Электротехнический-портал.рф

...для студентов ВУЗов электротехнических специальностей и инженеров

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Испытания электрических машин после ремонта

E-mail Печать PDF
(6 голоса, среднее 3.67 из 5)

После ремонта производится обкатка машин и приемосдаточ­ные испытания по нормам, приведенным в ПЭЭП. Заключение о пригодности к эксплуатации дается не только на основании сравнения результатов испытания с норма­ми, но и по совокупности результатов всех проведенных испыта­ний и осмотров. Значения полученных при испытаниях парамет­ров должны быть сопоставлены с исходными данными, а также с результатами предыдущих испытаний электрической машины.

Под исходными данными понимаются значения, указанные в паспорте машины, и протоколах испытаний завода-изготовителя, в стандартах и технических условиях. При отсутствии исходных дан­ных в качестве таковых могут быть приняты значения параметров, полученные при приемосдаточных испытаниях пли испытаниях по окончании восстановительного ремонта электрической машины.

После истечения гарантийного срока эксплуатации по специ­альной программе испытывают также электрические машины иностранных фирм.

Программой испытаний двигателей переменного тока после ка­питального ремонта предусмотрены следующие операции:

  • испытание стали статора двигателей с обмотками из прямо­угольного провода (удельные потери — не более 5 Вт/кг, наи­больший перегрев зубцов при Вz = 1 Тл не должен превышать 45°С, наибольшая разность перегрева различных зубцов при той же индукции — не более 30°С);
  • измерение сопротивления изоляции обмоток статора, ротора, термоиндикаторов с соединенными проводами (если они имеют­ся в данной машине) и подшипников;
  • испытание обмоток статора и ротора при собранном двигате­ле повышенным напряжением промышленной частоты в тече­ние 1 мин. Значения испытательных напряжений обмоток в про­цессе их изготовления и после сборки машины приведены в табл. 4...6. Результаты испытаний считаются положи­тельными, если не наблюдалось скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания его установившегося значения, про­боев или перекрытий и если сопротивление изоляции, измерен­ное мегомметром после испытаний, осталось прежним;
  • измерение сопротивлений обмоток статора и ротора постоян­ному току (проводится для двигателей мощностью 300 кВт и бо­лее или для двигателей с Uн>3 кВ), а также реостатов и пускорегулирующих резисторов. Отклонения сопротивления обмоток от паспортных данных и по фазам должно быть не более ±2 %, для реостатов — не более ±10%;
  • измерение воздушного зазора (если позволяет конструкция) в четырех сдвинутых на 90° точках (измеренные зазоры не должны отключаться от среднего более чем на 10 %) и зазоров в под­шипниках скольжения (допустимые значения зазоров приведены в табл. 7. Если зазор больше допустимого, необходимо перезалить вкладыш подшипника;
  • испытание витковой изоляции обмоток из прямоугольного провода импульсным напряжением высокой частоты в течение 5...10 с. Значения испытательных напряжений приведены в табл. 8;
  • проверка работы двигателя на холостом ходу (для двигателей мощностью 100 кВт и более и напряжением 3 кВ и выше). Ток холостого хода не должен отличаться более чем на 10 % от указанного II каталоге при продолжительности испытания 1 ч;
  • измерение вибрации подшипников для двигателей напряжением 3 кВ и выше и двигателей ответственных механизмов. Макси­мально допустимая амплитуда вибрации составляет 50, 100, 130 и 160 мкм для двигателей с частотой вращения соответственно 3000, 1500. 1000 и 750 об/мин и менее;
  • измерение разбега ротора в осевом направлении проводится для двигателей с подшипниками скольжения, двигателей ответ­ственных механизмов и при выемке ротора в ходе ремонта (допустимый разбег — не более 4 мм);
  • проверка работы двигателя под нагрузкой для двигателей напряжением свыше 1 кВ или мощностью 300 кВт и более (величина нагрузки не менее 50% от номинальной);
  • гидравлическое испытание воздухоохладителя (проводится в течение 5...10 мин при избыточном давлении 0,2...0,25 МПа);
  • проверка исправности стержней короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных электродвигателей мощностью 100 кВт и более (все стержни должны быть целыми);
  • проверка срабатывания защиты машин напряжением до 1000 В при питании от сети с заземленной нейтралью (проводится у ма­шин с Uн > 42 В, работающих в опасных и особо опасных услови­ях, а также у всех машин с Uн > 380 В).

