Назначение, устройство и ремонт тягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б электровоза

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

По предмету: Конструкция, техническое обслуживание и ремонт подвижного состава

НА ТЕМУ:

Назначение, устройство и ремонт тягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б электровоза

МИЧУРИНСК-2016

Содержание

1.Развитие железнодорожного транспорта в России

2. Тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б 6

2.1 Назначение

2.2 Устройство

2.3 Работа

2.4 Ремонт

3.Техника безопасности

Литература

1. Развитие железнодорожного транспорта в России

тяговый трансформатор ремонт электровоз

Одной из базисных отраслей российской экономики является железнодорожный транспорт. Эффективность работы этой отрасли влияет на темпы роста практически во всех отраслях российской экономики. Система железных дорог обеспечивает единство территории России, интенсивность хозяйственных связей в стране, является одним из факторов, определяющих объемы и направления нашей внешней торговли. Более 80 процентов грузооборота (без учета трубопроводного транспорта) приходится именно на железные дороги. От качества железнодорожного сообщения зависит плотность расселения граждан по территории Российской Федерации и мобильность трудовых ресурсов. Железные дороги берут на себя более 40 процентов всех пассажирских перевозок. Количество пассажиров, перевезенных по российским железным дорогам в 2011 году, составило 1 млрд. 352 млн. 800 тыс. (на 2,5% больше, чем в 2010 году), в том числе:

- в поездах дальнего следования - 135 млн. 300 тыс. (рост - 0,9%);

- в поездах пригородного сообщения - 1 млрд. 217 млн. 500 тыс. (рост - 2,7%).

Пассажирооборот составил 178 млрд. 260 млн. пассажиро-километров (рост - 4,3%), в том числе:

- в дальнем следовании - 124 млрд. 940 млн. пассажиро-километров (рост - 5,0%);

- в пригородном сообщении - 53 млрд. 320 млн. пассажиро-километров (рост - 2,6%).

Основной рост пассажирооборота зафиксирован на Калининградской, Куйбышевской, Северной и Северо-Кавказской железных дорогах. Россия занимает первое место в мире по протяженности электрифицированных железных дорог - более 44 тыс. километров (общая протяженность железнодорожных путей - более 85 тыс. километров). Второе и третье места по этому показателю занимают Китай и Германия, имеющие более 24 тыс. и 21 тыс. километров электрифицированных дорог соответственно.

Предполагается, что к 2013 году на электрифицированных участках российских железных дорог будет выполняться до 84% всей перевозочной работы. Наиболее протяженной (и одновременно старейшей) среди российских железных дорог является Октябрьская (введена в эксплуатацию в 1851 году; достигает длины в 10334 километров; проходит по территориям Москвы и Санкт-Петербурга, Московской, Ленинградской, Новгородской, Псковской, Вологодской, Мурманской, Тверской и Ярославской областей и Республики Карелия; максимальная достигнутая скорость на линии Москва - Санкт-Петербург составляет 260 километров в час). Октябрьской дороге по протяженности уступают Московская (8984 километра) и Свердловская (7091,3 километра). Наименее протяженные среди российских железных дорог - Калининградская (963 километра) и Сахалинская (804,9 километра).

Количество грузов, перевезенных по российским железным дорогам в 2011 году, составило 1 млрд. 311 млн. 312 тыс. тонн (на 3% больше, чем в 2010 году, и на 0,7% больше плана), грузооборот - 1 трлн. 948 млрд. тонно-километров (рост - 4,8%). Объемы перевозок большей части основных видов грузов, по сравнению с ранее запланированными, были превышены: нефти и нефтепродуктов - на 4,6% (всего перевезено 228 млн. 310 тыс. тонн), каменного угля - на 3,3% (287 млн. 548 тыс. тонн), кокса - на 0,9% (11 млн. 347 тыс. тонн), руды железной и марганцевой - на 6,8% (108 млн. 350 тыс. тонн), лома черных металлов - на 2,2% (26 млн. 639 тыс. тонн), цемента - на 11,6% (38 млн. 236 тыс. тонн), продукции лесной отрасли - на 0,1% (64 млн. 154 тыс. тонн).

2.1 НАЗНАЧЕНИЕ

Трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б предназначен для преобразования напряжения контактной сети в напряжение цепей тяговых двигателей и собственных нужд электровоза.

Технические данные:

Напряжение сетевой обмотки 25000 В

Мощность сетевой обмотки 1485 кВА

Ток тяговой обмотки:

длительный 1750 А

часовой 1840 А

Напряжение холостого хода:

тяговой обмотки 1218 В

обмотки собственных нужд 232; 406: 638 В

Ток обмотки собственных нужд номинальный . 550 А

При работе по схеме резервирования 1000

Мощность обмотки собственных нужд 225 кВА

Коэффициент трансформации обмоток:

сетевая--тяговая 20,5±0,1

сетевая--собственных нужд 61,5±0,31

Общие потери Не более 100 кВт

Коэффициент полезного действия 97,6 %

Расход воздуха на охлаждение 333 м3/.мин

Срок службы 20 лет

Масса 8000 кг

2.2 УСТРОЙСТВО

Активная (выемная) часть 7 помещена в стальной восьмигранный бак с трансформаторным маслом ТКп ГОСТ 982-68, которое обеспечивает необходимую изоляцию и охлаждение обмоток. Соединение бака с крышкой фланцевое, с резиновым уплотнением 12. В нижней части торцовых граней бака установлены два упора 19 для крепления активной части. Отверстия в баке в местах установки упоров закрыты съемными стальными заглушками 18. Опорами трансформатора являются четыре кованых конических стакана 5, размещенных в двух опорных балках 10. При установке трансформатора в электровоз стаканы опираются па резиновые конусы балок кузова.

