Производство трансформаторов мощностью до 630 кВ·А (I и II габаритов) Под редакцией С. И. Рабиновича

Скачать 1.21 Mb.

Название	Производство трансформаторов мощностью до 630 кВ·А (I и II габаритов) Под редакцией С. И. Рабиновича
страница	5/12
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Глава четвертая

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

Организация работ при намотке обмоток

Как правило, на трансформаторных заводах, серийно выпускающих трансформаторы I и II габаритов, нет отдельных обмоточных цехов. В сборочном цехе имеется участок, на котором производится изготовление обмоток. Это в значительной степени упрощает планирование работы сборочного цеха, так как позволяет оперативно регулировать вопросы изготовления различных типов трансформаторов. С учетом этого должна строиться работа на участке и этому требованию должна отвечать его технологическая планировка. Планировкой должны быть предусмотрены места для хранения сменного запаса обмоточных проводов, изоляционных деталей, различных узлов и вспомогательных материалов.

Рис. 17. Технологическая планировка участка изготовления обмоток.

1 - стеллажи для готовых обмоток; 2 - установка для проверки количества витков в обмотках; 3 - станки для намотки обмоток ВН; 4 - рабочий стол намотчика; 5 - станки для намотки обмоток НН; 6 - транспортер; 7 -кладовая обмоточного провода; 8 - стеллажи для изоляционных деталей; 9 - установка для комплектовки обмоток; 10 - площадка для складирования скомплектованных обмоток.

Должны быть максимально механизированы подача к каждому рабочему месту необходимых материалов и транспортировка готовых обмоток. Рабочий должен иметь необходимую конструкторскую и технологическую документацию. У него под рукой должен располагаться весь необходимый инструмент, предусмотренный технологическим процессом. Необходимо на рабочем месте все расположить так, чтобы свести к минимуму всякие потери рабочего времени.

На рис. 17 дана примерная технологическая планировка участка изготовления обмоток. Обмоточные станки обычно располагаются в два ряда. Между рядами станков смонтирован ленточный транспортер для подачи готовых обмоток на испытания. Намотчики при работе располагаются спиною к транспортеру. Участок обслуживается двумя мостовыми, кранами. Чтобы упростить подачу проводов, за каждым рядом станков закрепляется определенный тип обмоток ВН или НН. Кроме того, в каждом ряду за определенной группой станков закрепляются обмотки определенных типов

трансформаторов. Такая специализация позволяет добиться максимальной производительности труда.

Станки, на которых изготавливаются тяжелые обмотки более мощных трансформаторов, оснащены кранами-укосинами для съема готовых обмоток со станка.

В соответствии с плановым заданием из кладовой доставляются необходимые по маркам и сечениям обмоточные провода. До начала смены провод мостовым краном подается на каждое рабочее место, а дополнительная подача проводов из кладовой в процессе работы может быть обеспечена транспортером.

Намотанную обмотку рабочий снимает со станка и устанавливает на движущийся транспортер, который доставляет ее к испытательной установке (рис. 17).

Обмотки, прошедшие испытания, поступают на стенд, на котором производится комплектовка обмоток низшего и высшего напряжений на фазу. Скомплектованные обмотки подаются на сборочный конвейер.

Изоляционные детали хранятся в специальных стеллажах, разбитых на ячейки, на которые нанесена маркировка, обозначающая деталь и тип трансформатора, в котором она применяется. Быстроувлажняющиеся детали (картонные, буковые и пр.) хранятся в закрытых стеллажах, оборудованных паровым подогревом, где постоянно поддерживается 40 - 50°С.

Общие сведения

Обмотки трансформаторов I и II габаритов как высшего (ВН), так и низшего (НН) напряжений - цилиндрические многослойные (рис. 18). Обмотка ВН выполняется из круглого, а обмотка НН из прямоугольного__ал1омИ'Ниевого провода.

Для плотной намотки обмоток в соответствии с требованием отраслевой нормали ОАА 629-008-69 «Трансформаторы и автотрансформаторы силовые мощностью до 630 кВ • А» необходимо обеспечить натяжение провода для обмоток ВН 15 - 30 мПа и для обмотки НН 5 - l0 КПа. Натяжение систематически контролируют. Обмотка, выполненная с указанным натяжением провода, достаточно прочна и способна выдержать короткое замыкание за трансформатором.

При настройке станка на намотку обмотки для другого типа трансформатора следует отрегулировать и проверить динамометром натяжение провода. В течение смены, даже если производится намотка обмотки одного типа трансформатора, необходимо проверять натяжение провода и, если требуется, отрегулировать его. Обмотка ВН наматывается на бумажно-бакелитовый цилиндр, а обмотка НН - на картонную гильзу. Для выравнивания крайних витков в слоях обмоток НН применяются разрезные бумажно-бакелитовые кольца, имеющие клинообразную форму.

