ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Техническое обслуживание и ремонт сварочных трансформатороd. 7.Дип. Раб. - Тех. Обс. и Рем. Свар. Транс.. Техническое обслуживание и ремонт сварочных трансформаторов
 Скачать 451.85 Kb.
|
|
Глава 3. Эксплуатация и ремонт сварочных трансформаторов 3.1 Срок службы Физический принцип действия сварочного трансформатора ничем не отличается от обычного понижающего трансформатора. Он очевиден из поясняющего рисунка «Принцип действия понижающего трансформатора» (Приложение №9). Срок службы трансформатора может быть разделён на две категории: Экономический срок службы — экономический срок службы заканчивается, когда капитализированная стоимость непрерывной работы существующего трансформатора превысит капитализированную стоимость доходов от эксплуатации этого трансформатора. Или экономический срок жизни трансформатора (как актива) заканчивается тогда, когда удельные затраты на трансформацию энергии с его помощью становятся выше удельной стоимости аналогичных услуг на рынке трансформации энергии. Технический срок службы: При параллельной работе: Параллельная работа трансформаторов нужна по очень простой причине. При малой нагрузке мощный трансформатор имеет большие потери холостого хода, поэтому вместо него подключают несколько трансформаторов меньшей мощности, которые отключаются, если в них нет необходимости. При параллельном подключении двух и более трансформаторов требуется следующее: Параллельно могут работать только трансформаторы, имеющие одинаковую угловую погрешность между первичным и вторичным напряжениями; Полюса с одинаковой полярностью на сторонах высокого и низкого напряжения должны быть соединены параллельно; Трансформаторы должны иметь примерно тот же самый коэффициент передачи по напряжению; Напряжение полного сопротивления короткого замыкания должно быть одинаковым, в пределах ±10 %; Отношение мощностей трансформаторов не должно отклоняться более чем 1:3; Переключатели числа витков должны стоять в положениях, дающих коэффициент передачи по напряжению как можно ближе. Другими словами, это значит, что следует использовать наиболее схожие трансформаторы. Одинаковые модели трансформаторов являются лучшим вариантом. Отклонение от вышеприведенных требований возможны при использовании соответствующих знаний. При разной частоте: При одинаковых напряжениях первичной обмотки трансформатор, разработанный для частоты 50 Гц, может использоваться при частоте сети 60 Гц, но не наоборот. При этом необходимо принять во внимание, что возможно потребуется заменить навесное электрооборудование. При частоте меньше номинальной увеличивается индукция в магнитопроводе, что может повлечь его насыщение и как следствие резкое увеличение тока холостого хода и изменение его формы. При частоте больше номинальной повышается величина паразитных токов в магнитопроводе, повышенный нагрев магнитопровода и обмотки, приводящие к ускоренному старению и разрушению изоляции. При разном напряжении: В зависимости от нагрузки электрической сети меняется её напряжение. Для нормальной работы электроприёмников потребителей необходимо, чтобы напряжение не отклонялось от заданного уровня больше допустимых пределов, в связи с чем применяются различные способы регулирования напряжения в сети. 3.2 Неисправности В процессе использования трансформаторы могут подвергаться напряжению, превосходящему рабочие параметры. Данные перенапряжения классифицируются по их продолжительности на две группы: Кратковременное перенапряжение — напряжение промышленной частоты относительной продолжительности, колеблющейся в пределах менее 1 секунды до нескольких часов. Переходное перенапряжение — кратковременное перенапряжение в пределах от наносекунд до нескольких миллисекунд. Период нарастания может колебаться от нескольких наносекунд до нескольких миллисекунд. Переходное перенапряжение может быть колебательным и неколебательным. Они обычно имеют однонаправленное действие. Трансформатор также может быть подвергнут комбинации кратковременных и переходных перенапряжений. Кратковременные перенапряжения могут следовать сразу за переходными перенапряжениями. Перенапряжения классифицируются на две основные группы, характеризующих их происхождение: Перенапряжения, вызванные атмосферными воздействиями. Чаще всего переходные перенапряжения возникают вследствие грозовых разрядов вблизи высоковольтных линий передач, подсоединенных к трансформатору, однако иногда грозовой импульс может поразить трансформатор или саму линию передачи. Пиковая величина напряжения зависит от тока грозового импульса, является статистической переменной. Зарегистрированы токи грозового импульса свыше 100 кА. В соответствии с измерениями, проведенными на высоковольтных линиях электропередач в 50 % случаях пиковая величина токов грозового импульса находится в пределах от 10 до 20 кА. Расстояние между трансформатором и точкой воздействия грозового импульса влияет на время нарастания импульса, поразившего трансформатор, чем короче расстояние до