Для уплотнения фартука трансформатора с полом кузова применена резина.

Балка-камера 3 является элементом конструкции рамной подвески бака, используется как воздуховод системы охлаждения, увеличивает жесткость продольных граней бака. Охладитель 6 состоит из шести секций радиаторов, расположенных двумя группами па боковых гранях бака. Каждая секция состоит из комплекта ребристых медных труб, соединенных по концам с коллекторами. Охладитель не имеет собственных вентиляторов и обдувается воздухом из системы вентиляции электровоза. Циркуляция масла в системе охлаждения обеспечивается электронасосом 17. Этот насос представляет собой моноблочный агрегат, состоящий из одноступенчатого центробежного насоса и трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя. поток масла направляется в нижнюю ярмовую балку 9 и через кольцевые пазы в верхней полке балки поступает в каналы обмоток. Картонными прокладками, перекрывающими осевые каналы, создается направленное движение масла из осевых каналов в радиальные. Запрещается включение электронасоса при температуре масла ниже -- 150 С. Температура масла в эксплуатации не должна превышать длительно 85°С, кратковременно 95°С.



Рис. 1. Тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б

Расширитель 2 предназначен для компенсации температурных колебаний уровня масла в баке. Контроль уровня масла в расширителе осуществляется, но маслоуказателю Й. Часть расширителя над поверхностью масла заполнена воздухом, который сообщается с атмосферой через отверстие в пробке ЙЙ. Для доливки масла в расширитель служит отверстие, закрытое пробкой 13.

На крышке трансформатора установлены: два ввода сетевой обмотки па ток 275 А 16; четырнадцать вводов тяговых обмоток на ток 2000 Л 15; четыре ввода обмотки собственных нужд на ток 1000 А 14.

Соединение вводов с отводами 8 выполнено демпферами из гибких медных проводников. Все вводы разборные и допускают замену изоляторов без подъема активной части.

Термометр манометрический сигнализирующий типа ТСМ-100 предназначен для измерения температуры и для сигнализации предельно допустимых температур нагревательных устройств.

Принцип действия прибора основан на зависимости между температурой и давлением насыщенных паров заполнителя (хлорметил), заключенного в герметически замкнутой системе, состоящей из термобаллона, соединительной трубки (капилляр) и манометрической пружины измерительного прибора. Активная (выемная) часть трансформатора состоит из двухстержневого магннтопровода и концентрических обмоток, выполненных из медных проводов с бумажной изоляцией.

Стержни магнитопровода имеют в поперечном сечении ступенчатую форму и изготовлены из листов холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,35 мм.

Обмотки каждого стержня закреплены на трех изоляционных цилиндрах с помощью картонных прокладок и реек. При эксплуатации трансформатора происходит усадка изоляционных прокладок. Для обеспечения постоянного усилия осевой стяжки обмоток применено специальное устройство 4, выполненное в виде наклонной штанги, один конец которой шарнирно укреплен в ярмовой балке, а другой связан с подвижным башмаком, расположенным на прессующем кольце. В башмак упирается пружина, стремящаяся сместить его и привести штангу в вертикальное положение. Такая конструкция обеспечивает практически постоянное усилие осевой стяжки.

Тяговые обмотки трансформатора соединяются контактами группового переключателя в две группы. Каждая группа через выпрямительную установку подключается к двум тяговым двигателям.

Обмотки группы расположены только на одном стержне магнитопровода.

Сначала у сердечника расположены нерегулируемые части тяговых спиральных обмоток (вводы al-xl обмоток на одном стержне и а'2-х'2 на другом). В середине размещена сетевая непрерывная обмотка (вводы Л-Х). Сетевые обмотки обоих сердечников соединены параллельно. Па наружном цилиндре расположены дисковые катушки регулируемой части тяговой обмотки (вводы Й, 2, 3, 4, 01 обмотки на одном стержне и 5, 6, 7, 8, 02 на другом стержне) и обмотки собственных нужд.

2.3 РАБОТА

В процессе эксплуатации электровозов и электропоездов переменного тока в их силовых цепях могут возникать аварийные режимы, способные вызвать появление неисправностей в трансформаторах и реакторах. Так, при сквозном пробое плеча выпрямительной установки или выпрямительно-инверторного преобразователя вторичная обмотка трансформатора оказывается замкнутой накоротко и ток в ней резко возрастает. Это может вызвать повышенный нагрев токоведущих элементов и, как следствие, привести к снижению диэлектрических свойств масла и органической изоляции трансформаторов и реакторов. Резкое увеличение тока обусловит одновременно и появление механических перегрузок, под действием которых может ослабнуть крепление обмоток трансформатора. Резкое увеличение тока в цепи выпрямленного тока может привести к недопустимому нагреву обмоток индуктивных шунтов, что не только ухудшит диэлектрические свойства изоляции и ускорит ее старение, но и может привести к ее пробою.

В трубопроводах, радиаторах и в сварных швах бака трансформатора возможна течь масла. К течи масла могут привести и образовавшиеся неплотности в разъемных соединениях системы масляного охлаждения трансформатора из-за неудовлетворительного крепления фланцев, порчи резинового уплотнения, неплотности пробки для спуска воздуха у изоляторов первичной обмотки трансформатора, неудовлетворительного крепления нажимной гайки у изоляторов вторичной обмотки и болтов крышки трансформатора из-за трещин в фарфоровом корпусе изоляторов, повреждения резиновой прокладки между крышкой и баком, соединений трубопроводов, сварных швов, радиаторов системы охлаждения и т. д. В свою очередь от надежной работы системы масляного охлаждения зависит и состояние изоляции обмоток трансформаторов.

