Электрооборудование, Электрооборудование с нормальной изоляцией, Электрооборудование с облегченной изоляцией
электромотор
постоянного
Синхронные электродвигатели, Испытания
объект испытаний
условия испытаний
средства испытаний
исполнители испытаний
нормативно-техническая документация
Испытания как основная форма контроля электрооборудования представляют собой экспериментальное определение количественных и качественных показателей свойств изделия как результата воздействия на него при его функционировании, а также при моделировании объекта.
Цели испытаний
а) выбор оптимальных конструктивно-технологических решений при создании новых изделий;
- б) доводку изделий до необходимого уровня качества;
- в) объективную оценку качества изделий при их постановке на производство и в процессе производства;
- г) гарантирование качества изделий при международном товарообмене.
позволяют выявить
а) недостатки конструкции и технологии изготовления электрооборудования, приводящие к срыву выполнения заданных функций в условиях эксплуатации;
- б) отклонения от выбранной конструкции или принятой технологии;
- в) скрытые дефекты материалов или элементов конструкции, неподдающиеся обнаружению существующими методами технического контроля;
- г) резервы повышения качества и надежности разрабатываемого конструктивно-технологического варианта изделия.
По результатам испытаний изделий в производстве разработчик
устанавливает причины снижения качества.
В данной работе мы рассматриваем основные понятия, общие методические указания по испытаниям электрооборудования, подробно останавливаемся на испытаниях электродвигателей переменного тока.
1 Испытания электрооборудования
1.1 Основные понятия
При изучении правил испытания электрооборудования следует знать значение следующих понятий.
Предельно допустимое значение параметра, Исправное состояние
Ресурс — наработка электрооборудования от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в состояние, при котором дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна.
Контроль технического состояния (контроль), Ремонт по техническому состоянию, Испытания, Комплексные испытания, Измерения, Погрешность измерения, Испытательное напряжение частоты 50 Гц, Испытательное выпрямленное напряжени
Аппараты — силовые выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, отделители, короткозамыкатели, заземлители, предохранители, предохранители-разъединители, вентильные разрядники, ограничители перенапряжений, комплектные распределительные устройства, комплектные экранированные токопроводы, конденсаторы.
Повышение качества электромонтажа на предприятии городского хозяйства ...
... системы менеджмента качеством в ОАО «Белгородэнергоремонт». Решение поставленной в дипломной работе цели осуществляется ... работ по силовому электрооборудованию значительно меньше, чем на пред-приятиях металлообрабатывающей промышленности; на заводах электролиза алюминия основной объем работ падает на монтаж ... способах канализации электроэнергии и в конструкции распределительных устройств (РУ). В ...
Условные обозначения категорий контроля:
П — при вводе в эксплуатацию нового электрооборудования и электрооборудования, прошедшего восстановительный или капитальный ремонт и реконструкцию на специализированном ремонтном предприятии;
К — при капитальном ремонте на энергопредприятии;
С — при среднем ремонте;
Т — при текущем ремонте электрооборудования;
М — между ремонтами.
Категория «К» включает контроль при капитальном ремонте как данного вида электрооборудования, так и оборудования данного присоединения.
Испытания при средних ремонтах турбогенераторов с выводом ротора производятся в объеме и по нормам для капитального ремонта (К), а без вывода ротора — в объеме и по нормам для текущего ремонта (Т).
1.2 Общие методические указания по испытаниям
электрооборудования
Испытания электрооборудования должны производиться с соблюдением требований правил техники безопасности.
Измерение изоляционных характеристик электрооборудования под рабочим напряжением разрешается осуществлять при условии использования устройств, обеспечивающих безопасность работ и защиту нормально заземляемого низкопотенциального вывода контролируемого объекта от появления на нем опасного напряжения при нарушении связи с землей.
Электрические испытания изоляции электрооборудования и отбор пробы трансформаторного масла для испытаний необходимо проводить при температуре изоляции не ниже 5°С, кроме оговоренных в Нормах случаев, когда измерения следует проводить при более высокой температуре. В отдельных случаях (например, при приемо-сдаточных испытаниях) по решению технического руководителя энергопредприятия измерения тангенса угла диэлектрических потерь, сопротивления изоляции и другие измерения на электрооборудовании на напряжение до 35 кВ включительно могут проводиться при более низкой температуре. Измерения электрических характеристик изоляции, произведенные при отрицательных температурах, должны быть повторены в возможно более короткие сроки при температуре изоляции не ниже 5°С.
Сравнение характеристик изоляции должно производиться при одной и той же температуре изоляции или близких ее значениях (расхождение — не более 5°С).
Если это невозможно, должен применяться температурный перерасчет в соответствии с инструкциями по эксплуатации конкретных видов электрооборудования.