трансформатора, тем короче время; Перенапряжения, сформированные внутри силовой системы. Данная группа охватывает как кратковременные так и переходные перенапряжения, возникшие вследствие изменения условий эксплуатации и обслуживания силовой системы. Данные изменения могут быть вызваны нарушением процесса коммутации или поломкой. Временные перенапряжения вызваны коротким замыканием на землю, сбросом нагрузки или феноменом низкочастотного резонанса. Переходные перенапряжения возникают в случаях, когда часто отключаются или подключаются к системе. Также они могут возникнуть при возгорании внешней изоляции. При переключении реактивной нагрузки, переходное напряжение может возрасти до 6-7 крат вследствие многочисленных прерываний тока переходного процесса в автоматическом прерывателе с временем нарастания импульса до нескольких долей микросекунд. Трансформаторы должны пройти определённые испытания электрической прочности изоляции перед выпуском с завода. Прохождение данных испытаний свидетельствуют о вероятности бесперебойной эксплуатации трансформатора. Испытания описаны в международных и национальных стандартах. Трансформаторы, прошедшие испытания, подтверждают высокую надёжность эксплуатации. Дополнительным условием высокой степени надёжности является обеспечение приемлемых ограничений перенапряжения, так как трансформатор в процессе эксплуатации может быть подвергнут более серьёзным перенапряжениям по сравнению с условиями тестовых испытаний. Необходимо подчеркнуть чрезвычайную важность планирования и учёта всех типов перенапряжений, которые могут возникнуть в силовой системе. Для нормального выполнения данного условия необходимо понимание происхождения различных типов перенапряжений. Величина различных типов перенапряжений является статистической переменной. Способность изоляции выдерживать перенапряжения также является статистической переменной. Вид неисправностей, причины, методики устранения: Перегрев: перегрузка, низкий уровень масла, замыкания, недостаточное охлаждение; Пробой: перегрузка, загрязнение масла, низкий уровень масла, старение изоляции витков; Обрыв: плохое качество пайки, сильные электромеханические деформации при коротком замыкании; Повышенное гудение: ослабление прессовки шихтованного магнитопровода, перегрузка, несимметричная нагрузка, короткое замыкание в обмотке; Появление воздуха в газовом реле (с термосифонным фильтром): Заглушен термосифонный фильтр, воздух появляется в газовом реле через заглушку; Самопроизвольное отключение: самопроизвольное отключение сварочного аппарата происходит за счёт срабатывания его электрозащиты при включении в питающую сеть. Причиной этого может быть: короткое замыкание в высоковольтной или низковольтной цепях: между подводящими проводами и корпусом, проводов между собой, межвитковое замыкание в катушках, замыкание проводов (подводящих или катушек) на магнитопровод; электрический пробой конденсаторов; выход из строя других компонентов сварочного гаджета. Решение: замена проводов и восстановление разрушенной изоляции, замена конденсаторов и других вышедших из строя деталей и узлов на кондиционные; Сильное гудение трансформатора, сопровождающееся часто перегревом, причины могут быть следующие: перегрузка, длительная работа без технологических перерывов на остывание, неправильно выбран сварочный электрод (марка, излишне большой диаметр и тому подобное), неправильно выбран режим сварки (высокое значение сварочного тока и тому подобное), ослабление крепежа узлов оборудования: шпилек, стягивающих «железо», неисправности в креплении магнитопровода, нарушена регулировка механизма перемещения катушек, короткое замыкание между сварочными кабелями, нарушена изоляция между листами магнитопровода. Решение: проверить электроизоляцию и устранить все дефекты, подтянуть весь крепёж, устранить нарушения в механизме перемещения катушек; Чрезмерный нагрев, причины могут быть вызваны нарушением норм и правил эксплуатации: сварочный ток выше допустимого значения для данной модели оборудования, применяются сварочные электроды, модель и диаметр которых не соответствуют данному виду сварки, работа происходит без достаточного количества технологических перерывов (на остывание). Чрезмерный нагрев сварочного аппарата может привести к полному разрушению электроизоляции обмоток и необходимости капитального ремонта всего аппарата. Поэтому, этот дефект необходимо устранить сразу по обнаружению.; Устранение дефекта заключается в неукоснительном соблюдении требований «Инструкции по эксплуатации сварочного трансформатора»; Сильный нагрев контактов, причиной сильного нагрева контактов на клеммной колодке (приложение 10) чаще всего является плохой электрический контакт: он приводит к большому «переходному сопротивлению». Через контакты протекает большой электрический ток, который и создаёт выделение большого количества тепловой энергии.