В эксплуатации наблюдались случаи появления трещин в опорных узлах, повреждения резиновых прокладок, отслоения краски на внутренних поверхностях бака, повреждения манометра, термометра, обрыва меди обмоток, повреждения глазури фарфоровых изоляторов и возникновения у них сколов.

2.4 РЕМОНТ

При выполнении ТО-1 проверяют исправность тягового трансформатора, а также наличие и уровень масла в расширительном баке. В случае его отсутствия подъем токоприемника и эксплуатация электровоза запрещаются.

До поднятия токоприемника изоляторы и другие детали трансформатора необходимо протереть от пыли и масляных пятен. В пути следования локомотивная бригада обязана периодически контролировать температуру масла тягового трансформатора. Пробой на корпус из-за пониженного уровня масла или ухудшения его качества выявляется по срабатыванию аппаратов защиты.

Выполняя техническое обслуживание ТО-2, во время осмотра тягового трансформатора проверяют уровень масла в расширительном баке, убеждаются в отсутствии течи масла в баке, изоляторах и соединительных трубопроводах масляной системы. Кроме того, проверяют состояние крепления шунтов и кабелей, состояние реагентов воздухоочистителя.

При выполнении ТО-2 предусмотрены: осмотр, проверка состояния крепления узлов и деталей; проверка надежности контактных соединений у реакторов, индуктивных шунтов и ТРПШ. При обнаружении ослаблений резьбовые соединения подтягивают.

При ТО-3 сразу же после постановки их на ремонтное стойло по термометрическому сигнализатору проверяют температуру масла, которая при нормальной работе трансформатора не должна превышать установленных норм. Если температура масла все же превышает предельные значения, выясняют причину перегрева.

1. Объем ремонта трансформатора определяется предварительными диагностическими испытаниями и дефектацией активной части трансформатора

Для тяговых трансформаторов электровозов переменного тока установлены объемы ремонта:

без разборки активной части (капитальный ремонт КР-1) с разборкой активной части, со сменой изоляции и обмоток по состоянию(капитальный ремонт КР-2).

Ремонту с разборкой активной части подлежат трансформаторы: не удовлетворяющие испытательным параметрам; имеющие неудовлетворительное состояние изоляции обмоток (хрупкий электрокартон, ломающийся при изгибе до угла 90°, ветхую расползающуюся при натяжении хлопчатобумажную изоляцию;

бумажную изоляцию, имеющую потемневший цвет и дающую при изгибе трещины);

требующие ремонта магнитопровода с расшихтовкой пластин. Обмотки,

имеющие неудовлетворительное состояние изоляции, подлежат замене.

Разрешается при капитальном ремонте КР-1 электровозов устанавливать отремонтированные в обьеме КР-2 тяговые трансформаторы и наоборот.

2. При капитальном ремонте КР-1 тяговых трансформаторов .

Ремонт и испытание тяговых трансформаторов производить в соответствии с требованиями действующих Технологических инструкций и руководств . При ремонте трансформаторов без разборки активной части произвести следующие основные работы:

Предварительные испытания для определения состояния изоляции и характера возможных дефектов.

Разборку со съемом расширителя, охладительной системы, центробежного насоса, с выемкой активной части.

Ремонт активной части, при необходимости с заменой изоляции и отдельных деталей рамы, с устранением местных повреждений витковой изоляции наружных обмоток и изоляции стяжных шпилек.

Ремонт или замену секций холодильников, кранов, вентилей, электронасосов, воздуховодов, воздухоосушителей, клапанов. Элементы охлаждения трансформатора ремонтировать согласно действующих Технологических инструкции и руководств.

Ремонт или частичную замену шинных отводов, демпферов, выводов высокого, низкого напряжения и собственных нужд.

Ремонт бака трансформатора, расширителя, крышки.

Гальваническое покрытие деталей, предусмотренных техническими условиями заводов-изготовителей.

Вакуумную сушку активной части с подтяжкой крепления обмоток.

Полную замену деталей уплотнения из резины, паронита и асбеста.

Очистку и регенерацию трансформаторного масла.

Проведение установленных измерений и испытаний трансформатора на стенде.

Окраску и окончательную отделку трансформатора.

Резиновые амортизаторы трансформатора заменить на новые.

3. При капитальном ремонте КР-2 тягового трансформатора.

Дополнительно произвести следующие основные работы:

Замену обмоток с негодной витковой изоляцией или со значительным выгоранием меди.

Замену или ремонт деталей ярмовой, уравнительной изоляции, экранов, уголков, бакелитовых цилиндров, сушку и пропитку обмоток.

Разборку и ремонт в случае необходимости магнитопровода с восстановлением негодной изоляции и заменой листов магнитопровода, замену и ремонт стяжных шпилек и их изоляции.

Полную замену трансформаторного масла на новое.

