Ремонт мощных электродвигателей

4. РЕМОНТ СTATOPOB ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Переизолировка катушек и стержней обмотки статора.

Рис. 24. Снятие корпусной изоляции с катушек обмотки статора: 1 — проводники   катушки;   2 — дисковый   нож; 3 — диск;   4 — щека;   5 — корпусная изоляция

В настоящее время при переизолировке катушек и стержней применяют термопластичную микаленту (компаундированную и некомпаундированную) и термореактивную изоляцию на основе стеклослюдинитовых лент. Технология замены изоляции обоих видов различается незначительно. Ниже рассмотрены технологические процессы замены изоляции обоих видов на основании опыта ремонтных предприятий «Ростовэнергоремонт», «Южэнергоремонт» и др.

С поступивших на участок переизолировки катушек удаляют корпусную изоляцию   (изоляцию с пазовой части — на станке (рис. 24), а с лобовой части и выводных концов — ножом).  По сечению  провода  катушки  рассчитывают  необходимый ток для нагрева меди исходя из расчетной плотности тока, равной 10 — 12 А/мм2. Подсоединив концы катушки к зажимам трансформатора тока ТС-500. устанавливают  необходимое  значение тока  и  нагревают  в течение 3 — 4 мин до размягчения изоляции. Нагревать катушку можно  также   в   печи.   Для   этого   в   камеру   печи   загружают партию из 10 — 15 катушек и выдерживают при температуре 120 — 130°С 20 — 30 мин. Установив разогретую катушку в захваты приспособления растягивают ее в лодочку. Лодочка — это заготовка, которая при дальнейших технологических операциях путем изменения ее формы, превращается в катушку (рис. 25). Лодочку рихтуют молотком через деревянную прокладку и снимают с приспособления. Закрепляют лодочку на универсальном шаблоне перемоточного станка и сматывают медь на барабаны. Количество барабанов определяется числом параллельных проводов в катушке. Стыки обмоточной меди соединяют пайкой припоем Пср-45 (допускается не более одной пайки в катушке). Для улучшения пластичности обмоточную проволоку отжигают в печи при температуре 450 — 500°С в течение 3 — 3,5 ч. Затем горячий барабан с проволокой опускают в ванну с водой и выдерживают до остывания. Отожженная проволока должна быть светлой. Затем проволоку пропускают через рихтовочный станок, в котором проволока очищается от остатков витковой изоляции и рихтуется. Поверхность отрихтованной проволоки должна быть чистой и ровной, без забоин, надрывов и других дефектов, кромки должны быть притуплены.

Рис. 25.  Намотка лодочки на шаблоне нанесением витковой изоляции: 1 —барабан с проводом; 2 —прижимные планки; 3 —ведущий барабан; 4 —подмоточная втулка; 5 — направляющие ролики; 6 — обмо­точная головка; 7 — втулка обмотчика; 8 —обжимные ролики; 9 —лодочка; 10 —раздвижной шаблон;  11 — намоточный станок

На предприятии «Южказэнергоремонт» освоена комплексная установка по восстановлению медной проволоки прямоугольного сечения [6], значительно повышающая уровень механизации, производительности труда и культуры производства. Установка состоит из печи специальной конструкции для отжига изоляции и светлого отжига меди и ванны ультразвуковой очистки провода. После печи проволока в течение 2 — 3 мин очищается в специальной ванне с 1 — 2%-ным водным раствором азотной кислоты под действием ультразвуковых колебаний, затем промывается и сушится.

После рихтовки накладывают витковую изоляцию и наматывают лодочку 9 на раздвижной шаблон 10 намоточного станка 11 (рис. 25).

Ленту накладывают одним или двумя слоями вполнахлеста. Изоляция не должна иметь складок и надрывов ленты. Для предотвращения смещения витков относительно друг друга в лодочке их закрепляют киперной лентой. Раздвижной шаблон настраивают на среднюю длину витка катушки. Готовую лодочку укладывают в зажимы растяжного станка, подают воздух в цилиндры пневмопривода. После окончания цикла готовую катушку извлекают из станка и укладывают на стеллаж. Механизм привода растяжки возвращают в исходное положение переключением крана, подающего воздух в цилиндры.