 

Программой испытаний машин постоянного тока после капи­тального ремонта предусмотрены следующие операции:

  • измерение сопротивления изоляции обмоток и бандажей;
  • испытание изоляции повышенным напряжением промышлен­ной частоты в течение 1 мин (значения испытательных напряже­ний приведены в табл. 9). Эти испытания не про­водятся для машин мощностью до 200 кВт с напряжением до 440 В;
  • измерение сопротивления обмоток, реостатов и пускорегулирующих резисторов постоянному току в практически холодном состоянии. Значения сопротивлений обмоток возбуждения не дол­жны отличаться от заводских значений более чем на 2 %, обмотки якоря – 10 %. В цепях реостатов и пускорегулирующих резисторов не должно быть обрыва цепей;
  • снятие характеристик холостого хода и испытание витковой изоляции. Характеристика холостого хода снимается у генерато­ров (максимальное напряжение – 1,3 номинального; отклонение характеристики от заводской не нормируется). Продолжительность испытания витковой изоляции составляет 5 мин, а среднее на­пряжение между соседними коллекторными пластинами, если 2р > 4, не должно превышать 24 В.

Нормы испытаний электрических машин после ремонта (по ПЭЭП)

1. Всыпные обмотки статора

Таблица 4

Испытуемый элемент двигателя переменного тока с Uн≤0,66 кВ

Испытательное напряжение, кВ в зависимости от мощности Pн, кВт

0,2…10

10,1…1000

Обмотки после укладки в пазы до пайки межкатушечных соединений

2,5

3,0

Обмотки после пайки и изолировки межкатушечных соединений

2,3

2,7

Обмотки после пропитки и запрессовки обмотанного сердечника

2,2

2,5

Главная изоляция обмотки собранного двигателя переменного тока

2Uн+1,0, но не менее 1,5

2. Обмотки статора из прямоугольного провода

Таблица 5

 

Испытательное напряжение для

Испытуемый элемент

электродвигателей на номинальное напряжение, кВ

обмотки двигателей

до 1000 кВт

свыше 1000 кВт

 

до 0,66

2

3

6

10

3

6

10

Отдельная катушка

4,5

11,0

13,5

21,1

31,5

13,5

23,5

34,0

(стержень) перед укладкой

 

 

 

 

 

 

 

 

Обмотка после укладки

3,5

9,0

11,5

18,5

29,0

11,5

20,5

30,0

в пазы до пайки между-

 

 

 

 

 

 

 

 

катушечных соединений

 

 

 

 

 

 

 

 

Обмотки после пайки

3,0

6,5

9,0

15,8

25,0

9,0

18.5

27,0

и изолировки соединений

 

 

 

 

 

 

 

 

Главная изоляция обмотки собранной машины

2Uн+1

5,0

7,0

13,0

21,0

7,0

15.0

23.0

но не

 

 

 

 

 

 

 

<1,5кВ

 

 

 

 

 

 

 

3. Обмотки ротора

Таблица 6

Испытуемый элемент ротора асинхронных двигателей

Испытательное напряжение, кВ

1. Полная замена обмотки

Отдельные стержни до укладки в пазы

Стержни после укладки в пазы, но до соединения

Обмотка после соединения, пайки и бандажировки

Контактные кольца до соединения с обмоткой

2U*рот+3,0

2U*рот+2,0

2U*рот+1,0

2U*рот+2,2

2. Частичная замена обмотки

Оставшаяся часть обмотки после выемки заменяемых катушек, секций или стержней

2U*рот (но не менее 1,2 кВ)

Вся обмотка после присоединения новых катушек, секций или стержней

2U*рот (но не менее 1,0 кВ)

* 2U*рот - напряжение на кольцах неподвижного ротора с разомкнутой обмот­кой при номинальном напряжении на статоре.

4. Допустимые значения воздушного зазора

Таблица 7

Номинальный диаметр вала, мм

Зазор, мкм. при частоте вращения, об/мин

до 1000

1000... 1500

более 1500

18. ..30

40 ...93

60... 130

140 ...280

31. ..50

50... 112

75... 160

170. ..340

51 ...80

65... 135

95... 195

200 ...400

81 ... 120

80... 160

120. ..235

230 ...460

121 ... 180

100... 195

150. ..285

260 ...530

181 ...260

120 ...225

180. ..300

300 ...600

261 ...360

140 ...250

210. ..380

340 ...680

361 ...600

170 ...305

250. ..440

380 ...760

5. Импульсное испытательное напряжение витковой изоляции обмоток статора двигателей переменного тока

Таблица 8

Тип изоляции витков

 

 