Рис. 18.

а - обмотка НН; б - обмотка ВН.

Рис. 19. Шаблон для намотки обмоток НН.

1 - шпиндель намоточного станка; 2 - торцевая шайба; 3 - стальной цилиндр; 4 - конус шпинделя для крепления в планшайбе.

Такие кольца не только выравнивают винтовую поверхность крайних витков, но и одновременно являются концевой изоляцией, предохраняющей обмотку от замыкания на ярмовые балки при опрессовке обмоток в осевом направлении. Намотку обмоток НН производят на специальный шаблон (рис. 19), который представляет собой тонкостенный металлический цилиндр, разрезанный вдоль по образующей. При закреплении шаблона на станке торцевые шайбы конусными ступицами paзжимают цилиндр.

Рис. 20. Намоточный станок ТТ-20.

1 - станина; 1 - планшайба; 3 - шпиндель; 4 - шаблон для намотки обмоток НН.

Таблица 6

Характеристика	Тип станка
Характеристика	ТТ-20	TT-2I
Крутящий момент, Н·м	13,1	8,3
	5,16	3,29
	2,05	1 28
Частота вращения планшайбы, об/мин	15,9	25,3
	40,5	63,5
	102,0	163,0
Мощность электродвигателя, кВт	2,8
Диаметр планшайбы, мм	620
Высота центров над уровнем пола (над уровнем станины), мм	1000
Число бабок	-	2
Максимальный диаметр наматываемой катушки, мм	620	1100
Масса станка, кг	1440	1560
Максимальная длина наматываемой катушки, мм Расстояние между центрами передней и задней бабки, мм	500	860
	-	900

После того как обмотка намотана, отвинчивается гайка, крепящая оправку на шпинделе станка. Конусные ступицы выходят из шаблона, который уменьшится в диаметре, и готовая обмотка легко снимается с шаблона. Бумажно - бакелитовый цилиндр закрепляется на шпинделе станка гетинаксовыми шайбами без конусных ступиц. По окончании намотки готовая обмотки ВН снимается со шпинделя станка вместе с цилиндром. Намотка обмоток производится на намоточных станках типов ТТ-20 и ТТ-21 (рис. 20). Эти станки позволяют наматывать обмотки как из круглого, так и из прямоугольного провода. Пуск станков ножной, педальный. В табл. 6 приведены технические данные этих станков.

Намотка обмоток низшего напряжения

Последовательность операций при намотке обмоток НН следующая. На шпиндель намоточного станка устанавливают и закрепляют металлический шаблон, который обертывают картоном толщиною 1 мм с нахлестом 10 - 15 мм. Кромки картона на ширину 10 - 15 мм промазывают поливинилацетатной эмульсией и склеивают между собою. Склеенный таким образом картон образует гильзу, на которую производят намотку обмотки. Бухту провода требуемого размера, который необходимо предварительно проверить, устанавливают на разматывающее устройство и через натяжное приспособление провод подают к станку. В зависимости от сечения провода устанавливают необходимое натяжение его, контролируемое пружинным динамометром. Для этого один конец динамометра закрепляют на проводе, а другой соединяют тросиком со шпинделем намоточного станка. Включив станок, регулируют натяжным устройством натяжение провода, затем динамометр снимают, а провод вручную протягивают к намоточному станку. Конец провода определенной длины оставляют для начального вывода обмотки, который изолируют по всей длине киперной лентой, сгибают под прямым углом, заводят в паз шайбы шаблона и закрепляют в нем. Под вывод обмотки укладывают петлю из киперной ленты для того, чтобы после окончания намотки закрепить. отвод на обмотке. Производят намотку первого слоя обмотки частотой вращения шпинделя станка 25,3 об/мин.

Рис. 21. Крепление отводов обмотки НН.

1 - киперная лента; 2 - конечный отвод; 3 - начальный отвод.

Намотав указанную в чертеже длину первого слоя обмотки, в торец его к крайним виткам закрепляют киперной лентой выравнивающее бумажно-бакелитовое кольцо. Затем укладывают межслоевую изоляцию из кабельной бумаги и наматывают следующий слой. В обмотках, где между слоями предусмотрен масляный канал, на межслоевую изоляцию укладывают специальную гофрированную картонную прокладку,

образующую канал нужного размера. Так наматывают все слои обмотки. Не домотав 10 - 15 витков последнего слоя, под провод укладывают петлю из киперной ленты для крепления концевого отвода обмотки (рис. 21). После окончания намотки обмотки отмеряют заданную длину концевого отвода, отрезают провод и изолируют отвод. Готовые обмотки укладывают на транспортер и подают на испытательный пульт для проверки количества витков.

