Зварювальні трансформатори

  У простому випадку для відключення віддільника використовується спеціальне реле прямої дії — блокуюче реле віддільника (БРО), встановлене в приводі віддільника і підключене до трансформатора струму, включеного в ланцюзі короткозамикача. Під впливом струму КЗ зводиться бойок БРО. Після відключення захистом живлячої лінії і зникнення струму в ланцюзі короткозамикача БРО спрацьовує і відключає віддільник. Проте така схема автоматичного відключення віддільника не знайшла широкого розповсюдження із-за властивих нею недоліків: малій надійності БРО і необхідності оснащення лінії двократним АПВ, оскільки при одночасному спрацьовуванні швидкодіючих защит лінії і трансформатора (при пошкодженні в трансформаторі) віддільник в першу бестокову паузу може не відключитися.

  Надійнішою  є схема автоматичного відключення  віддільника, що використовує як джерело  оперативного струму заздалегідь заряджену (від зарядного пристрою УЗ) батарею  конденсаторів З, показану на (Рис. 6.) При включенні короткозамикаюча До реле струму РТ розмикаючим контактом забороняє відключення віддільника Про, поки не відключиться вимикач живлячої лінії. Котушка відключення віддільника Кб підключається до .конденсатору З після повернення реле РТ і спрацьовування реле РП. Затримка при спрацьовуванні реле. РЯ запобігає неприпустимому відключенню віддільника при проходженні через нього струму КЗ, якщо допоміжні контакти К1 замкнуться раніше основних контактів короткозамикача. Слід зазначити деякі особливості захисту трансформаторів спрощених підстанцій за наявності короткозамикачів і віддільників Якщо як єдиний основний захист застосовується газова захист-(трансформатори невеликої потужності), то вона повинна забезпечити включення при будь-яких пошкодженнях усередині бака трансформатора. Тому трансформатор власних потреб (ТСН) або трансформатор напруги (ТН) вже не може служити джерелам оперативного струму для газового захисту, оскільки при пошкодженні силового трансформатора оперативна напруга може значно знижуватися.

  Рис. 1.6 Схема відключення віддільника с застосуванням батарей заздалегідь заряджених конденсаторів. 

  Единим надійним джерелом оперативного струму в даному випадку можуть бути батареї заздалегідь заряджених конденсаторів.

  - Для включення короткозамикача на стороні вищої напруги трансформатора (і для відключення вимикача на стороні нижчої напруги) часто використовують енергію заздалегідь заряджених конденсаторів при неможливості використання схем з дешунтуванням електромагнітів включення короткозамикача і відключення вимикача (коли вторинні струми КЗ складають більше 150 А). Такі випадки характерні для трансформаторів 110 кВ малій потужності (2,5; 4; 6,3 Мв·а) при використанні вбудованих у введення трансформатора трансформаторів струму (типу ТВТ-110). Разом з тим зарядні пристрої, що включаються на ТСН або ТН, не можуть забезпечити заряд розряджених конденсаторів при включенні трансформатора на трифазне КЗ на його виводах або на шинах НН підстанції. Тому заряд конденсаторів в цих випадках забезпечується застосуванням спеціального зарядного пристрою, що харчується як від ланцюгів напруги, так і від ланцюгів струму.

  В наслідок короткочасності розряду конденсатора серйозні вимоги пред'являються до якості наладки і стану апаратури  (короткозамыкателей і віддільників).  Забруднення, окислення, загусання мастила можуть привести до недопустимому уповільнення дії цих апаратів. Застосування підстанцій з короткозамикачами на стороні вищої напруги характеризується збільшенням часу відключення пошкодженої ділянки із-за порівняно великого власного часу включення короткозамыкателей. Цей недолік можна виключити, якщо замість короткозамыкателей використовувати телевідключення. При передачі команди телевідключення лр кабелю передбачається постійний контроль стану його жил за допомогою спеціального пристрою (наприклад, .типа УК-1)

  У експлуатації застосовується також  передача викл.4 імпульсу, що сподівається, по в. ч. каналу, організованому по проводах лінії електропередачі за допомогою спеціальної апаратури в. ч. обробки і спеціальних пристроїв високочастотного телевідключення (ВЧТО).

  При пошкодженні трансформатора і спрацьовуванні його захисту одночасно з відключенням вимикача і забороною його АПВ  подається по лініях сигнал телевідключення (ТО) до передавача. Сигнал по каналу зв'язку подається на входи приймачів живлячих підстанцій, викликаючи спрацьовування на них проміжних реле, що відключають головні вимикачі. З метою підвищення надійності при здійсненні пристрою телевідключення зберігається і короткозамикач.

  2.5. Принципові схеми  зварювальних трансформаторів

  Рис.2.5.1 Принципові схеми зварювальних трансформаторів. 