Амплитуда напряжения, В/виток

до укладки секций в пазы

после укладки и бандажировки

Провод ПВО

210

180

Провода ПБД, ПДА, ПСД

420

360

Провод ПБД с однослойной изоляцией из бумажной ленты

700

600

Провода ПБД и ПДА с изоляцией слоем

микаленты через виток

700

600

То же, с прокладками миканита в пазовой части

между витками

1000

850

Провод с однослойной изоляцией микалентой толщиной 0,13 мм вполнахлеста

1100

950

Провод ПБД с однослойной изоляцией шелковой лакотканью толщиной 0,1 мм вполнахлеста

1400

1200

Провода ПБД и ПДА с однослойной изоляцией микалентой толщиной 0,13 мм вполнахлеста или 1/3 нахлеста

1400

1200

Провод ПБД или ПДА с однослойной изоля­цией микалентой толщиной 0,13 мм вполнахлеста и сверху слоем хлопчатобумажной ленты впритык

2100

 

 

1800

 

 

Провод ПДА, изолированный двумя слоями микаленты толщиной 0,13 мм вполнахлеста

2800

2400

6. Испытательное напряжение промышленной частоты для изоляции машин постоянного тока мощностью более 3 кВт

Таблица 9

Испытуемый элемент

Испытательное напряжение, кВ

Обмотки машин постоянного тока: на номинальное напряжение до 100 В

1,6UH+0.8

на номинальное напряжение более 100 В и мощностью до 1000 кВт

1,6UH+0.8 (но не менее 1,2)

на номинальное напряжение более 100 В и мощностью более 1000 кВт

1,6UH+0.8

Обмотки возбудителей синхронных генераторов

8UH(но не менее 1,2 и не более 2,8)

Обмотки возбудителей синхронных двигателей и компенсаторов

8UH(но не менее 1,2)

Бандажи якоря

1,0

Реостаты и пускорегулирующие резисторы (допускается испытание совместно с изоляцией цепей возбуждения)

1,0

 

Испытания трансформаторов после капитального ремонта

После завершения ремонтных работ трансформатор подвергается испытаниям в целях проверки каче­ства и отсутствия дефектов, а также проверки характеристик транс­форматора на соответствие требованиям стандартов, технических условий или других регламентирующих документов. Программа испытаний после капитального ремонта с разборкой активной части трансформатора в соответствии с ПЭЭП содержит 19 пунк­тов, в том числе: определение условий включения; измерение сопротивления изоляции (R60''и R60''/R15''); измерение тангенса угла диэлектрических потерь; определение емкостных характери­стик (ΔC/C  и C2/C50); испытание изоляции повышенным напря­жением промышленной частоты; измерение сопротивления обмо­ток постоянному току; проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток; измерение тока и потерь холостого хода; проверка работы переключающего устройства; проверка ра­боты устройства переключения ответвлений; испытания бака на прочность; проверка устройств охлаждения и состояния индика­торного силикагеля; испытание трансформаторного масла из транс­форматора; испытание включением толчком на номинальное на­пряжение; испытание вводов и встроенных трансформаторов тока.

При измерении электрического сопротивления обмоток посто­янному току различие сопротивлений на одноименных ответвле­ниях разных фаз не должно превышать 2 %. Проверка работы пе­реключающего устройства проводится согласно инструкции заво­да-изготовителя.

Трансформаторное масло подвергают испытанию на электричес­кую прочность (на пробой), на диэлектрические потери (tgδ) и на химический анализ. Для эксплуатационного масла  должен быть не более 7% при 70°С (для свежего сухого масла tgδ<1,5...2,5%). Химический анализ масла заключается в определении содержания механических примесей, кислотного числа и содержания водора­створимых кислот и щелочей.

Температура вспышки паров масла может снижаться не более чем на 5°С от первоначальной (135°С). Масло трансформаторов с азотной или пленочной защитой проверяют на влаго- и газосодержание, которые должны соответствовать заводским нормам.

Испытание электрической прочности изоляции включает: опре­деление пробивного напряжения масла или другого жидкого ди­электрика, которым заполнен трансформатор; испытание изоля­ции обмоток напряжением 35 кВ и ниже вместе с вводами повы­шенным напряжением промышленной частоты, приложенным от внешнего источника (в течение 1 мин); испытание изоляции дос­тупных для испытания стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок напряжением 1 кВ промышленной частоты (в тече­ние 1 мин).

Испытательные напряжения превышают номинальные и зави­сят от условий эксплуатации. Трансформаторы, предназначенные для эксплуатации в электроустановках, подвергающихся воздей­ствию грозовых перенапряжений при обычных мерах грозозащи­ты, испытывают по нормам для нормальной изоляции, а транс­форматоры, предназначенные для эксплуатации в электроуста­новках, не подверженных воздействию грозовых перенапряжений, или при специальных мерах грозозащиты — по нормам для облег­ченной изоляции. Изоляция трансформатора до проведения ис­пытаний подвергается обработке в соответствии с установленным технологическим процессом.