Это приводит к сильному нагреву соединения и подсоединенных к нему проводов. В итоге: разрушается механическое соединение, сгорает изоляция на концах проводов, разрушается электрическое соединение. Решение: перебрать и проверить состояние контактов, при необходимости зачистить их или заменить на кондиционные, обеспечить плотный зажим всех элементов; Низкое значение сварочного тока, причиной может служить: пониженное напряжение в питающей электросети, неисправность регулятора величины сварочного тока. Если величина напряжение источника электропитания не соответствует норме, то это следует устранить (изменить настройки генератора, применить мощный стабилизатор напряжения и тому подобное). Если напряжение питания соответствует норме, то следует проверить регулятор величины сварочного тока и устранить неисправность; Слишком высокое значение сварочного тока, причиной может служить: повышенное напряжение источника электропитания, неисправность регулятора величины сварочного тока. Повышенное напряжение источника электропитания, чаще всего, случается при питании от мобильных генераторов. В электросетях этот параметр регулируется централизованно. Резкое увеличение возможно только в случае аварии (обрыв «нулевого провода» на КТП). В случае повышения напряжения в электросети следует срочно отключить все потребители электроэнергии на ОЩ (иначе они выйдут из строя – «перегорят»). Если величина выходного напряжения мобильного генератора не соответствует норме, то это следует устранить, изменив его настройки. При напряжении питания, соответствующем норме, следует проверить регулятор величины сварочного тока. До устранения обнаруженной неисправности к работе не приступать; Плохая регулировка сварочного тока, причиной этого дефекта являются неисправности в механизмах регулирования сварочного тока. В разных конструкциях сварочных трансформаторов применяются отличающиеся друг от друга схемы регулировки. Тем не менее, отказы можно разбить на следующие группы: неисправность в механизме ходового винта регулятора тока, короткое замыкание между контактами на зажимах регулятора, ограничена подвижность катушек вторичной обмотки, замыкание в катушке дросселя. Для осуществления ремонта необходимо снять защитный кожух и осмотреть механизм регулирования тока на предмет обнаружения неисправности: посторонние предметы следует удалить, катушку дросселя заменить, контакты на зажимах регулятора и механизм ходового винта отрегулировать; Внезапный обрыв сварочной дуги и невозможность зажечь ее снова, при попытке повторного поджига образуются только мелкие искры, причины могут быть следующие: нарушение изоляции обмотки высокого напряжения (первичной) и её замыкание на сварочную цепь (вторичная обмотка и всё, что следует за ней), замыкание между сварочными проводами, ослабло соединение сварочных проводов с клеммами аппарата. Решение: провести внешний осмотр и установить причину, при нарушении изоляции обмоток, последние следует заменять (перематывать трансформатор), на сварочных проводах восстановить изоляцию или их заменить, восстановить соединение сварочных проводов с клеммами аппарата; Потребление большого тока из сети при отсутствии нагрузки; Причиной этого является замыкание витков обмоток.; Если его не удаётся устранить локальным восстановлением изоляции, то следует заменить катушки. 3.2.1 Перемотка сварочного трансформатора Неисправности оборудования, для устранения которых потребуется перемотка катушек первичной и вторичной обмоток, указаны в таблице N/N. Начинать ремонт следует с подготовки материалов: провод для первичной и вторичной обмоток (марку и количество можно узнать только после разборки сгоревшего аппарата); шеллак (можно заменить цапонлаком или краской ПФ); оправку (брусок) для намотки вторичной обмотки (по размерам каркаса катушки). Изготавливать его рекомендуется из клиньев. Иначе, после намотки с цельного бруска, снять будет очень проблематично. Размеры снимаются после разборки; лакоткань. Трансформатор разбирается, разматываются обмотки и считаются витки и слои (обязательно записываем). Рассчитываем длину провода по: Длине «среднего витка». Это — среднее арифметическое между: максимальной длиной – витка наружного слоя и минимальной – внутреннего; Количеству слоёв и витков. Длина провода определяется, как произведение длины «среднего витка», количества витков в слое и количества слоёв. На несгоревшей части обмотки визуально определяется марка провода и, после измерения диаметра, рассчитывается его сечение. Так определяется, какого и сколько нам нужно провода; Наматываются новые катушки: первичную обмотку из тонкого провода можно прямо на каркас, вторичную из провода большого сечения – на оправку. Предварительно наматывается один слой лакоткани. Витки наматываются плотно «один к одному», повторяя сгоревшую обмотку и строго придерживаясь количества витков. Каждый слой обмотки тщательно промазываются шеллаком или его заменителем и прокладывается слой лакоткани. После высыхания шеллак будет предотвращать перемещение проводов, вызванное их расширением при нагревании (по обмоткам протекает большой электрический ток), и разрушение изоляции. В купе с лакотканью