При измерении сопротивления изоляции отсчет показаний мегаомметра производится через 60 с после начала измерений. Если в соответствии с Нормами требуется определение коэффициента абсорбции ( R 60″ /R 15″ ), отсчет производится дважды: через 15 и 60 с после начала измерений.
Испытанию повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции другими методами.
Перед проведением испытаний изоляции электрооборудования (за исключением вращающихся машин, находящихся в эксплуатации) наружная поверхность изоляции должна быть очищена от пыли и грязи, кроме тех случаев, когда испытания проводятся методом, не требующим отключения электрооборудования.
Испытание изоляции обмоток вращающихся машин, трансформаторов и реакторов повышенным приложенным напряжением частоты 50 Гц должно производиться поочередно для каждой электрически независимой цепи или параллельной ветви (в последнем случае при наличии полной изоляции между ветвями).
При этом вывод испытательного устройства, который будет находиться под напряжением, соединяется с выводом испытуемой обмотки, а другой — с заземленным корпусом испытуемого электрооборудования, с которым на все время испытаний данной обмотки электрически соединяются все другие обмотки.
Обмотки, соединенные между собой наглухо и не имеющие выведенных обоих концов каждой фазы или ветви, должны испытываться относительно корпуса без их разъединения.
При испытаниях электрооборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц, а также при измерении тока и потерь холостого хода силовых и измерительных трансформаторов рекомендуется использовать линейное напряжение питающей сети.
Испытательное напряжение должно подниматься плавно со скоростью, допускающей визуальный контроль по измерительным приборам, и по достижении установленного значения поддерживаться неизменным в течение всего времени испытания. После требуемой выдержки напряжение плавно снижается до значения не более одной трети испытательного и отключается.
Под продолжительностью испытания подразумевается время приложения полного испытательного напряжения, установленного Нормами.
2 Нормы испытаний электрооборудования на примере
электродвигателей переменного тока
2.1Испытания электродвигателей переменного тока, Электродвигатели переменного тока, Измерение сопротивления изоляции., Оценка состояния изоляции обмоток электродвигателей при решении вопроса о необходимости сушки., Испытание повышенным напряжением промышленной частоты., Измерение сопротивления постоянному току., Обмотки статора и ротора., Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции
| Испытуемый элемент | Вид изме-рения | Напряжение мегаом-метра, В | Допустимое значение сопротивления изоляции, МОм, и коэффициента абсорбции | Примечание |
| 1. Обмотка статора | П | 2500/1000/ /500** | В соответствии с указаниями табл. 2 2. | |
| К, Т |
Для электродвигателей, находящихся в эксплуатации, допустимые значения сопротивления изоляции R 60″ и коэффициент абсорбции не нормируются, но должны учитываться при решении вопроса о необходимости их сушки |
В эксплуатации определение коэффициента абсорбции R 60″ /R 15″ обязательно только для электродвигателей напряжением выше 3 кВ или мощностью более 1 МВт |
||
| 2. Обмотка ротора | П | 1000 (допускается 500) | 0,2 | Измерение производится у синхронных электродвигателей и электродвигателей с фазным |
| К, Т | — | ротором на напряжение 3 кВ и выше или мощностью более 1 МВт | ||
| 3. Термоин-дикаторы с соединительными проводами | П, К | 250 | — | |
| 4. Подшип-ники | П, К | 1000 | — | Измерение производится у электродвигателей на напряжение 3 кВ и выше, подшипники которых имеют изоляцию относительно корпуса. Измерение производится относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах. В эксплуатации измерение производится при ремонтах с выемкой ротора |
При текущих ремонтах измеряется, если для этого не требуется специально проведения демонтажных работ.
Сопротивление изоляции измеряется при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжение 500 В, при номинальном напряжении обмотки свыше 0,5 кВ до 1 кВ — мегаомметром на напряжение 1000 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 1 кВ — мегаомметром на напряжение 2500 В.
