Испытания электродвигателей переменного тока, турбогенераторов, гидрогенераторов
Испытания электродвигателей переменного тока проводятся для оценки состояния изоляции и выявления образующихся в ней дефектов. Для изоляции обмоток электрических машин применяется большое количество разнообразных электроизоляционных материалов (бумага, лакоткань, асбест, микалента, миканит, эскапон, лаки, компауды и т.п.), выбор которых определяется условиями работы машины и характеризуется нагревостойкостью, относительной влажностью окружающей среды, регламентным числом пусков и реверсов, механической прочностью, озоностойкостью и другими критериями.
Изоляция электрических машин является наиболее существенной частью, которая определяет надёжность и срок службы машины в основном по причине старения под действием различных факторов. Основной причиной повреждения изоляции электродвигателей является совместное действие тепловых, механических и электрических воздействий, а также влияние окружающей среды (влажность, загрязнённость, высокая температура и т.д.). Тепловое старение органических составляющих изоляции (смолы, бумага, ткани) сильно снижает электрическую прочность машинной изоляции. Неорганические составляющие (слюда, стекло, асбест) не подвержены тепловому старению при обычных для электродвигателей рабочих температурах. Тепловое старение делает изоляцию уязвимой для механических воздействий. При работе машин их обмотки подвергаются воздействию электрических усилий от действия электромагнитных сил при нормальных или аварийных режимах, что приводит к их перемещению. Кроме того, обмотки подвержены воздействию сил, возникающих при тепловых расширениях неодинаковых для различных частей. Для новой изоляции все эти воздействия не представляют большой опасности, но при потере механической прочности, изоляция менее способна противостоять обычным условиям вибрации или ударов, разности тепловых расширений и сжатий меди, стали и конст-руктивных деталей. В силу вышесказанного, в процессе эксплуатации прочность изоляции машин снижается (Рис. 1.1). Как видно из рисунка, прочность изоляции снижается интенсивно в первые годы работы, а затем это снижение уменьшается. Через несколько лет после ввода машины в эксплуатацию прочность её изоляции снижается примерно на 30%. Уровень прочности изоляции электродвигателей при перенапряжениях характеризуется коэффициентом импульса: Uп = Uимп/U~ где: Uимп – импульсное пробивное напряжение U~ – амплитудное значение переменного (выдерживаемого в течение 1 минуты) напряжение. Обычно для новой изоляции среднее значение Кп = 1,22-2,0. Для состарившейся изоляции при наличии дефектов Кп снижается до 1,0 и даже 0,5-0,8. Такое же положение имеет место для витковой изоляции. Наиболее характерными видами дефектов изоляции обмоток электрических машин являются местные дефекты (трещины, расслоения, воздушные включения, местные перегревы, истирания и т.п.), охватывающие незначительную часть площади изоляции. Оценка качества изоляции обмоток, концевых выводов и других элементов вращающихся машин производится при монтаже и в процессе эксплуатации и включает в себя внешний осмотр, проверку правильности маркировки выводов и полярности обмоток, измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции, измерения тока утечки на выпрямленном напряжении, испытание повышенным напряжением промышленной частоты, измерение сопротивления обмоток постоянному току, измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора, измерение зазоров в подшипниках скольжения, проверка работы электродвигателя на холостом ходу, измерение вибрации подшипников электродвигателя, измерение разбега ротора в осевом направлении, проверка работы электродвигателя под нагрузкой, проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов, испытание возбудителей.
Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводят испытания:
- При вводе в эксплуатацию: ПУЭ, 7-е издание, Глава 1.8., п. 1.8.15.
- В эксплуатации: ПТЭЭП, Приложение 3, п. 23, пп.23.1-23.13. Приложение 3.1, таб.28-31.