  а - з нормальним магнітним розсіюванням н окремим  дроселем, б - з реактивною обмоткою на загальному сердечнику, в - з розміщенням  обмоток на різних стрижнях, г - з  переміщенням вторинних обмоток, д - з магнітним шунтом 

  Зварювальні трансформатори ділять на три групи:

  1. Зварювальні трансформатори з нормальним розсіюванням і окремої реактивної обмоткою (дроселем)

  Зварювальні трансформатори з нормальним розсіюванням і окремої реактивної обмоткою (дроселем) дивіться на мал. 2.5.1а. Реактивна обмотка 1 послідовно включається в зварювальний ланцюг. Падаюча характеристика створюється електрорушійної силою самоіндукції, що виникає в обмотці дроселя. Зварювальний струм плавно регулюється зміною зазору  а між рухомою і нерухомою частинами дроселя (рис. 1а). При а = 0 зварювальний струм мінімальний, так як магнітний потік в сердечнику дроселя максимальний, і ЕРС самоіндукції теж максимальна. При максимальному зазорі  а, навпаки, зварювальний струм максимальний.

  За  цією схемою раніше випускалися пересувні  трансформатори СТЕ-24у (на 350 А) і СТЕ-34у (на 500 А).

  Трансформатори  з нормальним магнітним розсіюванням і реактивної обмоткою на загальному осерді (рис б). Реактивна обмотка 1 включена в зварювальний ланцюг послідовно з таким розрахунком, що її потік спрямований назустріч основному потоку трансформатора.

  Дія реактивної обмотки і регулювання  зварювального струму аналогічні дії  дроселя трансформаторів типу СТЕ. За цією схемою раніше випускалися зварювальні трансформатори СТН-350, СТІ-500, СТН-500-1. СТН-700, а також випускаються трансформатори ТСД 500-1, ТСД-1000-4, ТСД-2000-2; трансформатори типу ТСД призначені для живлення автоматичних установок; вони мають дистанційне керування, яке здійснюється асинхронним двигуном з черв'ячним редуктором. Цей механізм переміщує магнітний пакет, змінюючи величину зазору між рухомою і нерухомою частинами сердечника.

  2. Зварювальні трансформатори з збільшеним магнітним розсіюванням

  Зварювальні трансформатори з збільшеним магнітним розсіюванням (рис. 1 в, Г.Д). Збільшені магнітні потоки розсіяння викликають появу у вторинній обмотці трансформатора реактивної ЕРС; зі збільшенням зварювального струму при горінні дуги магнітні потоки розсіянні зростають, реактивна ЕРС, збільшується і вторинна напруга падає.

  Збільшені потоки розсіяння створюються наступними способами:

    розміщенням первинних 2 і вторинних  обмоток 3 трансформатора окремо  на різних стрижнях сердечника 4 (рис. 1в);

    видаленням первинних обмоток  2 від вторинних 3 (рис. 1г);

    розміщенням в сердечнику 4 магнітного  шунта 5 - рухомого або нерухомого (рис. 1д).Іноді ці способи комбінують. 
 

  2.6. Ремонт зварювального устаткування

  Зварювальне устаткування є переносною апаратурою і тому при неакуратному поводженні при перевезеннях і переміщеннях, особливо на будівельних майданчиках, утворюються вм'ятини металевих оболонок, кришок, козирків, спостерігаються поломка колес, ручок, забоїни, задирки ходового гвинта, знос деталей і пошкодження інших деталей і елементів.

  При роботі на повітрі без відповідного захисту від дощу і снігу, без  періодичного просушування пристрою ізоляція обмоток і з'єднань відволожується і останні виходять з ладу. Часті  і ненадійні підключення до мережі, бруд і пил приводять до підгорання контактів.

  Рис. 2.6.1. Зварювальний трансформа тор ТД-500:

  а - загальний вигляд, б - група рухомої  котушки, в - схема, ПД - перемикач діапазонів, 3 - конденсатори (захист від перешкод). 

  Ремонт  зварювального трансформатора ТД-500

  Трансформатор, який тривалий час не був у вживанні, а також якщо було змінено місце установки, необхідно очистити від пилу, продувши його сухим стислим повітрям і в доступних місцях протерши чистим, м'яким дрантям. Перевірити мегаомметром на 500 В опір ізоляції обмоток, який повинен бути не нижче 1 Мом. У разі зниження опору ізоляції трансформатор слід просушити обдуванням теплого повітря. Перевірити наявність і цілісність заземляючих контактів. Включати трансформатор без заземлення не дозволяється!