При испытании изоляции напряжением промышленной час­тоты, приложенным от внешнего источника, проверяется элект­рическая прочность главной изоляции (каждой обмотки по отноше­нию к другим обмоткам, включая отводы и выводы, а также по отношению к баку и другим заземленным частям трансформатора).

Изоляцию каждой обмотки испытывают поочередно. При этом испы­тательное напряжение прикладывается между испытываемой об­моткой, замкнутой накоротко, и заземленным баком. Остальные вводы других обмоток соединяют между собой и заземляют вместе с баком и магнитной системой. Напряжение к первичной об­мотке повышающего трансформатора подводят от генератора пе­ременного тока с регулируемым возбуждением или от регулиро­вочного автотрансформатора. Испытательное напряжение подни­мают плавно и выдерживают в течение 1 мин. Возрастание силы тока и снижение напряжения, фиксируемое приборами, обычно указывают на наличие дефекта в изоляции испытательного транс­форматора. Повреждение в трансформаторе также проявляется в виде потрескивания и разрядов.

Трансформатор считают выдержавшим испытания, если в про­цессе испытания не наблюдалось полного разряда (по звуку), раз­ряда на защитном шаровом промежутке, выделения газа и дыма или изменения показания приборов. Если при испытании отмече­ны разряды в баке, сопровождающиеся изменением режима в испытательной установке или появлением дыма, активная часть подлежит осмотру, а при необходимости — разборке для выясне­ния и устранения причины разрядов или пробоя.

Продольная изоляция обмотки (изоляция между витками, ка­тушками, слоями, фазами) испытывается повышенным напря­жением, индуктированным в самом трансформаторе. Испытания проводят путем приложения к одной из обмоток двойного номи­нального напряжения этой обмотки при повышенной частоте (но не более 400 Гц). Повышение частоты необходимо во избежание чрезмерного увеличения индукции и намагничивающего тока. Испытания проводят по схеме опыта холостого хода напряжением частоты не менее 2fном и продолжительностью 1 мин (при бо­лее высоких частотах продолжительность испытания уменьшает­ся, но не должна быть менее 15 с).

Основным дефектом, который выявляется при таком испытании, является замыкание между витками или слоями обмотки, а также между отводами. Если имеются признаки дефекта, то важно до разборки трансформатора измерениями токов и напряжений по фазам установить дефектную фазу. Затем эта фаза подвергается тщательному осмотру. Дефектное место обмотки можно опреде­лить индукционным методом или измерением электрического со­противления.

Индукционный метод нахождения короткозамкнутого витка ос­нован на наличии электромагнитного поля вокруг короткозамк­нутого витка, созданного в нем индуктированным током корот­кого замыкания. Поле вокруг остальных витков отсутствует. Нали­чие и положение короткозамкнутого витка обнаруживают особой катушкой, называемой искателем, к которой подключен чувстви­тельный прибор. Измерительный аппарат состоит из искателя и указателя. Искатель представляет собой многовитковую катуш­ку, насаженную на магнитопровод, состоящий из нескольких пластин электротехнической стали, и присоединенного к ней указательного. Напряжение в проверяемой обмотке индуктируется «питате­лем», который выполняется ана­логично представленному на рис. 2 искателю, или представ­ляет собой длинный стержень с намотанными по всей длине витками. Обмотка питателя подключается к сети напряжением 36, 127 или 220 В. Если проверяемая обмотка насажена на стержень магнитной системы, возбуждение осуществляется обычным путем (при подаче небольшого напряжения безопасного для персонала). Перемещая искатель сначала вдоль обмотки, а затем в радиальном направлении, устанавлива­ют место замыкания по наибольшему показанию прибора.

Оценка состояния изоляции производится на основании указанного комплекса испытаний.

Измерение сопротивления изоляции обмоток производится при температуре не ниже 10°С мегомметром класса 1000 В в трансфор­маторах класса напряжения до 35 кВ и мощностью до 16 мВ∙А и класса 2500 В с пределами измерения 0...10000 МОм — во всех остальных случаях. При этом за температуру изоляции в масляных трансформаторах принимают температуру масла в верхних слоях, в сухих — температуру окружающего воздуха.


Обновлено 17.12.2014 15:48  
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Основное меню

Авторизация


© 2016 Электротехнический портал. Все права защищены.

Яндекс.Метрика