Настроив прессформу на требуемый шаг между пазовыми частями катушек и необходимый угол развала, опрессовывают их. Уголки, лобовые части и головки катушек рихтуют молотком через подбойку. Опрессовка и рихтовка выполняются с нагревом. После опрессовки поперечное сечение пазовой части должно иметь вид монолитного столбика. Проверяют соответствие размеров катушки чертежу.

Следующей технологической операцией является компаундирование обмотки в специальных котлах, служащее для улучшения электрических характеристик изоляции и повышения ее долговечности. При компаундировании воздушные промежутки в изоляции заполняются компаундом. Процесс компаундирования  включает:  нагрев  и  сушку  при  атмосферном  давлении;   несколько  циклов  сушки  с  различным вакуумом; пропитку и опрессовку обмоток битумной массой.

После выгрузки катушек из котла с них снимают ленточный бандаж и приступают к нанесению корпусной изоляции   одним   из   двух   применяемых   способов:   ручным   и механизированным  на станках типа  ИЛ-1, разработанных ВНИИТэлектромашем,   или   типа   ЛУС-8,   разработанных ЛПЭО «Электросила». При использовании лентоизолировочных станков применяют ленты с подложками из стеклоткани, стеклосетки или полиэтилентерефталатной пленки. Изолировка лентами с бумажной подложкой из-за недостаточной их механической прочности выполняется только вручную. Все слои корпусной изоляции наносят микалентой ЛМЧ-ББ 0,13 или 0,17 вполнахлеста без складок, обрывов ленты и пустот между слоями. Не допускается стыковка лент в пазовой части катушки. В наименовании марок микаленты буквы обозначают: Л — лента; М — на основе слюды мусковит; Ф — на основе слюды флогопит; Ч — на масляно-битумном лаке; С — на масляно-глифталевом лаке; К — на кремнийорганическом лаке; Р — на растворе каучука; Б — оклеена с одной стороны микалентной бумагой; ББ — оклеена с двух сторон микалентной бумагой; ТТ — оклеена с двух сторон стеклотканью; СС — оклеена с двух сторон стеклосеткой; ТС — оклеена с одной стороны стеклотканью, а с другой — стеклосеткой; ТБ — оклеена с одной стороны стеклотканью, а с другой — микалентной бумагой. Гарантийные сроки хранения со дня изготовления: микаленты на масляноглифталевом лаке — 3 мес; микаленты на маслянобитумном, кремнийорганическом лаках и каучуке — 6 мес. Выводные концы 3 катушки изолируют не менее чем до половины длины плеча лобовой части 1 (рис. 26). Переход изоляции выводных концов в изоляцию лобовых частей должен иметь вид конуса. Слои изоляции выводных концов накладывают в направлении к лобовой части с равномерным сдвигом каждого последующего слоя так, чтобы образовавшийся конус изолированного выводного конца плотно прилегал к лобовой части катушки. Выводные концы прибандажируют к лобовым     частям     стеклолентой, а в местах их изгиба накладывают четыре — восемь ниток шнурового бандажа.

Рис. 26. Изолировка лобовых частей катушек: 1 — лобовая часть; 2 —шнуровой бандаж; 3 —выводные концы; 4 — изоляций лобовой части; 5 —обратный конус; 6 — изоляция головки; 7 — прямой конус

Головки катушек изолируют микалентой шириной 20 мм согласно чертежу. При изолировании головок со стороны выводных концов слои изоляции в лобовых частях сводят на конус в том месте, где сведены на конус слои изоляции выводных концов. Оба конуса должны плотно прилегать друг к другу. Наложение изоляции на обе головки выполняют в одном направлении. Корпусная изоляция пазовой части катушки должна переходить не менее, чем на 1/3 длины лобовой части.