Во время технического осмотра электроподвижного состава проверяют состояние главного трансформатора и протирают салфеткой изоляторы: проходной главного ввода, выводов первичной и вторичной обмоток и разрядников. Проверяют крепление проводов к маслоструйным реле и масляным мотор-насосам и шин к разрядникам. Ослабшие провода и шины закрепляют. Проверяют отсутствие течи масла из бака трансформатора, убеждаются в плотности фланцев выводов вторичной обмотки. Обнаруженную течь устраняют. При профилактическом осмотре более тщательно проверяют состояние главного трансформатора и проверяют уровень масла в нем по указателю. При надобности масло добавляют. Проверяют состояние выводов трансформатора, крепления ошиновки и отсутствие течи масла из бака трансформатора. Осматривают маслоструйные реле, проверяют состояние блок-контактов и зачищают их. Проверяют заземление анодных делителей и надежность крепления их контактов, осматривают крепление обмоток переходных дросселей и состояние клиц выводов.

Для ревизии, ремонта и испытаний, трансформатор снимают с э. п. с. и передают в трансформаторное отделение депо, которое должно быть сухим и чистым. Перед снятием трансформатора выводы его вторичной обмотки закорачивают, снимают емкостные заряды и заземляют штангой вывод высоковольтной обмотки. Снимают с трансформатора (кроме трансформаторов электровозов ВЛ80р и ВЛ85) главный контроллер, переходные реакторы и отсоединяют подходящие к нему воздухопроводы и кабели. В трансформаторном отделении его очищают от пыли и грязи, тщательно осматривают его, выявляют пробоины, течь масла в баке, расширителе, охлаждающей системе, кране, фланцах и выводах.

Если в результате осмотра выявляется просачивание масла в сварных швах, фланцах выводов или других местах, проводят дополнительную проверку их способом избыточного давления масляного столба.

Для этого устанавливают трубу диаметром с воронкой над отверстием пробки в крышке расширителя. Столб масла в трубе с воронкой высотой 0,3 мм выдерживают в течение 15 мин, наблюдая за уплотнениями. Появившуюся течь устраняют и повторяют испытания. Отбирают пробу масла для лабораторного анализа. Вынутая из бака активная часть трансформатора должна иметь температуру не ниже температуры воздуха помещения цеха. Если холодная активная часть будет находиться в помещении с более высокой температурой, на ней будут конденсироваться пары воздуха, что приведет к увлажнению изоляции обмоток.

В зимнее время на холодном трансформаторе, поставленном в теплое помещение, будет наблюдаться отпотевание или заиндевение. Поэтому перед вскрытием холодного трансформатора его выдерживают в помещении до уравнивания температур.

Выемная часть может находиться вне бака трансформатора с маслом не более 7 ч. В противном случае или при заниженном сопротивлении изоляции активную часть сушат в вакуум-сушильном шкафу при вакууме не менее 5 кПа (0,05 кгс/см2) или в собственном баке, для чего обмотку закорачивают, причем ток в ней не должен превышать половины номинального тока обмотки. На электропоездах снимают соединительные трубопроводы, отсоединяют подводящие провода, кабели и другие элементы, связывающие трансформатор с другими установками. До выемки активной части измеряют сопротивление изоляции обмоток трансформатора по отношению к корпусу и друг к другу. При демонтаже на срок свыше 3 ч плоские краны закрывают металлическими заглушками. Для предотвращения попадания в трансформаторное масло пыли и грязи места разъема крышки с баком тщательно протирают. Отворачивают все болты крепления крышки к баку.

Технология ремонта тягового трансформатора.

Перед выемкой активной части сливают масло из бака и перекачивают его по трубопроводам трансформаторного отделения. Для предотвращения накопления электростатического заряда при сливе масла или заполнения им бака выводы обмоток следует соединить с баком проводом площадью сечения не менее 1,5 мм2. Затем чалочным приспособлением, предварительно убедившись, что подъему ничто и никто не мешает, поднимают активную часть трансформатора на 3/4 высоты и дают маслу стечь с обмоток в бак. Затем окончательно поднимают активную часть и устанавливают в цехе на противень с деревянным настилом.

Если активная часть сильно загрязнена, то ее промывают чистым подогретым трансформаторным маслом. Допускается предварительно удалить остатки масла деревянным скребком.

Осмотр и ремонт активной части трансформатора начинают с проверки состояния выводов катушек и гибких проводов. Проверяют все болтовые крепления, ослабшие подтягивают и, если необходимо, ставят контргайки и болты закернивают. Тщательно осматривают места пайки отводов к шинам, затягивают болты, сжимают обмотки в осевом направлении. Осматривают стяжные клицы, защитные фартуки, шпильки и другие детали крепления обмоток. Следят за тем, чтобы выводы катушек располагались друг от друга на расстоянии 5--10 мм.

Для увеличения плотности по резьбе деревянных гаек на резьбу стержней наматывают льняные нитки. Во избежание ослабления шин и излома клиц их стягивают осторожно, не допуская прогиба.

Оголенные места и места с обдирами на наружных витках катушек регулировочной обмотки ремонтируют, применяя коробочки из кабельной бумаги К-800 или К-120. Для этого в местах повреждения изоляцию подрезают и зачищают, устраняя заусенцы, нарезают шесть--восемь полосок кабельной бумаги соответствующей длины с учетом перекрытия изоляции провода по 10 мм в обе стороны от места повреждения, промазывают полоски бумаги и медь в месте повреждения клеем БФ-2 или БФ-4 и дают клею подсохнуть на воздухе 3--5 мин; затем накладывают на место повреждения полоски в виде коробочки, тщательно разглаживая каждую полоску, накладывают в месте восстановления изоляции витка поверх всей ширины катушки в радиальном направлении общий бандаж из тафтяной ленты -- один слой вполуперекрышу. Ленту пропускают вокруг катушки с помощью крючка из электрокартона, вставляемого в канал между катушками.