Таблица 2.2 Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбциидля обмоток статора электродвигателей
| Мощность, номинальное напряжение электродвигателя, вид изоляции обмоток | Критерии оценки состояния изоляции обмотки статора | |
| Значение сопротивления изоляции, МОм |
Значение коэффициента абсорбции R 60″ /R 15″ |
|
| 1. Мощность более 5 МВт, термореактивная и микалентная компаундированная изоляция | Согласно условиям включения синхронных генераторов п. 3.2. | |
| 2. Мощность 5 МВт и ниже, напряжение выше 1 кВ, термореактивная изоляция | При температуре 10-30°С сопротивление изоляции не ниже десяти мегаом на киловольт номинального линейного напряжения | Не менее 1,3 при температуре 10-30°С |
| 3. Двигатели с микалентной компаундированной изоляцией, напряжение свыше 1 кВ, мощность от 1 до 5 МВт включительно, а также двигатели меньшей мощности наружной установки с такой же изоляцией напряжением свыше 1 кВ | Не ниже значений, указанных в табл. 2.3 | Не ниже 1,2 |
| 4. Двигатели с микалентной компаундированной изоляцией, напряжение свыше 1 кВ, мощность менее 1 МВт, кроме указанных в п. 3 | Не ниже значений, указанных в табл. 2.3. | — |
| 5. Напряжение ниже 1 кВ, все виды изоляции | Не ниже 1,0 МОм при температуре 10-30°С | — |
Наименьшие допустимые значения сопротивления изоляции для электродвигателей (табл. 5.2, пп. 3 и 4)
| Температура обмотки, °С |
Сопротивление изоляции R 60″ , МОм, при номинальном напряжении обмотки, кВ |
||
| 3-3,15 | 6-6,3 | 10-10,5 | |
| 10 | 30 | 60 | 100 |
| 20 | 20 | 40 | 70 |
| 30 | 15 | 30 | 50 |
| 40 | 10 | 20 | 35 |
| 50 | 7 | 15 | 25 |
| 60 | 5 | 10 | 17 |
| 75 | 3 | 6 | 10 |
Испытательные напряжения промышленной частоты для обмотокэлектродвигателя переменного тока
| Испытуемый элемент | Вид испы-тания | Мощность электродвигателя, кВт | Номинальное напряжение электродвигателя, кВ | Испытательное напряжение, кВ |
| 1. Обмотка статора*** | П | Менее 1,0 | Ниже 0,1 |
0,8 (2 U ном +0,5) |
| От 1,0 и до 1000 | Ниже 0,1 |
0,8 (2 U ном +1) |
||
| Выше 0,1 |
0,8 (2 U ном +1), но не менее 1,2 |
|||
| От 1000 и более | До 3,3 включительно |
0,8 (2 U ном +1) |
||
| От 1000 и более | Свыше 3,3 до 6,6 включительно |
0,8·2,5 U ном |
||
| От 1000 и более | Свыше 6,6 |
0,8 ( U ном +3) |
||
| К | 40 и более, а также | 0,4 и ниже | 1,0 | |
| электродвигатели | 0,5 | 1,5 | ||
| ответственных | 0,66 | 1,7 | ||
| механизмов* | 2,0 | 4,0 | ||
| 3,0 | 5,0 | |||
| 6,0 | 10,0 | |||
| 10,0 | 16,0 | |||
| Менее 40 | 0,66 и ниже | 1,0 | ||
| 2. Обмотка ротора синхронных электродвигателей, предназначенных для непосредственного пуска, с обмоткой возбуждения, | П | — | — |
8-кратное U ном системы возбуждения, но не менее 1,2 и не более 2,8 |
| замкнутой на резистор или источник питания | К | — | — | 1,0 |
| 3. Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором | П, К | — | — |
1,5 U р **, но не менее 1,0 |
| 4. Резистор цепи гашения поля синхронных двигателей | П, К | — | — | 2,0 |
| 5. Реостаты и пускорегулировочные резисторы | П, К | — | — |
1,5 U р **, но не менее 1,0 |
Испытание необходимо производить при капитальном ремонте (без смены обмоток) тотчас после останова электродвигателя до его очистки от загрязнения.
U р
С разрешения технического руководителя предприятия испытание двигателей напряжением до 1000 В при вводе в эксплуатацию может не производиться.
Реостаты и пускорегулировочные резисторы., Измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора., Измерение зазоров в подшипниках скольжения., Допустимые величины зазоров в подшипниках скольжения электродвигателя
| Номинальный | Зазор, мм, при частоте вращения, об/мин | ||
| диаметр вала, мм | До 1000 | От 1000 до 1500 (включительно) | Свыше 1500 |
| 18-30 | 0,04-0,093 | 0,06-0,13 | 0,14-0,28 |
| 31-50 | 0,05-0,112 | 0,075-0,16 | 0,17-0,34 |
| 51-80 | 0,065-0,135 | 0,095-0,195 | 0,2-0,4 |
| 81-120 | 0,08-0,16 | 0,12-0,235 | 0,23-0,46 |
| 121-180 | 0,10-0,195 | 0,15-0,285 | 0,26-0,53 |
| 181-260 | 0,12-0,225 | 0,18-0,3 | 0,3-0,6 |
| 261-360 | 0,14-0,25 | 0,21-0,38 | 0,34-0,68 |
| 361-600 | 0,17-0,305 | 0,25-0,44 | 0,38-0,76 |
Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.