  Перевірити  стан електричних проводів і контактів і у разі потреби підтягнути останні. Перевірити цілісність конденсаторів фільтру захисту від радіоперешкод. Перевірити і у разі потреби очистити контакти і ізоляційні частини перемикача діапазону струму ПД від пилу і нальоту. Контактні поверхні перемикача після очищення змастити мастилом ЦИАТІМ-201. Частини, що все труться, - ходовий гвинт 2, подпятники перемикача, поверхні магнітопровода в місцях ковзання плоских пружин рухомих котушок 5 - кожні 6 місяців слід змащувати тугоплавким універсальним мастилом УТ-1.

  Найчастіше  при експлуатації ушкоджуються обмотки  трансформатора 4 і 5 (первинна ОП, вторинна ОВ). Виткове замикання і пошкодження  ізоляції між обмотками і корпусом супроводжуються сильним перегрівом трансформатора, підвищеним гудінням і великою величиною струму холостого ходу. Причиною гудіння трансформатора може бути також ослаблення болтів 6 і 7, що стягують осердя 3, ослаблення гвинтів, що кріплять кожух, порушення кріплення осердя і механізму переміщення котушок. Пошкодження ізоляції в місцях проходження шпильок, порушення ізоляції між листами осердя або порушення контакту в з'єднаннях приводять до місцевих перегрівів.

  В більшості випадків для усунення вказаних вище пошкоджень потрібне повне  або часткове розбирання трансформатора, яке виконується в такій послідовності: відключити трансформатор від мережі; вивернути гвинти кріплення і зняти рукоятки механізму регулювання і перемикача; вивернути болти кріплення і сняти кожух; зняти перемикач діапазонів струмів; зняти струмовказівний механізм. Якщо необхідно зняти ходовий гвинт, треба вивернути гвинти, що кріплять траверсу з кутником, що стягує осердя магнітопровода. Обертаючи рукоятку (тимчасово надітою), вивернути ходовий гвинт 2 з ходової гайки обойми 10 і разом з траверсою 8 вийняти з трансформатора. Щоб зняти котушки обмотки, скріплені бандажами 9, необхідно розібрати верхнє ярмо осердя.

  При незначних пошкодженнях ізоляцію обмоток  відновлюють без знімання котушок  з осердя. При значних пошкодженнях, наприклад при вигоранні ізоляції декількох витків, котушки слід виготовити знов, користуючись заводською документацією. Пружини струмопровідних шин, що лопнули, замінюють. Вм'ятини кожуха, зрив різьблення і інші механічні пошкодження усувають.

  Збирати трансформатор слід в порядку, зворотному розбиранню. Після збірки трансформатор необхідно випробувати відповідно до ГОСТ 95-77Е. Відсутність пошкоджень і деформацій деталей перевіряють зовнішнім оглядом. Опір ізоляції обмоток на корпусі і між обмотками повинен бути не менше 2,5 Мом. Електричну міцність ізоляції обмоток трансформатора відносно корпусу і між обмотками перевіряють змінним струмом напругою 2500 В протягом 1 м; міжвиткову ізоляцію перевіряють змінним струмом при частоті 50 Гц протягом 1 м.

  Ремонт  зварювального перетворювача ПСГ-500-1УЗ. Перетворювач (Рис.30, а) складається з генератора, асинхронного двигуна і розподільного пристрою з пускорегулюючою і контрольною апаратурою і ходовою частинами.

  За  допомогою роз'єму 1 (Рис.30, б) асинхронний  двигун перетворювача приєднується до мережі змінного струму. Вимикачем 8 двигун 7 включається в роботу. Подстроєним опором 3 встановлюється режим роботи генератора 6. Регулювальним реостатом 10 регулюєтьсяся зварювальний струм. Від колодки затисків 2 генератори подається живлення до зварювального поста. Вольтметр 9 контролює напругу зварювання.

  Перед включенням в роботу оглядають преобразователь  з метою виявлення і усунення випадкових пошкоджень; контакти заземлення; болтові з'єднання і струмо-провідні частини, які у разі ослаблення підтягують. Колектор генератора повинен бути покритий політурою.

  У разі виявлення на колекторі слідів нагару необхідно встановити причину  їх виникнення, 8 колектор прошліфувати дрібнозернистою пресованою пемзою або дрібним скляним папером, натягнутим на деревяний брусок. 

  РОЗДІЛ 3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА. РОЗРАХУНОК, ТА АВТОМАТИЧНЕ ВКЛЮЧЕННЯ ДЖРЕЛА ЖИВЛЕННЯ 

     3.1. Особливості АПВ  трансформаторів

     На  однотрансформаторной підстанції АПВ  трансформатора є обов'язковим. Здійснення на двохтрансформаторній підстанції АПВ  трансформаторів рекомендується, якщо при відключенні одного трансформатора, що залишився в роботі, не може забезпечити живлення навантаження без відключення частини, споживачів.