Для замены отдельных изоляционных прокладок, образующих масляные каналы между катушками регулировочной обмотки, концы негодной прокладки с наружного клина срезают и легким усилием руки выдергивают ее. Новую прокладку вставляют на место, осторожно подбивая ее деревянной подбойкой; прокладку устанавливают без каких-либо смещений по отношению к остальным прокладкам данного ряда. Ослабление прессовки обмоток трансформатора устраняют в следующем порядке: ослабляют контргайки, равномерно затягивают до отказа стяжные шпильки, подкладывают под гайки замковые пластины, после чего устанавливают контргайки.

Перед затяжкой шпилек проверяют состояние изолирующих колпачков под прессующими башмачками, поврежденные колпачки заменяют новыми. При подпрессовке обмоток нельзя смещать и исправлять изоляционные прокладки между катушками. Столбы прокладок должны быть строго вертикальны. Расклиновку обмоток выполняют осторожно, не допуская повреждений витковой изоляции.

В обмотках с каналами диаметром 5 мм забивают две дополнительные прокладки по 2,5 мм между основными прокладками, а в обмотках с каналами диаметром 6 мм -- одну прессованную прокладку под верхнее опорное кольцо. Забивать прокладки под плоскости катушек запрещается. Дополнительные прокладки должны входить на всю глубину основных прокладок и не иметь по отношению к ним боковых смещений.

Сжатие обмотки трансформатора электровоза осуществляют равномерной подтяжкой болтов с моментом затяжки 120--130 Н•м (12--13 кгс-м), после чего контргайки затягивают, а резьбу закернивают. На электровозе ЧС4Т болты фиксируют проволокой. При ослаблении стяжки магнитопровода затягивают болты в нижней части стяжной рамы по обеим сторонам нижней части бака. Момент силы затяжки болтов составляет 50--60 Н•м (5--6 кгс-м). Если у катушки есть выпученность, но обрыва, короткого замыкания в ней нет и сопротивление ее изоляции удовлетворительно, то разрешается выправлять выпученность легкими ударами молотка через деревянную прокладку.

Изоляция витков должна иметь одинаковый соломенно-желтый цвет без следов местного чрезмерного нагрева. Наличие графитового осадка указывает на имевшее ранее место электрическое перекрытие. Если во время эксплуатации было замечено повышенное гудение трансформатора, проверяют крепление магнитопровода. Осматривают гибкие провода выводов; при наличии обрывов жил гибкие провода снимают и ремонтируют.

Разборку обмоток активной части выполняют в случае обнаружения в ней скрытой неисправности, для чего ее освобождают от связей, снимают крышку трансформатора, верхние ярмовые балки и аккуратно разбирают пакеты ярма, укладывая их в том порядке, в каком снимают. Одновременно составляют схему расположения пакетов в стержне, пронумеровывают пакеты, и номера их записывают на схеме. Такой порядок в дальнейшем обеспечивает быструю и правильную сборку магнитопровода.

Бак трансформатора и расширительный бак осматривают. Дистанционный термометр с расширительного бака снимают для проверки в отделении контрольно-измерительных приборов, а стенки бака тщательно очищают от масла.

Сборка, проверка и испытание тягового трансформатора

Сборка тягового трансформатора выполняется в следующем порядке. До установки в бак собранной активной части трансформатора осматривают резиновые прокладки, негодные заменяют. Прокладки должны быть изготовлены из маслостойкой резины. На бак устанавливают электронасос. После установки активной части, дистанционного термометра и закрепления крышки бака открывают спускной кран, включают центробежный насос и заливают масло, периодически включая и выключая центробежный насос. Внешним осмотром убеждаются в отсутствии течи масла и, контролируя по маслоуказателю, доливают масло до требуемого уровня.

После заливки масла выпускают воздух из коллекторов радиаторов системы охлаждения и внутренних полостей изоляторов трансформатора. Для этого вывертывают пробки на коллекторах радиаторов и на верхних колпачках изоляторов и закрывают их после появления в отверстиях масла. Сразу же после заливки отбирают пробу масла для полного анализа. Электрическая прочность масла должна быть не ниже 35 кВ. Через 12 ч берут повторно пробу масла.

Испытание трансформаторов проводят с целью проверки соответствия полностью собранного трансформатора техническим условиям.

У отечественных трансформаторов проверяют электрическую прочность трансформаторного масла, измеряют сопротивление изоляции обмоток и сопротивление их постоянному току. Электрическую прочность масла проверяют спустя 12 ч после заливки его в бак трансформатора. Во время отстоя трансформатора осуществляют обкатку электронасоса в течение 3 ч для удаления воздуха из обмоток и изоляционных частей трансформатора.

При положительном анализе трансформаторного масла, проведенном в соответствии с государственным стандартом, и если пробивное напряжение на стандартном разряднике оказалось не ниже 40 кВ, проводят следующие электрические испытания.

Сопротивление изоляции обмоток измеряют мегаомметром напряжением 2500 В через 60 с после приложения напряжения при температуре изоляции не ниже +10°С. Наименьшие значения сопротивления изоляции для каждого типа трансформатора приведены в соответствующих заводских инструкциях. Однако по сопротивлению изоляции можно сделать только грубое предварительное заключение об отсутствии каких-либо существенных дефектов изоляции обмоток. Это измерение проводят перед испытаниями электрической прочности изоляции.

Электрическую прочность изоляции испытывают с целью установления надежности изоляции обмоток относительно друг друга и по отношению к заземленным частям трансформатора, а также для проверки изоляции между отдельными частями каждой из обмоток и между витками.

Метод приложенного напряжения применяют при использовании постороннего источника напряжения частотой 50 Гц. Испытанию подвергают каждую обмотку как по отношению к другим обмоткам, электрически не соединенным с ней при работе, так и по отношению к заземленным металлическим частям трансформатора. Испытательное напряжение прикладывают в течение 1 мин между замкнутой накоротко испытуемой обмоткой и заземленным баком, с которым соединяют магнитную систему и замкнутые накоротко все остальные обмотки испытуемого трансформатора.

Источником питания служат трансформаторы ИОМ-100/100 для обмотки высшего напряжения и ОМ-20/10 для обмоток низшего напряжения и собственных нужд. Значения испытательных напряжений указаны в заводских инструкциях.

Испытание индуцированным напряжением носит контрольный характер. Его выполняют для выявления повреждения изоляции обмоток, которое могло возникнуть в результате испытания ее приложенным напряжением. К выводам одной из обмоток подводят двойное номинальное напряжение этой обмотки частотой 200 Гц в течение 30 с. Все остальные обмотки должны быть разомкнуты. В каждой обмотке трансформатора при этом будет наводиться э. д. с. повышенной частоты, равная двойному номинальному напряжению данной обмотки. Частоту повышают для того, чтобы при двойном индуцированном напряжении намагничивающий ток в трансформаторе сохранился на прежнем уровне.

Трансформатор считается выдержавшим испытание, если не наблюдалось толчков тока, а намагничивающий ток имел нормальное для данного трансформатора значение. Всякое увеличение тока свидетельствует о наличии дефекта в изоляции обмотки.

По коэффициенту трансформации определяют правильность числа витков в обмотках трансформатора. На проверяемую обмотку низшего напряжения подают пониженное напряжение и измеряют напряжение на выводах. Выводы обмоток выбирают по схеме соединения обмоток трансформатора. Коэффициент трансформации определяют как отношение высшего напряжения к низшему. Отклонения напряжений от номинальных значений допускаются не более ±0,5%.

Сопротивление меди обмоток постоянному току позволяет судить о наличии дефектов в обмотке. Кроме того, по его значению можно обнаружить ошибку в намотке обмоток проводом иной, чем предусмотрено, площадью сечения, а также обрыв одной из параллельных ветвей обмотки.

Сопротивление меди можно проверить мостом или методом вольтметра-амперметра. В последнем случае, включив выключатель 2, подводят к проверяемой обмотке 1 через резистор R постоянный ток, фиксируя по амперметру. Сопротивление меди можно измерит по амперметру А и вольтметру V значения тока и напряжения.

Результаты испытаний заносят в протокол, который прикладывают к паспорту трансформатора.

Предельно допускаемые размеры деталей при эксплуатации и различных видах технического обслуживания и ремонта

После ремонта тяговые трансформаторы подвергают предварительным и контрольным испытаниям. Предварительно испытывают обмотку, изоляцию магнитопровода, вводы на крышке, бак на герметичность. Степень увлажнения изоляции может быть оценена коэффициентом абсорбции который определяют для всех групп обмоток с помощью мегаомметра напряжением 2,5 кВ как отношение сопротивления изоляции при вращении рукоятки в течение 60 с к значению сопротивления при вращении в течение 15 с. При превышении этого значения обмотку сушат в вакуум-сушильном шкафу или в собственном баке, закорачивая тяговую обмотку. С целью проверки качества ремонта собранного трансформатора проводят контрольные испытания в соответствии с диагностическим тестом.

Минимальное сопротивление изоляции, МОм: высоковольтной обмотки -- 50, цепи обмоток низкого напряжения электровозов ВЛ60К, ВЛ80К, ВЛ80Т -- 1,5; цепи обмоток 0152 электровозов ЧС4 -- не ниже 1,2. Изоляция должна быть одинакового соломенно-желтого цвета

Шпильки клицы, узлы крепления магнитопровода не должны иметь перемещений. Сопротивление изоляции -- не ниже 5 Мом.

В эксплуатации насос должен развивать напор около 100 кПа.

Приспособления, технологическая оснастка, средства механизации, оборудование, применяемое при ремонте

При ремонте тягового трансформатора применяют следующее оборудовании:

1. Стенд для испытания электрической прочности изоляции электрооборудования ЭПС, типа А2373.01.

2. Стенд для испытания аппаратов электровозов переменного тока, типа А2084-01.

3. Индикатор универсальный «Элин-1».

4. Вакуумно-сушильный шкаф.

3. Техника безопасности при ремонте, сборке, испытании тягового трансформатора. Организация рабочего места. Требования электробезопасности

Общие требования безопасности труда. Слесарь должен: применять безопасные приемы труда; содержать в исправном состоянии и чистоте инструмент, стенды и приспособления; выполнять входящую в его обязанности или порученную мастером работу; внимательно следить за сигналами руководителя работ и выполнять все его указания и распоряжения.

Требования безопасности перед началом работ. Перед началом работы слесарь должен надеть полагающуюся ему исправную спецодежду и спец. обувь, привести их в порядок. Не допускается носить спецодежду расстегнутой и с подвернутыми рукавами. На рабочем месте слесарь должен внешним осмотром проверить состояние инструмента, приспособлений, наличие на стеллажах и ремонтных установках запасных частей и материалов. Неисправный инструмент, измерительные приборы, шаблоны должны быть заменены на исправные. При производстве работ в другом цехе доложить мастеру данного цеха о необходимости выполнения определенных операций и приступить к ним после получения разрешения. Обо всех обнаруженных недостатках слесарь обязан сообщить мастеру и не приступать к работе до их устранения.

