4. РЕМОНТ СTATOPOB ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Перемотка обмотки статора.
Необходимость полной перемотки вызывается: общим старением изоляции вследствие длительной эксплуатации; неудовлетворительным состоянием изоляции элементов обмотки статора вследствие многочисленных механических повреждений или деформаций, вызванных ослаблением крепления обмотки; перешихтовкой активной стали статора (в этом случае при удовлетворительном состоянии изоляции после демонтажа элементы обмотки используются вторично).
Объективными критериями состояния изоляции служат испытания обмотки статора повышенным напряжением и обязательный тщательный осмотр изоляции всех элементов обмотки. Недостаточно делать вывод о пригодности изоляции обмотки статора к дальнейшей эксплуатации только по результатам ее испытания повышенным напряжением.
Вследствие теплового старения микалентной компаундированной изоляции с течением времени уменьшается количество связующего. Изоляция теряет эластичность, становится хрупкой, расслаивается. Признаком старения изоляций является вспухание ее в вентиляционных каналах и в местах выхода из паза. При нажиме пальцами на изоляцию чувствуется немонолитность ее и податливость. Такая изоляция не обеспечит надежность работы обмотки в процессе нормальной эксплуатации. Изоляция с большим содержанием связующего более эластична, гибка и лучше выдерживает электродинамические усилия.
Специальными испытаниями и исследованиями, проведенными автором, установлено, что на электродвигателях с остаточными деформациями лобовых частей катушек обмотки статора после работы в анормальных режимах целесообразно выполнять полную перемотку обмотки с заменой изоляции даже в том случае, если обмотка выдержала высоковольтные испытания. В такой обмотке в отдельных катушках, имеющих значительно более низкое пробивное напряжение, при продолжении эксплуатации происходит пробой изоляции и аварийный останов агрегата, вследствие дальнейшего снижения электрической прочности.
Частичную перемотку обмотки статора целесообразно выполнять только в том случае, если изоляция оставшейся части ее имеет высокий технический уровень. Автором разработаны методы планирования сроков перемоток обмоток электродвигателей, обеспечивающие необходимый уровень надежности обмотки статора [4, 5].
До разборки обмотки выполняют следующие измерения (и результаты их вписывают в формуляр): вылеты лобовых часлей, расположение дистанционных распорок, шнуровых бандажей, бандажных колец, расстояние между головками, расположение соединительных и выводных шин, сверяют схему термоконтроля и электрическую схему соединений с заводскими данными. Пазы статора и все съемные элементы обмотки и детали ее крепления маркируют.
Изоляцию с мест соединений обмотки удаляют, а соединения распаивают, предварительно обложив эти места теплоизоляцией. Срезают шнуровые бандажи, демонтируют распорки и расклинивают пазы. Поднимают шаг обмотки, предварительно нагревая катушки во избежание повреждения микалентной изоляции до температуры 85 — 90°С. При этой температуре изоляция катушек становится достаточно эластичной и хорошо выдерживает неизбежные при подъеме шага деформации. Подогревают катушки постоянным или переменным током. Ток регулируют так, чтобы нагрев катушки длился 15 — 20 мин. Катушки поднимают с обоих концов паза, продолжая нагрев. На катушку у самого края активной стали надевают для подъема петлю из нескольких витков киперной ленты, которую затем натягивают деревянным рычагом, опирая его на зубец статора. Во избежание изгиба пазовой части катушек в зазор между верхним и нижним стержнем катушек (в местах вентиляционных каналов стали статора) продевают киперную ленту и с ее помощью продолжают поднимать катушку. После выхода одной стороны катушки из паза ее продолжают поднимать, не допуская искривления головки при повороте лобовой части. Приподнятую катушку подвязывают киперной лентой к расположенным выше лобовым частям обмотки или к доске, уложенной в расточку статора. После подъема шага обмотки вынимают поочередно все катушки обмотки статора. Из пазов удаляют прокладки. Демонтируют бандажные кольца и детали их крепления.
В зависимости от сроков ремонта электродвигателя и наличия резервного комплекта катушек определяют объем дальнейшего ремонта. Технология укладки резервных катушек заводского изготовления и последующих операций аналогична технологии укладки катушек, переизолированных в условиях ремонтного предприятия. После выемки обмотки статор продувают сухим сжатым воздухом и осматривают. Калибром и линейкой проверяют размеры пазов, сердечника статора и заполняют формуляр.
 |
Рис. 21. Пресс-форма для одновременной опрессовки двух катушек обмотки статора: 1 — винт; 2 — пресспланки; 3 — скобы; 4 — катушки |
Активную сталь статора испытывают на потери и нагрев. При наличии отклонений, связанных с повреждениями, последние устраняют, пока не будут получены показатели, соответствующие нормам. Расточку статора, нажимные пальцы и пазы покрывают тонким слоем лака БТ-99 с помощью краскораспылителя. Устанавливают бандажные кольца, изолируя их семью слоями микаленты ЛМЧ-ББ 0,17, тремя слоями стеклолакоткани ЛСБ, накладываемыми вполнахлеста, и одним слоем стеклоленты.