Соединение изоляции лобовой части с изоляцией, ранее нанесенной на головки, выполняют постепенным заходом каждого слоя на подготовленный конус. При наложении последнего слоя изоляции прямой конус полностью закры­вают. Если головки, пазовая и лобовая части изолируются однотипной лентой, то при ручной изолировке головку со стороны, противоположной выводным концам, изолируют одновременно с пазовой частью без переходов в виде конуса. Направление изолировки лобовой и пазовой части катушки, а также головки должно совпадать. В процессе изолировки необходимо постоянно утягивать наложенную ленту усилием руки или наложением стеклоленты. Количество накладываемых слоев на пазовую часть определяется толщиной ленты и шириной паза. Количество слоев изоляции лобовой части уменьшается на один слой по сравнению с пазовой частью. Поверхность изолируемой ка­тушки и каждый предыдущий слой ленты промазывают лаком БТ-99. После окончания изолировки выполняется компаундирование катушек, затем на катушку накладывают слой стеклоленты, обеспечивая максимальною ее утяжку. На прямолинейных участках катушки стеклоленту накладывают встык, а в лобовых частях и головках — вполнахлеста. В процессе изолировочных работ выполняют электрические испытания.

В последние годы все более широкое распространение получает термореактивная изоляция на основе стеклослюдинитовых лент марок ЛСК-110-СТ, ЛСК-110-ТТ, длительно допускающих рабочую температуру 130°С. Слюдинитовая лента — это гибкий электроизоляционный материал, представляющий собой композицию из одного или нескольких слоев слюдинитовой бумаги, склеенной с двух сторон с подложками и пропитанной электроизоляционным лаком или компаундом. В наименовании марок лент буквы и цифры означают: Л — лента; С — слюдинитовая; К-110 — марка эпоксиднополиэфирного компаунда; Б — подложка из микалентной  бумаги;   Пл — подложка  из  пленки;   С — односторонняя подложка из стеклоткани разреженной структуры (сетка); СС — двусторонняя подложка из стеклоткани раз­реженной структуры (сетка); Т — односторонняя подложка из стеклоткани; ТТ — двусторонняя подложка из стеклоткани. Гарантийные сроки хранения со дня изготовления ленты на компаунде 110 — 3 мес. Лента должна храниться в упаковке завода-изготовителя в сухом закрытом помещении при температуре от +5 до +35 °С и относительной влажности не более 80%. Перед применением лента должна не менее 24 ч находиться при температуре не ниже +10° С.

Рассмотрим   технологические   особенности   применения стеклослюдинитовых лент ЛСК-110  при  изолировке  катушек. Катушку с собранной в столбик медью и с наложенной витковой изоляцией промазывают эпоксидно-резольным лаком ЭР1-30 и закрепляют витки киперной лентой вразбежку.   Рецептура   лака   ЭР1-30   приведена   в   приложении   3. Катушку укладывают в прессформу и запекают лак ЭР1-30 при температуре 120 — 130 °С в течение 2 ч. Для наложения корпусной изоляции катушку укладывают на изолировочные стойки и промазывают компаундом К-110. Подготавливают ролик  стеклослюдинитовой ленты  к  изолировке:  лента  не должна иметь посторонних включений, сквозных отверстий, разрывов слюдинитовой бумаги или полиэтилентерефталатной   пленки,   плохо   пропитанных   мест,   а   также   морщин и складок. Снимают нитки с торца ролика ленты. В дальнейшем    при    наложении    изоляции    необходимо   следить, чтобы  нитки   не  попадали   поперек  накладываемой  ленты. Катушку, промазанную компаундом К-110, изолируют лентой вполнэхлеста, натягивая ее в процессе изолировки усилием   не   менее   49   Н   (5   кгс)   и   утягивая   рукой.   Число слоев ленты определяют по чертежу.

Ленту ЛСК-110СПл накладывают на  изолируемую катушку   пленкой   наружу,   а   последний   (верхний)   слой -пленкой внутрь. Наружную поверхность изолированной катушки   промазывают   слоем   лака   ЭР1-30   и   накладывают один слой стеклоленты.

Для обеспечения большей монолитности и опрессовки изоляции катушек и стержней обмотки статора перспективным является применение термоусадочных лент и композиционных материалов с термоусадочной подложкой [7]. Корпусная изоляция катушек обмотки статора электродвигателей 6 кВ, выполненная липкой стеклослюдинитовой лентой ЛСЭПЛ-0,17X30 с наложенной на нее термоусадочной лентой  ЛЭТТ-ЛС, меньше разбухает  и  имеет лучшие диэлектрические характеристики, чем изоляция из стеклослюдинитовых лент ЛСК110 или ЛСК110СПл. Основные xарактеристики тканых термоусадочных лент приведены ниже: