энергоремонтный завод
ВИТОК
Пропитка обмоток трансформаторов
Продолжение статьи "Электродинамическая стойкость трансформаторов и реакторов при коротких замыканиях"
Пропитка обмоток является не только трудоемкой технологической операцией, но и вредной для рабочих. С течением времени лак растворяется в масле. При этом не только теряется эффект склейки витков, изоляции, но происходит загрязнение масла, снижение его изоляционных свойств. На всех заводах, где применяется пропитка лаком, периодически ( и совершенно обоснованно) поднимается вопрос об отмене пропитки.
До сих пор среди специалистов, не имеющих большого опыта испытаний трансформаторов на стойкость при КЗ, бытует мнение, что пропитка обмоток лаком ( например бекелитовым лаком) с последующей запечкой (для перевода лака в термоактивное состояние) приводит к увеличению их электродинамической стойкости при КЗ. Действительно, с этой целью пропитку применяют в производстве специальных трансформаторов (например, преобразовательных), что является традицией заводов, специализирующихся на выпуске таких трансформаторов.
В определенной мере для специальных трансформаторов пропитка полезна, ведь для специальных трансформаторов характерны особые условия их эксплуатации, в частности, многократные ударные толчки нагрузки, частые включения и т.д. Слова «в определенной мере» применены из-за того, что серьезных исследований необходимости и просто полезности пропитки ( с подтверждением испытаниями трансформаторов) до сих пор не проведено. Но с традициями бороться трудно, а без экспериментов никто на себя не возьмет ответственности отмены пропитки ответственного трансформатора , если пропитка кем-то когда-то внедрена. Если вопрос применения или отмены пропитки для специальных трансформаторов не очень простой, то для масляных распределительных трансформаторов можно высказать более определенное мнение.
Многолетний опыт испытаний распределительных масляных трансформаторов со слоевыми обмотками ( в ВЭИ и на других стендах) показал, что применение пропитки лаком для увеличения их электродинамической стойкости при КЗ не рационально. Например, на одном заводе даже после неоднократных неудачных результатов испытаний ( с повреждением обмоток ВН из-за витковых замыканий) упорно не хотели отменять пропитку слоевых обмоток ВН, полагая, что запекшийся лак делает обмотку монолитной, компенсируя тем самым неплотность намотки витков из-за недостаточно большого напряга провода и просто плохого качества намотки. Однако ожидаемого эффекта, естественно, получено не было. Разборка поврежденных обмоток ВН с размоткой ее витков показала, что лак проникает в глубину обмотки плохо, надежной «компенсации» неплотной намотки не достигается. В конечном итоге даже самые активные приверженцы пропитки убедились в том, что пропитка лишь улучшает внешний «товарный» вид обмоток. К тому же выполнение рекомендаций по улучшению качества изготовления обмоток оказывается более простым и дешевым способом повышения стойкости при КЗ, чем выполнение пропитки обмотки ВН лаком. Для обмоток НН пропитка практически вообще не дает усиления. Как уже указывалось, основная причина их повреждений – осевые силы из-за несимметрии и отсутствие или недостаточная площадь осевой опоры внутреннего концентра.
До самого последнего времени вопросы сохранения или отмены пропитки являются актуальными, причем имеют место даже курьезные случаи. На одном из самых именитых заводов стали осваивать производство распределительных трансформаторов со слоевыми обмотками, эта продукция для завода оказалась новой. При освоении новой продукции возникли все изложенные выше «детские болезни» трансформаторов со слоевыми обмотками, нужно было осваивать выполнение описанных ранее рекомендаций по обеспечению стойкости таких трансформаторов при КЗ. В какой-то момент вместо привлечения специалистов для разработки таких рекомендаций руководство приняло некомпетентное и абсурдное решение: применить пропитку лаком путем окунания в ванну целиком выемной части трансформатора с последующей ее запечкой. Так как кроме этой «рекомендации» были выполнены и другие, более благоразумные, трансформатор очередные испытания выдержал, но его пропитку отменить так и не решились. Еще раз приходится повторить, что пропитку применять для усиления стойкости при КЗ слоевых обмоток нерационально, имеются много других разумных, эффективных и более простых методов обеспечения стойкости при КЗ.
Наиболее благоприятной относительно электродинамической стойкости при КЗ является технология «блочной намотки», т.е. намотка обмотки ВН непосредственно поверх намотки НН. Необходимо обязательно проводить расчеты стойкости при КЗ как по упрощенной методике, так и по программам РЭСТ, РСТ, оптимизировать осевые силы. В методику расчета стойкости при КЗ слоевых обмоток вводится обычно расчетная возможная несимметрия обмоток (до 15 мм), зависящая от типа обмотки, конструкции системы прессовки и других факторов. Эта расчетная несимметрия является некоторой «волюнтаристской» величиной, для каждого завода она может быть различной, в зависимости от качества изготовления и сборки на этом заводе. Если на определенном заводе точность изготовления обмоток достаточно высокая, есть возможность заложить в расчет меньшую расчетную несимметрию, например, 10 или 7 мм. Такие изменения методики могут быть введены только после проведения испытаний и расчетов трансформаторов.
Рекомендуется проводить больше испытаний трансформаторов на стойкость при КЗ, анализировать их результаты, сравнивать с расчетными исследованиями! Такой путь повышения стойкости трансформаторов при КЗ, повышения качества трансформаторной продукции завода, повышения конкурентоспособности трансформаторов принят передовыми фирмами за рубежом.
Во всех случаях, когда возникают проблемы с обеспечением электродинамической стойкости при КЗ трансформаторов со слоевыми обмотками, рекомендуется обращаться к специалистам (в частности, к испытателям трансформаторов и к разработчикам методики расчета) для проведения и обсуждения дополнительных расчетов, привлечения многочисленных материалов по уже испытанным и рассчитанным трансформаторам, моделям. Это может дать экономию средств и времени на разработку новых трансформаторов, на дополнительные испытания, в конечном итоге может повысить конкурентоспособность и надежность трансформаторов.
Практика работы над вопросами обеспечения электродинамической стойкости трансформаторов со слоевыми обмотками показала, что все рекомендации необходимо повторять многократно, чтобы пытаться компенсировать имеющееся даже у опытных специалистов навязанное предыдущим опытом глубоко ошибочное мнение о том, что для трансформаторов со слоевыми обмотками малой мощности все рекомендации тривиальны, «мелочны» и т.д. (ведь опытные трансформаторщики имели дело с мощными и куда более сложными и ответственными трансформаторами!).
В заключение следует указать, что рекомендации по повышению стойкости обмоток к действию всех видов сил (осевых, радиальных, тангенциальных) при проектировании трансформаторов в полном объеме отражены также во многих других статьях настоящего сборника.
Информация предоставлена ООО Виток капитальный ремонт электродвигателей в Москве.