Намотка обмоток высшего напряжения

Намотку обмоток ВН ведут с частотой вращения шпинделя станка 102 - 163 об/мин. На шпиндель станка надевают бумажно-бакелитовый цилиндр и с помощью торцевых гетинаксовых щек закрепляют гайкой. Провод закрепляют в натяжное устройство и в водитель-укладчик, которые обычно конструктивно совмещены в один узел (рис. 22).

Затем отмеряют отвод обмотки и изолируют его киперной лентой. Закодированный отвод продевают через отверстие в торцевой щеке и крепят к ней киперной лентой. На бумажно-бакелитовый цилиндр под отвод укладывают бортовую изоляцию, которая состоит из картонной полосы, наклеенной на бумажную ленту. Бумажная лента при намотке прижимается витками провода, а картонная полоска служит опорой крайнего витка и предохраняет изоляцию провода от повреждения при осевой опрессовке обмоток в процессе стяжки активной части. Затем на цилиндр укладывают петлю из киперной ленты для крепления последнего витка обмотки и начинают намотку первого слоя обмотки. За 3 - 4 витка до конца первого слоя на бумажно - бакелитовый цилиндр укладывают изоляционный бортик. После того как намотан первый слой, на него укладывают изоляцию из кабельной бумаги. Прежде чем мотать второй слой обмотки, надо уложить изоляционный бортик. Каждый последующий слой отделяют от предыдущего межслоевой изоляцией и по торцам ограничивают изоляционным бортиком.

Рис. 22. Натяжное устройство водитель-укладчик.

1 - обмоточный провод; 2 - прижимной ролик; 3 - натяжной диск; 4 - маточная гайка; 5 - ходовой винт.

Масляный канал для охлаждения обмоток создают специальной прокладкой из гофрированного картона (рис. 23). Прокладку изготавливают из картона толщиною 0,5 мм марки Г (ГОСТ 4194-68). Высота гофр 5 мм, шаг 15 мм. Для создания масляного канала между слоями обмотки прокладку из гофрированного картона укладывают на витки предыдущего слоя обмотки вместо кабельной бумаги. На эту прокладку наматывают очередной слой обмотки. Гофрированная прокладка по всей окружности образует множество каналов 38 дли циркуляции масла. Ширина каналов равна высоте гофр (рис. 24).

Применение гофрированного картона для создания масляного канала взамен ранее применявшихся реек позволило снизить трудоемкость изготовления обмоток и улучшить их качество, так как отпала операция по установке и фиксации дистанционных реек.

Регулировочные отводы обмотки выполняются собственным проводом в виде петли (рис. 25).

Рис. 23. Прокладка из гофрированного картона.

Рис. 24. Масляный канал в обмотке ВН.

1 - наружный слой обмотки; 2 - внутренний слой обмотки; 3 - масляный канал, образуемый гофрированным картоном.

Петлю нужной длины скрепляют тафтяной лентой и на неё надевают хлопчатобумажный чулок. Под отвод подкладывают картонную коробочку и его укладывают в паз торцевой щеки шаблона. За 10 - 15 витков до конца последнего слоя обмотки под провод укладывают петлю из матерной ленты для крепления концевого отвода. Для надежного крепления отвода петлю при намотке оставшихся витков пропускают поочередно поверх провода и под ним. На концевой отвод также одевают хлопчатобумажный чулок, отвод укладывают в картонную коробочку и помещают в отверстие торцевой щеки. После окончания намотки последнего слоя на него накладывают изоляцию из кабельной бумаги и закрепляют бандажом из киперной ленты.

В случае обрыва провода в процессе намотки соединение его в месте обрыва производят сваркой. Сварку производят в угольных «лещах, питаемых от однофазного трансформатора.

Рис. 25. Крепление регулировочных отводов обмотки ВН.

1 - регулировочный отвод; 2 - хлопчатобумажный чулок; 3 - картонная коробочка.

Концы свариваемых проводов закладывают в клещи встык, включают трансформатор и через 5 - 8 с сваренный провод вынимают. Место сварки изолируют телефонной бумагой в четыре слоя. Готовую обмотку транспортером подают на установку для проверки количества витков.