При использовании резервных катушек последние укладывают на козлы и снимают защитный слой бумаги. Проверяют отсутствие в катушках повреждений защитного слоя изоляции. При наличии повреждений накладывают новую стеклоленту и покрывают ее лаком БТ-99. Калибром в нескольких точках по длине проверяют высоту и ширину пазовой части катушки. Ширина катушки должна обеспечивать технологический зазор на укладку в пазу, равный 0,3 мм. Если ширина катушки меньше необходимой, то наложением дополнительного слоя стеклоленты обеспечивают требуемый размер. При размерах, превышающих номинальные, необходимо подпрессовать катушку в прессформе, нагревая до температуры 95 — 100°С (рис.21). Проверяют линейкой и шаблоном длину прямолинейной части катушки до изгиба и правильность геометрии лобовых частей катушек. Испытывают витковую и корпусную изоляцию.
 |
Рис. 22. Статор электродвигатели, подготовленный к укладке обмотки и установленный в кантователь: 1 — каток; 2 — трос; 3 — кнопка управления; 4 — приводной электродвигатель;5 — редуктор; 6 — основание |
Резервные или переизолироватчные катушки перед укладкой помещают в сушильный шкаф и нагревают до температуры 90 — 95 °С, затем пазовые части катушек натирают парафином и укладывают в паз. Вначале осаживают в пазы статора правые стороны катушек первого шага (если смотреть со стороны выводных концов катушек). Левые стороны этих катушек в пазы не осаживают, а осторожно отгибают внутрь статора. Аналогично (с осадкой только правых сторон) укладывают последующие катушки первого шага обмотки. Укладка должна производиться без особых усилий, вначале легкими ударами молотка через подкладочную подушку, затем через осадочную доску. Остальные катушки укладывают в пазы, одновременно осаживая правые и левые стороны.
Для удобства выполнения всех технологических операций целесообразно использовать кантователь конструкции Каунасэнергоремонта (рис. 22). По мере укладки катушек устанавливают шнуровые бандажи 2, 4 (рис.23). Правые стороны катушек последнего шага укладывают на дно пазов под низ левых сторон катушек первого шага. Затем осаживают левые стороны катушек первого шага. Устанавливают в пазы прокладки и пазовые клинья, собирают и запаивают соединения по схеме. Пайку выполняют внахлест меднофосфористым припоем марки МФ9 с применением флюса № 209.
 |
Рис. 23. Установка шнуровых бандажей на лобовые части (а), межкатушечные соединения (б) и соединительные шины (в): 1 — лобовая часть катушки: 2,4,7,9 - шнуровой бандаж; 3 — бандажное кольцо;5 — межкатушечные перемычки; 6 — головки катушек; 8 — распорка; 10 — соединительные шины; 11 — колодка |
Соединения обмотки изолируют четырьмя слоями микаленты ЛМЧ-ББ 0,17, тремя слоями стеклолакоткани ЛСБ, накладываемыми вполнахлеста, и слоем стеклоленты. Соединительные шины изолируют пятью, а межкатушечные соединения двумя слоями микаленты. Для усиления изоляции обмоток электродвигателей, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, и повышения их надежности количество слоев микаленты и стеклолакоткани увеличивают на один проход и устанавливают шнуровые бандажи 7, 9.
В качестве выводов обмотки статора используют провод марки РКГМ, дополнительно изолированный семью слоями вполнахлеста стеклолакоткани ЛСЭ, ЛСЛ или ЛСБ. Если для выводов используют голый медный провод, то его изолируют пятью слоями микаленты ЛМЧ-ББ-0,17, тремя слоями стеклолакоткани и одним слоем стеклоленты.
Обмотку покрывают эмалью ГФ-92ХС. При укладке и после ее окончания проводят электрические испытания. При пробое обмотки статора во время эксплуатации и невозможности заменить электродвигатель резервным (или для экономии времени) поврежденные катушки исключают из схемы. При этом допускается исключать в каждой фазе не более 10 % катушек. Если фаза состоит из двух или более параллельных ветвей, то в каждой ветви допускается исключать не более 10 % ее катушек.
Выводные концы поврежденной катушки отрезают (кусачками) от перемычек и изолируют. Перемычки припаивают к соседней катушке медно-фосфористым припоем и изолируют. Головку поврежденной катушки с одной стороны разрезают, витки разводят и изолируют друг от друга. Это необходимо во избежание образования короткозамкнутого контура, прохождение тока по которому приведет к недопустимому нагреву лежащих рядом катушек паза. Отремонтированные таким образом электродвигатели могут работать несколько лет без ремонта обмотки статора, однако для повышения надежности их работы желательно в ближайший плановый капитальный ремонт заменить вырезанные катушки новыми.