Требования безопасности в аварийных ситуациях. При возникновении аварийной ситуации слесарь обязан прекратить работу, немедленно сообщить о случившемся мастеру и далее выполнять его указания по предупреждению несчастных случаев или устранению возникшей аварийной ситуации. Слесарь, находящийся вблизи от места происшествия, по сигналу тревоги обязан немедленно явиться к этому месту и принять участие в оказании пострадавшему первой (до врачебной) помощи или устранения возникшей аварийной ситуации. При возникновении пожара сообщить в пожарную охрану по телефону и руководителю работ.

Перед постановкой электровоза на ремонт все выводы обмоток трансформатора соединяют друг с другом накоротко и заземляют специальным гибким соединением для того, чтобы исключить возможность трансформации высокого напряжения, например, при случайном прикосновении электродом к электрическим цепям трансформатора во время сварочных работ. Не разрешается оставлять трансформатор на крюке крана подъемного устройства больше времени, необходимого для подъема, перемещения и опускания. При подъеме или опускании активной части в бак запрещается выполнять работы на ней и на баке.

. Не разрешается работать под поднятой крышкой трансформатора. Сварочные работы на баке следует выполнять в помещениях, не опасных в пожарном отношении. Перед сваркой бак очищают от остатков трансформаторного масла, промывают или тщательно протирают с внутренней стороны и продувают воздухом для удаления паров масла. Переносные электрические лампы напряжением выше 24 В применять не разрешается. В помещениях, где ремонтируют активную часть трансформатора и очищают масло, запрещается пользоваться приборами с открытым огнем и курить. Здесь должны быть огнетушители и другой противопожарный инвентарь. Перед пайкой активную часть следует протирать и очищать от трансформаторного масла. В помещении для сушки активной части трансформатора не допускается хранение горючих материалов, промасленных концов, ветоши, дерева и др. Помещения должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Лак, бензин, керосин и другие легковоспламеняющиеся материалы хранят в изолированном помещении. При испытаниях изоляции обмоток и магнитопровода на стенде повышенным напряжением заземляют магнитопровод, трансформатор напряжения и реостат. Испытание производят в диэлектрических перчатках стоя на резиновом коврике.

Несмотря на небольшую токсичность трансформаторного масла, работающие в трансформаторном отделении должны вытирать руки, чтобы предотвратить раздражение кожи маслом, и соблюдать личную гигиену. Требования техники безопасности при испытании изоляции трансформатора на пробивной установке аналогичны описанным выше.

Требования электробезопасности

1. Запрещается приступать к работе на электровозе (электропоезде) при красном или негорящих огнях световой сигнализации на ремонтном стойле (пути) депо, ПТОЛ.

2. Заземление шкафов и ящиков с электрооборудованием необходимо поддерживать в исправном состоянии и проверять при каждом техническом обслуживании и ремонте электровоза (электропоезда). Особое внимание следует обращать на заземление кожухов электропечей и щитков измерительных приборов.

3. Перед техническим обслуживанием или ремонтом оборудования в высоковольтной камере необходимо проверить исправность электрических и механических защитных устройств (блокировок) дверей и ограждений высоковольтной камеры.

Запрещается открывать двери (шторы) высоковольтной камеры (находиться в высоковольтной камере), снимать щиты подвагонных ящиков, кожухи и другие защитные ограждения электрооборудования при поднятом токоприемнике электровоза и электропоезда, а также если к розеткам питания от постороннего источника под кузовом электровоза (вагона электропоезда) подведено напряжение выше 42 В переменного тока или выше 110 В постоянного тока.

4. Подачу напряжения во вспомогательные электрические цепи и электрическую цепь тяговых электродвигателей от постороннего источника тока следует производить при выключенном главном выключателе (быстродействующем выключателе), опущенном токоприемнике, заземленных межсекционных проводах электрических цепей тяговых электродвигателей и заблокированной секции электровоза.

5. Во всех случаях подключения тяговых двигателей под напряжение до 400 В постоянного тока места присоединения питающего кабеля к выводным концам тягового двигателя изолируют.

6. При поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике электровоза (вагонов электропоезда) разрешается:

заменять перегоревшие лампы освещения ходовых частей, кузова (без захода в высоковольтную камеру и снятия ограждений), кабин управления, вагонов электропоезда и буферных фонарей при обесточенных цепях освещения;

протирать стекла кабины управления внутри и снаружи и лобовую часть кузова, не приближаясь к токоведущим частям контактной сети, находящимся под напряжением, на расстояние менее 2 м и не касаясь их через какие-либо предметы;

менять предохранители в цепях управления, предварительно их обесточив;

менять прожекторные лампы при обесточенных цепях освещения, если их смена предусмотрена из кабины управления;

осматривать тормозное оборудование и проверять выходы штоков тормозных цилиндров;

проверять на ощупь нагрев букс;

вскрывать кожух и настраивать регулятор давления;

настраивать электронный и вибрационный регуляторы напряжения, стоя на диэлектрическом ковре и надев диэлектрические перчатки и диэлектрические боты;

продувать маслоотделители и концевые рукава тормозной и напорной магистралей;

проверять подачу песка под колесную пару.

