Стяжка и отделка обмоток

Стяжку обмоток, выполненных на бакелитовом или металлическом цилиндрах, производят на специально оборудованном участке стяжки.

Намотанные на горизонтальных станках обмотки хранят в горизонтальном положении на подставках. Для стяжки перекладывают требуемую обмотку с помощью крана на специальную подставку и устанавливают концевую изоляцию (если она не была установлена на намоточном станке сразу же после окончания намотки). Если обмотка намотана на бакелитовом цилиндре, обрезают рейки до уровня верхней концевой изоляции. В обмотках, выполненных на металлических цилиндрах, рейки обрезают с обеих сторон обмотки перед ее насадкой на первой сборке трансформатора.

В соответствии с диаметром и длиной стягиваемой обмотки подбирают размеры стяжных плит и шпилек. Диаметр окружности, по которой расположены отверстия для шпилек, должен быть примерно на 200 мм больше наружного диаметра обмотки, а длина шпилек— должна соответствовать расчетной длине обмотки технологических и подставок с обеих сторон. Так как оснастка для прессовки обмоток является также и гру-зонесущей конструкцией, то выбор количества шпилек, конструкции шпилек и плит должен быть произведен по сумме двух усилий — прессующего Р (усилие запрессовки обмотки) и грузового Q (вес обмотки с оснасткой).

В отверстия нижней плиты устанавливают стяжные шпильки с закрепленными с низу плиты гайками. На плите равномерно по окружности располагают деревянные или металлические подставки (плашки) одинакового размера. Размеры подставок принимают: ширину Л на 10—20 мм больше ширины дистанционной прокладки, длину В — на 20—30 мм больше суммы радиального размера секции и толщины рейки, высоту для обмоток с осевым размером до 1 000 мм берут не менее 70 мм, свыше 1000 — не менее 100 мм, максимальная высота подставки не должна превышать 300 мм из соображений устойчивости. Обмотку кантуют, как было описано ранее, в вертикальное положение, устанавливая сканто-ванную обмотку на подставки так, чтобы подставки совпадали с осью столбов прокладок. При стяжке обмотки с бакелитовым цилиндром, цилиндр и рейки нижним торцом должны опираться на подставки (рис. 5-4,6). В обмотках, намотанных на металлических цилиндрах (рис. 5-4,а), нижний край цилиндра должен стоять на плите, а рейки из электрокартона и деревянные планки не должны выступать за нижний торец цилиндра. Если по какой-либо причине они окажутся длиннее, их обрезают заподлицо (или чуть короче) с нижним торцом цилиндра.

При стяжке обмоток напряжением 110 кв и выше без опорных колец под все подставки подкладывают горизонтальные прокладки из картона или дерева, имеющие ширину больше радиального размера изолированной дисковой катушки с привязанными к ней экранирующими витками.

После установки обмотки на прессующую плиту, ее осматривают, проверяют вертикальность столбов прокладок и расстояний между ними, отсутствие нарушений изоляции, устраняют обнаруженные дефекты и производят уплотнение секций обмоток, после чего устанавливают подставки на каждый столб прокладок так, чтобы они не упирались в рейки и цилиндр, а во время прессовки свободно перемещались с обмоткой в осевом направлении. Длину подставок (деревянных или металлических) выбирают такой, чтобы прессующая плита после окончания прессовки обмотки не упиралась в верхнюю кромку цилиндра, в отводы или концы обмотки.

Подставки скрепляют ремнем, как показано на рис. 5-4,в. На подставки устанавливают верхнюю прессующую плиту (при этом центр плиты должен совпадать с осью обмотки) пропускают через отверстия плиты стяжные шпильки и затягивают гайки. Затяжку гаек производят равномерно гайковертом поочередно с противоположных сторон с нарастающим усилием. Стяжку обмоток можно производить и в горизонтальном положении для чего с обеих сторон обмотки, уложенной на подставки, устанавливают (прислоняют) прессующие плиты, поддерживая их во время стяжки краном, вставляют в отверстия плиты стяжные шпильки и равномерно затягивают все гайки ключом. Стянутую таким образом обмотку кантуют на кантователе в вертикальное положение и производят отделку.

В настоящее время внедрена новая технология стяжки обмоток с применением тарельчатых пружин (рис. 7-10,г), устанавливаемых на верхней прессующей плите, как показано на рис. 5-5,а. Каждая тарельчатая пружина рассчитана на определенное усилие прессовки, значение которого нанесено на обойме пружины. Обмотки перед окончательной стяжкой отделывают в полном соответствии с требованиями чертежа.