Измерение вибрации подшипников электродвигателя. Измерение производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, а также у всех электродвигателей ответственных механизмов. Вертикальная и поперечная составляющие вибрации (среднеквадратическое значение виброскорости или размах вибросмещений), измеренные на подшипниках электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должны превышать значений, указанных в заводских инструкциях. При отсутствии таких указаний в технической документации вибрация подшипников электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должна быть выше следующих значений:
| Синхронная частота вращения, об/мин | 3000 | 1500 | 1000 | 750 и менее |
| Вибрация подшипников, мкм | 30 | 60 | 80 | 95 |
Периодичность измерений вибрации узлов ответственных механизмов в межремонтный период должна быть установлена по графику, утвержденному техническим руководителем электростанции.
Измерение разбега ротора в осевом направлении., Проверка работы электродвигателя под нагрузкой., Гидравлическое испытание воздухоохладителя., Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.
при ремонтах обмоток
3Метрологическое обеспечение
Для испытания электрооборудования используются следующие виды оборудования:
Мегаомметр
Рис. 1 Аналоговый мегаомметр Рис. 2 Цифровой мегаомметр
Приборы комплексного контроля:, Анализатор качества питания трехфазной сети
Таблица 3.1 . Технические характеристики Анализатора качества питания трехфазной сети с функцией регистратора FLUKE 435:
| Входы | Количество | 9: 4 входа для измерения тока, 4 входа для измерения напряжения (3 фазы и нейтраль) и 1 «земля». |
| Максимальное напряжение | 1000 В (действующее значение), 6 КВ — пик | |
| Макс. частота опроса |
2*10 5 отсчетов в секунду по каждому каналу одновременно |
|
| Напряжение | Действ. значение (AC + DC) | |
| Диапазон измерений: | 1 … 1000 В | |
| Точность: | 0.5% от номинального значения | |
| Пиковое значение | ||
| Диапазон измерений: | 1 … 1400 В | |
| Точность: | 5% от номинального значения | |
| К — фактор (Crest factor) | ||
| Диапазон измерений: | 1.0 … > 2.8 | |
| Точность: | ±5% | |
| Сила тока | Действ. значение (AC + DC) | |
| Диапазон измерений: | 0 … 20 КА | |
| Точность: | ±1% ± 5 ед.мл.разр. | |
| Пиковое значение | ||
| Диапазон измерений: | 0 … 5.5 КА | |
| Точность: | 5% | |
| К — фактор (Crest factor) | ||
| Диапазон измерений: | 1 … 10 | |
| Точность: | ±5% | |
|
Частота 2 |
Номинальное значение 50 Гц | |
| Диапазон измерений: | 42.50 … 57.50 Гц | |
| Точность: | ±0.1% ± 5 ед.мл.разр. | |
|
Спады и повышения (Sags & Swells) |
Действ. значение напряжения (AC + DC) ³ | |
| Диапазон измерений: | 0.0% … 100% от номинального значения | |
| Точность: | ±1% от номинального значения | |
| Действ. значение тока (AC + DC) ³ | ||
| Диапазон измерений: | 0 … 20 КА | |
| Точность: | ±1% ± 5 ед.мл.разр. | |
| Гармоники | Число гармоник (интергармоник) (n) | |
| Диапазон измерений: | Постоянный ток, 1..50; (Выкл., 1..49) считая относительно основной гармоники | |
| Действ. значение напряжения | ||
| Диапазон измерений: | 0.0 … 1000 В | |
| Точность: | ±5% ± 2 ед.мл.разр. | |
| Действ. значение тока | ||
| Диапазон измерений: | 0.0 … 4000 мВ x коэффициент пропорциональности токоизмерительных клещей | |
| Точность: | ±5% ± 5 ед.мл.разр. | |
| Мощность | ||
| Диапазон измерений: | В зависимости от коэффициента пропорциональности токоизмерительных клещей | |
| Точность: | ±5% ± n x 2% показаний, ± 10 ед.мл.разр. | |
| Постоянное напряжение | ||
| Диапазон измерений: | 0.0 … 1000 В | |
| Точность: | ±5% ± 10 ед.мл.разр. | |
| Суммарное гармоническое искажение (THD) | ||
| Диапазон измерений: | 0.0 … 100.0% | |
| Точность: | ±2.5% | |
| Частота | ||
| Диапазон измерений: | 0 … 3500 Гц | |
| Точность: | ± 1 Гц | |
| Фазовый угол | ||
| Диапазон измерений: | -360º … +360º | |
| Точность: | ± n × 1.5º | |
| Мощностные характеристики и расход электроэнергии | Активная мощность (Ватт), Полная мощность (ВА), Реактивная мощность (ВАР) | |
| Диапазон измерений: | 1.0 … 20.00 МВА¹ | |
| Точность: | ±1.5% ± 10 ед.мл.разр. | |
| КВт·ч, КВА·ч, КВАР·ч | ||
| Диапазон измерений: | 00.00 …200.0 ГВА·ч¹ | |
| Точность: | ± 1.5% ± 10 ед.мл.разр. | |
| Коэф. мощности | ||