На электровозах, кроме того, разрешается:

обслуживать аппаратуру под напряжением 50 В постоянного тока, которая находится вне высоковольтной камеры;

проверять цепи электронной защиты под наблюдением мастера, стоя на диэлектрическом ковре и надев на руки диэлектрические перчатки;

проверять показания электроизмерительных приборов, расположенных в шкафах с электрооборудованием;

проверять показания манометров, расположенных в шкафах с оборудованием;

контролировать по приборам, а также визуально работу машин и аппаратов, не снимая ограждений и не заходя в высоковольтную камеру;

обтирать нижнюю часть кузова;

осматривать механическое оборудование и производить его крепление, не заходя под кузов;

проверять давление в маслопроводе компрессора;

регулировать предохранительные клапаны воздушной системы (кроме электровозов серии ЧС2Т);

производить уборку (кроме влажной) кабины, тамбуров и проходов в машинном отделении.

Выполнение других работ на электровозе, в том числе состоящем из двух и более секций, и электропоезде при поднятом хотя бы на одной из секций электровоза (вагоне электропоезда) и находящемся под напряжением токоприемнике запрещается.

7. Слесарю запрещается:

иметь и применять личные реверсивные рукоятки контроллера машиниста, блокировочные ключи выключателей и других устройств, а также пользоваться заменяющими их приспособлениями;

отключать любое блокирующее устройство, обеспечивающее безопасность ремонтного (обслуживающего) персонала, а также снимать при поднятом токоприемнике съемные крышки подвагонных ящиков с электрооборудованием и другие ограждения на электровозе (вагонах электропоезда);

подниматься на крышу электровоза, вагонов электропоезда под контактным проводом, находящимся под напряжением, а также при снятом напряжении, но еще незаземленном контактном проводе.

8. При техническом обслуживании и ремонте оборудования, узлов и деталей непосредственно на электровозе (электропоезде) следует пользоваться переносными светильниками на напряжение не выше 42 В переменного тока. При работах на электровозе (электропоезде) допускается использование переносных светильников с лампами на напряжение 50 В постоянного тока от аккумуляторной батареи или другого источника питания. Запрещается использование переносных светильников без предохранительных сеток, с поврежденной вилкой и изоляцией проводов.

9. Перед испытанием сопротивления изоляции электрического оборудования повышенным напряжением слесарь должен убедиться, что все работы на электровозе (секции электропоезда) прекращены, работники с используемым в работе инструментом сошли с электровоза (вагонов электропоезда) и вышли из смотровой канавы, электровоз (секция электропоезда) спереди и сзади с правой и левой сторон огражден четырьмя предупреждающими знаками “Внимание! Опасное место”, а спереди и сзади на расстоянии 2 м от электровоза (секции электропоезда) находятся двое дежурных.

10. До подачи испытательного напряжения от трансформатора необходимо проверить его заземление и затем присоединить провода к испытываемому оборудованию. Регулировку испытательного напряжения следует выполнять в диэлектрических перчатках, стоя на диэлектрическом коврике.

11. Проверку сопротивления изоляции мегаомметром и регулировку тока уставки электрических аппаратов без снятия с электровоза (электропоезда) должны проводить два слесаря, один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, а второй - не ниже III.

12. Провода, отсоединяемые от электрического аппарата, необходимо предварительно обесточить, для чего их следует отключить от аккумуляторной батареи, концы тщательно изолировать и укрепить в положении, исключающем возможность соприкосновения с электрическими аппаратами или заземленными частями электровоза (вагона электропоезда).

13. Испытания сопротивления изоляции электрооборудования повышенным напряжением, проверку целости электрических цепей и измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра следует производить при закороченных и заземленных вторичных обмотках тягового трансформатора.

После проверки целости электрических цепей или измерения сопротивления изоляции необходимо снять емкостной заряд этих цепей заземляющей штангой путем касания контактным пальцем штанги одного из выводов каждой группы вторичных обмоток тягового трансформатора, которые питают соответствующие преобразователи. Только после этого можно снять перемычки и заземление вторичных обмоток тягового трансформатора.

14. Во время испытания повышенным напряжением и измерения сопротивления изоляции электрооборудования электровоза (электропоезда) с помощью мегомметра запрещается производить любые виды технического обслуживания и

15. Перед испытаниями изоляции аппаратов, снятых с электровоза (электропоезда), на электрическую прочность необходимо проверить исправность блокирующих устройств двери ячейки испытательной станции. Предупредительная сигнализация должна быть включена на протяжении всего времени испытаний.

16. Осмотр тяговых двигателей, подвагонного оборудования, вспомогательных машин и аппаратов электровоза (электропоезда) следует производить только при опущенных токоприемниках на всех секциях электровоза (моторных вагонах электропоезда), выключенных крышевых разъединителях и шинном разъединителе, отключенном выключателе управления в кабине и отключенных ножах выключателей тяговых двигателей.

В работе были рассмотрены конструкция, назначение, условия работы тягового трансформатора, основные неисправности, нормы допусков деталей при выходе из ремонта. Также был рассмотрен процесс осуществления ремонта трансформатора, а также объем работы и охраны труда на рабочем месте.

Литература

1. Курасова Д.А., Эльперин В.И. Справочник технолога по ремонту электроподвижного состава железнодорожного транспорта. -1989.

2. Деповской ремонт электровозов переменного тока.

3. Находкин В.М., Яковлев Д.В. Ремонт электроподвижного состава.

4. Шеремет Д.М. Электропоезда переменного тока. Москва: Транспорт 2006 год

5. Находкин В.М. Ремонт электроподвижного состава.- Москва: Транспорт 1989 год.

6. Хасин Л.Ф. Экономика, организация и управление локомотивным хозяйством.- Москва: Желдориздат 2002 год

7. Инструкция по охране труда при ремонте электровозов и электропоездов ОАО«РЖД» 5 декабря 2013 г. № 2679р.

Размещено на Allbest.ru