения показывают постоянство сопротивления изоляции Для трансформаторов более высоких классов напряжения (110 кВ и выше) установлено дополнительное условие окончания сушки: отсутствие конденсата в течение 6 ч подряд, и тангенс угла диэлектрических потерь не должен превышать 3—4% при 100 °С Измерение tg δ обмоток является более объективным методом оценки увлажненности изоляции, так как позволяет судить о количественном содержании остаточной влаги в изоляции
Для контроля режима сушки трансформаторов без масла применяют прибор типа ЕВ-3, который широко используется также для оценки увлажнения трансформатора при ревизии и монтаже. За ходом сушки ведется наблюдение и в журнал заносятся следующие данные: время, температура в шкафу (по термометрическому сигнализатору), давление пара, величина вакуума, количество выделяемой влаги, показатели электрических характеристик изоляции. По данным измерений строят кривые режима сушки, как показано на рис. 19-7.
Практика последних лет подтверждает, что процесс сушки следует вести при возможно более глубоком вакууме. Уже при остаточном давлении 0,1 мм рт. ст и температуре 80 °С время сушки составляет всего 15— 20% цикла сушки при остаточном давлении 5 мм рт ст.

Рис. 19-6. График сушки волокнистого материала — зависимость содержания влаги в материале от времени в процессе сушки.

На ведущих заводах, изготавливающих высоковольтные трансформаторы, реконструируют существующие вакуум-сушильные шкафы с целью достижения остаточного давления в десятые и сотые доли мм рт. ст. Оборудование вакуум-сушильных шкафов для получения столь низких остаточных давлений — сложная техническая задача.
Рекомендуются следующие величины остаточных давлений для трансформаторов различных классов напряжения:
До 10 кВ .... Не выше 5 мм рт. ст.
35—150 кВ . . . .Не выше 1 мм рт. ст.
220—500 кВ ... Не выше 10-1 мм рт. ст.
750 кВ и более . . Не выше 10~2 мм рт. ст.
Как видно из рис. 19-7, кривые изменения А С/С и tg δ в процессе сушки до заливки маслом имеют одинаковый характер. Однако после заливки трансформатора маслом А С/С резко возрастет, R60 уменьшается, а tg δ практически не изменяется. Таким образом, показатель дельта С/С, как и показатель R60, имеет разные величины при измерениях без масла и с маслом.
Пропитка маслом изоляции трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно производится после третьей сборки путем заливки масла в бак при атмосферном давлении. Для трансформаторов 110 кВ и выше для более полного удаления воздуха из изоляции применяют пропитку их маслом под вакуумом.
После окончания сушки, не снимая вакуума, снижают температуру в шкафу до 80—85 °С, заливают шкаф маслом, электрическая прочность которого должна быть не ниже 50 кВ (измеренная в стандартном пробойнике), и выдерживают в шкафу под вакуумом в течение 3—5 ч. После этого вакуум снижают и вновь измеряют сопротивление изоляции и ее tg δ. Затем сливают масло из шкафа, выдерживают активную часть в шкафу в течение 2—4 ч, снимают вакуум и выгружают активную часть из шкафа.
арактеристики изоляции трансформатора ТДТГ-15000/110 в процессе вакуумной сушки
Рис. 19-7. Характеристики изоляции трансформатора ТДТГ-15000/110 в процессе вакуумной сушки при 100 °С.

Для того чтобы степень увлажнения активной части, находящейся в цехе на последующих технологических операциях, не превысила допустимых пределов, время пребывания активной части на воздухе ограничено 16 ч для напряжения 35 кВ и выше.
Заливка трансформаторов в собственном баке осуществляется без применения вакуума для напряжения до 150 кВ включительно и под вакуумом для 220 кВ и выше.
Сушка и пропитка маслом трансформаторов имеют решающее значение для обеспечения необходимой электрической прочности их изоляции.
Технологический метод, обеспечивающий высокое качество сушки изоляции и отделки в процессе третьей сборки непропитанной маслом активной части, с двойной сушкой изоляции трансформатора внедрен на ЗТЗ. По этому методу изоляция активной части сушится в вакуум-сушильном шкафу по ранее описанным режимам до установившихся значений характеристик при минимальных остаточных давлениях. Затем активная часть трансформатора («сухая», не пропитанная маслом) выгружается из сушильного шкафа, и на ней производятся операции третьей сборки и отделки. Собранный в собственном баке трансформатор без вводов с открытыми заглушками вновь загружается в вакуум- сушильный шкаф и досушивается при минимальном остаточном давлении до нормированных характеристик изоляции. После термовакуумной обработки в бак трансформатора заливают масло. Активная часть может подсушиваться и вне шкафа в собственном баке с последующей заливкой масла.
Технология двойной сушки при «сухой» сборке сокращает пребывание активной части трансформатора на воздухе в 3—4 раза и тем самым значительно снижает степень увлажнения изоляции, способствует сохранению уровня качества изоляции, полученного в процессе сушки. Кроме того, при пропитке в собственном баке экономичнее расходуется трансформаторное масло, уменьшается загрязнение изоляции; отделка «сухой» активной части делает сборку более чистой, улучшает условия труда.
Недостатком описанного процесса является удлинение общего цикла сушки в 1,5—1,8 раза, в результате чего снижается производственная мощность сушильного хозяйства. Разработка и внедрение прогрессивных методов нагрева активной части трансформатора в собственном баке могут устранить этот недостаток.

Техника безопасности и противопожарные меры при сушке трансформаторов

При сушке активной части трансформаторов должны выполняться следующие противопожарные мероприятия, а также меры по технике безопасности:

  1. В помещении, где производится сушка, запрещается курение и всякие работы, связанные с огнем (сварка, пайка и т. п.).               
  2. Вблизи трансформатора должны быть установлены средства тушения (ящики с песком, совки, лопаты, ведра и незамерзающие пеногонные огнетушители).
  3. Помещение должно быть очищено от мусора и материалов, которые легко загораются (масляные тряпки и концы, дерево, стружка, бумага, войлок, опилки и т п )
  4. Лаки, бензин, керосин и другие легковоспламеняющиеся материалы должны храниться в закрытых металлических ящиках и закрытой металлической посуде и вне помещения, где производится сушка.
  5. Все электрические установки должны быть заземлены, а рубильники и плавкие вставки — смонтированы в закрытых ящиках.
  6. Помещение, где производится сушка, должно иметь вентиляцию.
  7. Все измерения сопротивления изоляции должны производиться после отключения трансформатора от сети.
  8. Переносные лампы должны быть на напряжение не более 24 В.
  9. Включение и отключение трансформатора необходимо производить в резиновых перчатках.
  10. Помимо специального дежурного из числа квалифицированных рабочих, в помещении, где производится сушка, рекомендуется установить на время сушки пожарный пост с непрерывным дежурством.
  11. При возникновении пожара дежурный по сушке должен поднять пожарную тревогу, отключить трансформатор от сети и одновременно начать тушение пожара. Пожар надо тушить песком, бросая его с силой при помощи лопаты. Если пожар больших размеров, то его надо тушить пеногонными огнетушителями. Тушение водой не допускается.


 
« Телемеханика в энергоснабжении промышленных предприятий   Трансформаторы малой мощности »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.