это предотвратит межвитковое короткое замыкание и необходимость повторного ремонта; После намотки, собираются катушки сварочного трансформатора и просушиваются (для этого можно использовать духовку). Температура и продолжительность зависит от применяемых материалов; Производится окончательная сборка трансформатора. Тестером или любым другим омметром «прозванивается» (проверяется целостность) обмоток. Первичная должна иметь электрическое сопротивление около 20 Ом, вторичная – «0», между обмотками – «бесконечность»; Проверяется работоспособность трансформатора путём измерения напряжения ХХ (холостого хода – оно указано в «Паспорте сварочного аппарата». Обычно 50…60 В). Первичная обмотка через электрический автомат (Автомат включать в цепь питания обязательно) включается в электрическую сеть, и тестером (или любым другим вольтметром переменного тока) замеряется напряжение вторичной обмотки. Если всё сделано правильно, то величина этого электрического напряжения соответствует напряжению ХХ, указанному в «Паспорте»; Устанавливается сварочный трансформатор на своё место в сварочном аппарате и проверяется исправность с помощью тестового пуска. Перед, началом производства ремонтных работ сварочного аппарата, следует проверите следующие моменты: Соответствуют ли выбранная полярность и величина сварочного тока обрабатываемому материалу и применяемому электроду (материал и диаметр); Достаточно ли хороший контакт зажима сварочного кабеля со свариваемой деталью; Нет ли превышения времени непрерывной работы сварочного аппарата или банального обрыва кабеля. Во многих случаях именно эти дефекты являются причиной некоректной работы трансформатора. Если ничего из вышеперечисленного не обнаружено, то необходимо определить проблему и заняться её устранением. Сначала производится снятие корпуса оборудования и проводится внешний осмотр. Часто вышедшие из строя узлы можно определить визуально: изменившая внешний вид контактная колодка, нарушение изоляции подводящих проводов, ослабленные контактные крепления и тому подобное. Замена этих деталей и узлов не вызывает трудностей и может быть произведена самостоятельно. Если отсутствует напряжение ХХ на вторичной обмотке сварочного трансформатора, то необходима его перемотка. Технология этого процесса описана выше. 3.2.2 Техническое обслуживание При техническом обслуживании сварочных трансформаторов производится проверка отсутствия чрезмерного шума, нагрева обмоток, нагара на выводах, повреждений изоляции проводов, переключателя напряжений и другой пускорегулирующей аппаратуры, системы охлаждения и заземляющих струбцин, защитных кожухов, изоляционных прокладок, очистка от пыли и грязи и флюсов, очистка контактов, изоляционных частей и переключателей напряжения от медной пыли и нагара, регулировка указателя, устранение мелких дефектов. проверка нагара на электродах, чрезмерного нагрева катушек, осмотр целостности изоляции питающей и сварочной линии, мелкий ремонт пускорегулирующей аппаратуры, проверка заземляющих устройств. 3.2.3 Текущий ремонт В объем текущего ремонта входят все операции технического обслуживания, проверка и при необходимости восстановление паспортного или соответствующего требованиям ГОСТ сопротивления изоляции и, кроме того, следующие работы: наружный осмотр, протирка и продувка аппарата; проверка изоляции мегаомметром, мелкий ремонт изоляции, ремонт переключателей напряжения, стопоров, винтового механизма и его проверка в работе; ремонт ограждений и кожуха; окраска кожуха; замена электрододержателей, осмотр всей пускорегулирующей аппаратуры и электропроводки от сварочного аппарата до силового щитка. 3.2.4 Капитальный ремонт Капитальный ремонт сварочного трансформатора представляет собой наибольший по объёму вид планового ремонта, при котором производится: разборка агрегата; замена всех изношенных узлов и деталей. Замене подлежат: катушки первичной и вторичной обмоток; дроссель, конденсаторы и так далее все контактные узлы: зажимы, колодки и тому подобное; подвижные узлы и механизмы. После проведения капитального ремонта технические параметры сварочного трансформатора должны соответствовать новому прибору. Во многих случаях, по согласованию с Заказчиком, в ходе капремонта проводится модернизация сварочника. 3.3 Структура и продолжительность циклов технического обслуживания и ремонта В таблице приведена структура и продолжительность циклов технического обслуживания и ремонта по электросварочному оборудованию при работе в две смены (Приложение №11). При другой сменности работы оборудования вводятся поправочные коэффициенты 1,8 при одной рабочей смене, 0,67 при трехсменной работе. Продолжительность ремонтного цикла и межремонтного периода для передвижных сварочных установок уменьшается введением коэффициента 0,6. Сроки ремонта электросварочного оборудования должны быть согласованы с отделом главного механика, которому надлежит производить ремонт механической части оборудования. «Нормы трудоемкости ремонта на электросварочное оборудование» (Приложение №12) |