В соответствии с усилием, заданным в технологической карте из расчета 40—80 кГ/см2 рабочей площади дистанционных прокладок обмотки, подбирают пружины с соответствующими усилиями и в количестве, обеспечивающем заданное усилие прессозки обмотки. Пружины надевают на каждую из стяжных шпилек, на обойму пружины устанавливают технологические втулки и на них укладывают еще одну прессующую плигу. На стяжные шпильки навертывают гайки, стягивают обмотку и передают ее на прессовку, выполняемую на гидравлических прессах, а затем в сушку, пропитку лаком, запекание.

Операция отделки представляет комплекс работ по обеспечению полного соответствия геометрических размеров стянутой обмотки требованиям чертежа. Стянутую обмотку ставят на горизонтальную площадку с помощью крана, снимают верхнюю прессующую плиту и при помощи молотка и специальной рейки выравнивают столбы дистанционных прокладок по отвесу, выдерживая размер Полей в соответствии с чертежом (рис. 5-4,в). Допустимая непараллельность оси столба прокладок относительно линии отвеса не более 3 мм по высоте обмотки. С помощью специальных клиньев устраняют наклон секций, добиваясь строго перпендикулярного расположения секций относительно вертикальной оси обмотки. При повреждении изоляции обмоточного провода поврежденные участки изолируют кабельной бумагой; если есть смещенные или изогнутые витки обмоточного провода — их выравнивают. Поправляют смещенные полосы изоляции под переходами, подтягивают бандажи на концах, регулировочных петлях и экранирующих витках.

Обмотки трансформаторов 60 тыс. ква и выше подлежат демонтажу и двусторонней отделке, т. е. отделке снаружи и изнутри обмотки, после чего демонтированный металлический цилиндр и деревянные планки опять вставляют в обмотку (планки вставляют не все, а через одну-две рейки). После выполнения указанных работ устанавливают верхнюю прессующую плиту, затягивают гайки и продувают обмотку сухим сжатым воздухом.

Производственный мастер и представитель ОТК проверяют параллельность столбов дистанционных прокладок относительно оси обмотки, величину полей, плотность бандажа, изоляцию переходов и провода, перпендикулярность витков секции оси обмотки и оформляют карту пооперационного обмера обмотки. Дальнейшую обработку обмотки производят в соответствии с технологической картой изготовления обмотки.

На Запорожском трансформаторном заводе совместно со Всесоюзным институтом трансформаторостроения был проведен ряд научно-исследовательских работ по изучению и определению величины усадки обмоток под воздействием усилий опрессовки и в процессе их сушки.

Партия обмоток была обработана по следующей технологии:

а) первая опрессовка обмоток тремя последователь ными циклами нагрузка — разгрузка с удельным давле нием 80 кГ/см2

б) первая сушка опрессованных обмоток при темпе ратуре 105° С и вакууме с остаточным давлением 20— 40 мм рт. ст.;

в) повторная опрессовка в три цикла с тем же уси лием;

г) повторная сушка в том же режиме, что и первая сушка.

В нижней левой части совмещенного графика представлены кривые, изображающие относительную деформацию обмотки в осевом направлении при трех последовательных циклах нагрузка — разгрузка с одним и тем же усилием.

По вертикали в определенном масштабе отложена относительная деформация (в процентах от осевого размера), по горизонтали отложено удельное давление на рабочую поверхность прокладок.

Кривая / показывает относительную усадку обмотки от нагрузки первого цикла. Пунктирная кривая 2 показывает относительное увеличение размера после снятия первой нагрузки. Кривые 1 , 2 и 1" показывают относительное изменение осевого размера во втором и третьем циклах. Из графика видно, что наибольшая деформация происходит при первом цикле. При последующих циклах деформация уменьшается и по характеру становится чисто упругой. Дальнейшее повторение циклов прессовки свыше трех становится малоэффективным. С другой стороны, обмотка обладает еще сравнительно большой упругой деформацией. Для уменьшения упругих свойств электрокартона, а также для дальнейшей усадки за счет удаления находящейся в изоляции влаги обмотку следует подвергнуть термовакуумной обработке.

В правой половине графика показаны кривые усадки обмоток при вакуумной сушке. Усадка при первой сушке составляет примерно 1,6%. Термовакуумная обработка в значительной мере снижает упругие деформации и стабилизирует механические свойства электрокартона.

В верхней левой части графика показаны кривые относительно деформации обмотки при повторной (после сушки) прессовки в три цикла. Повторная прессовка дает усадку около двух процентов, а повторная сушка примерно 0,5%-

Относительая усадка изоляции обмотки составляет примерно 10%, из них 8 за счет опрессовки и 2 за счет термовакуумной обработки изоляции.

Эта величина усадки учитывается при разработке чертежей и технологии изготовления обмоток.

Отечественный и зарубежный производственный опыт показал, что хорошие безусадочные обмотки получаются в результате совмещения термовакуумной обработки и опрессовки, т. е. когда обмотки в течение всего термовакуумного процесса находятся под постоянным или переменным (во времени) давлением, создаваемым пружинами, собственным весом или прессом.