Проверка количества витков в готовой обмотке

Поскольку в соответствии с ГОСТ 11677-75 допустимое отклонение коэффициента трансформации должно быть к пределах +0,5%, то допустимое отклонение количества витков от расчетного в каждой обмотке принимают вдвое меньшим, т. е. в пределах ±0,25%. На участке, схема которой приведена на рис. 26, проверку количества витков в готовой обмотке производят путем сравнения ее с образцовой, имеющей необходимое количество отпаек. Установка представляет собой магнитопровод с двумя стержнями и съемным верхним ярмом. На одном из стержней находится обмотка возбуждения, а на другом - образцовая обмотка. На него же помещается проверяемая обмотка и включается так, чтобы э. д. с. в ней и в образцовой обмотке были направлены навстречу друг другу. После того как стержни накрывают, ярмом, установка представляет собой трансформатор, в котором обмотка возбуждения является первичной, а проверяемая и образцовая обмотки являются вторичными. Так как они включены встречно, то при отклонении количества витков в проверяемой обмотке от расчетного появляется разность напряжений, под действием которой в цепи возникает ток, фиксируемый миллиамперметром. При расчетном количестве витков а первичной обмотке стрелка прибора будет в нулевом положении.

Рис. 26. Схема установки для проверки количества витков в обмотках.

1 - обмотка возбуждения; 2 - образцовая обмотка; 3 - проверяемая обмотка; 4 - миллиамперметр.

Комплектовка обмоток по фазам

Для охлаждения обмоток в процессе работы трансформатора между обмотками НН и ВН обычно предусматривается канал, создаваемый специальными клиньями из изоляционных материалов, которые с натягом загоняют между обмотками. При этом обмотки НН и ВН располагают строго концентрично. Канал должен быть одинаков по всему своему сечению для обеспечения расчетной электрической прочности между обмотками и для того, чтобы масло, циркулирующее по каналам, равномерно охлаждало все части обмоток.

При сборке активной части по узлам, как это имеет место на некоторых заводах, когда сначала собирают отдельно магнитопровод, расклиновку обмоток производят в процессе сборки активной части. Вначале на стержень магнитопровода насаживают обмотку НН и расклинивают ее относительно магнитопровода, затем концентрично обмотке НН насаживают обмотку ВН и в зазор между ними заколачивают молотком необходимое количество клиньев. Не имея строго заданного направление, клинья при осаживании могут изменять направление внизу обмоток и, соприкасаясь своими концами, перекрывать канал, ухудшая циркуляцию масла.

При сборке активной части на конвейере для шихтовки магнитопровода в обмотку надо заранее скомплектовать воедино обмотки НН и ВН на каждую фазу.

Комплектовка обмоток производится на специальной гидравлической установке (рис. 27) в следующей последовательности. В обойму вкладывают обмотку НН отводами вверх наружу, для того чтобы при запрессовке ее в обмотку ВН отводы вошли в верхний вырез упорной шайбы и не повредились. В направляющие пазы обоймы вставляют клинья заостренным концом наружу и так, чтобы скос клина был направлен от обмотки НН. В лоток укладывают обмотку ВН отводами в нижний вырез упорной шайбы. Рукоятку переключателя устанавливают в положение «вперед» и включают подачу масла в цилиндр. Цилиндр своим штоком давит на обмотку НН и клинья, находящиеся в обойме, и запрессовывает их в обмотку ВН. При этом клинья в течение всего хода штока будут находиться в направляющих пазах обоймы и запрессуются без перекоса. Обойма для обмоток НН сменная, соответственно их диаметру. Как только обмотка НН с клиньями полностью войдет в обмотку ВН, конечный выключатель перекрывает клапан и шток останавливается. Переключатель переставляют в положение «назад» и шток возвращают в исходное положение. После этого скомплектованные обмотки снимают и устанавливают на чистый помост для проверки.

Рис. 27. Установка для комплектовки обмоток НН и ВН на фазу.

1 - станина; 2 - сменная обойма; 3 - обмотка НН; 4 - обмотка ВН; 5 - упорная шайба.

Проверенные обмотки укладывают в контейнер и подают по монорельсовой дороге к конвейеру сборки активной части электрогрузовозом, состоящим из электротягача и прицепной тележки, соединенных между собой тягой.

Изготовитель электрогрузовоза - Московский завод «Красный металлист». Подъемная сила электрогрузовоза - 0,5 кН, высота подъема груза - 3 м, скорость подъема - 8 м/мин, скорость движения с грузом - 60 м/мин. Электрогрузовоз оборудован устройством для автоматического управления и задания адреса доставки груза.

Комплектовка обмоток на описанной выше установке обеспечивает минимальное применение ручного труда и наряду с повышением производительности труда гарантирует высокое качество расклиновки обмоток. Поскольку клинья все время находятся в направляющих, исключен их перекос, что в свою очередь гарантирует нормальный масляный канал между обмотками. Исключены также повреждение торцов клиньев и их поломка. При такой расклиновке обмоток исключены и повреждения бумажной изоляции провода обмотки НН, так как обмотка НН запрессовывается в обмотку ВН вместе с лежащим на ней клином, который при этом не совершает относительно нее никаких перемещений.