Порядок проведения испытаний электрооборудования (Синхронные генераторы и компенсаторы)
Здравствуйте уважаемые посетители сайта "Помощь электрикам" Тема нашего разговора сегодня это испытание синхронных генераторов и компенсаторов. Тема достаточно актуальна для генерирующих предприятий. Так как правильное проведение испытания может дать реальную оценку состояния электрооборудования.
Кстати если есть необходимость спроектировать СИНХРОННЙ ГЕНЕРАТОР ИЛИ ДВИГАТЕЛЬ заходите сюда.
Но обо все по порядку.
Синхронные генераторы мощностью более 1 МВт напряжением выше 1 кВ, а также синхронные компенсаторы должны испытываться в полном объеме настоящего параграфа.
Генераторы мощностью до 1 МВт напряжением выше 1 кВ должны испытываться по п. 1-5, 7-15 настоящего параграфа.
Генераторы напряжением до 1 кВ независимо от их мощности должны испытываться по п. 2, 4, 5, 8, 10-14 настоящего параграфа.
1. Определение возможности включения без сушки генераторов выше 1 кВ. При решении вопроса о необходимости сушки компаундированной, термореактивной и гильзовой изоляции обмотки статора синхронного генератора или синхронного компенсатора следует руководствоваться указаниями разд. 3 "Электрические машины" СНиП 3.05.06-85. "Электротехнические устройства" Госстроя России.
2. Измерение сопротивления изоляции. Сопротивление изоляции должно быть не менее значений, приведенных в табл. 1.1.
3. Испытание изоляции обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением с измерением тока утечки по фазам. Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом.
Значения испытательного напряжения приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.1. Допустимое сопротивление изоляции
|
Испытуемый объект |
Напря- жение мега- омметра, кВ |
Сопротивление изоляции |
|
Обмотка статора напряжением до 1 кВ (каждая фаза в отдельности относительно корпуса и других заземленных фаз)
|
1
|
Не менее 0,5 МОм при температуре 10-30°С |
|
То же напряжением выше 1 кВ |
2,5 |
Должно соответствовать требованиям, приведенным в разд. 3 "Электрические машины" СНиП 3.05.06-85. У генераторов с водяным охлаждением обмоток сопротивление изоляции измеряется без воды в обмотке статора при соединенных с экраном мегаомметра водосборных коллекторах, изолированных от внешней системы охлаждения
|
|
Обмотка ротора |
1 (допус- кается 0,5) |
Не менее 0,5 МОм при температуре 10-30°С. Допускается ввод в эксплуатацию неявнополюсных роторов, имеющих сопротивление изоляции не ниже 2 кОм при температуре +75°С или 20 кОм при +20°С
|
|
Подшипники генератора и сопряженного с ним возбудителя |
1 |
Сопротивление изоляции, измеренное относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах, должно быть не менее 0,3 МОм для гидрогенератора и не менее 1 МОм для турбогенератора. Для гидрогенератора измерение производится, если позволяет конструкция генератора
|
|
Водородные уплотнения вала |
1 |
Не менее 1 МОм
|
|
Щиты вентиляторов турбогенераторов серии ТВВ |
1 |
Сопротивление изоляции, измеренное относительно внутреннего щита и между полущитами вентиляторов, должно быть не менее 0,5 МОм
|
|
Щиты вентиляторов турбогенераторов серии ТГВ |
1 |
Сопротивление изоляции, измеренное между частями диффузоров, должно быть не менее 1 МОм
|
|
Доступные изолированные стяжные болты стали статора
|
1 |
Не менее 1 МОм |
|
Диффузор и обтекатель у турбогенераторов серии ТГВ |
0,5 |
Сопротивление изоляции, измеренное между уплотнением и задним диском диффузора, диффузором и внутренним щитом, обтекателем и внутренним щитом, двумя половинками обтекателя, должно быть не менее 1 МОм
|
|
Термоиндикаторы генераторов и синхронных компенсаторов:
|
|
|
|
с косвенным охлаждением обмоток статора |
0,25 |
Сопротивление изоляции, измеренное совместно с сопротивлением соединительных проводов, должно быть не менее 1 МОм
|
|
с непосредственным охлаждением обмоток статора |
0,5 |
Сопротивление изоляции, измеренное совместно с сопротивлением соединительных проводов, должно быть не менее 0,5 МОм
|
|
Цепи возбуждения генератора и возбудителя (без обмоток ротора и электромашинного возбудителя)
|
1 (допус- кается 0,5) |
Сопротивление изоляции, измеренное с сопротивлением всей присоединенной аппаратуры, должно быть не менее 1 МОм |
Таблица 1.2. Испытательное выпрямленное напряжение для
обмоток статоров синхронных генераторов и компенсаторов
|
Мощность генератора, МВт, компенсатора, МВ·А
|
Номинальное напряжение, кВ |
Амплитудное испытательное напряжение, кВ |
|
Менее 1 |
Все напряжения
|
|
|
1 и более |
До 3,3
|
|
|
|
Выше 3,3 до 6,6
|
|
|
|
Выше 6,6
|
|
Измерение токов утечки для построения кривых зависимости их от напряжения производится не менее чем при пяти значениях выпрямленного напряжения - от 0,2 до равными ступенями. На каждой ступени напряжения выдерживается в течение 1 мин. При этом фиксируются токи утечки через 15 и 60 с.
Оценки полученной характеристики производятся в соответствии с требованиями разд. 3 "Электрические машины" СНиП 3.05.06-85 Госстроя России.
4. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты. Испытание проводится по нормам, приведенным в табл. 1.8.3. Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом.
Таблица 1.3. Испытательное напряжение промышленной частоты для обмоток синхронных генераторов и компенсаторов
|
Испытуемый объект |
Характеристика электрической машины
|
Испытательное напряжение, кВ |
|
Обмотка статора синхронного генератора и компенсатора |
Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 100 В
|
1,6Uном +0,8 но не менее 1,2 |
|
|
Мощность более 1 МВт, номинальное напряжение до 3,3 кВ
|
1,6 Uном +0,8 |
|
|
То же, но номинальное напряжение выше 3,3 кВ до 6,6 кВ
|
2Uном |
|
Цепи возбуждения генератора со всей присоединенной аппаратурой (без обмоток ротора и возбудителя)
|
- |
1 |
|
Реостат возбуждения
|
- |
1 |
|
Резистор гашения поля
|
- |
2 |
|
Заземляющий резистор
|
-
|
1,5Uном генератора |
|
Обмотка статора синхронных генераторов, у которых стыковка частей статора |
Мощность более 1 МВт, номинальное напряжение выше 6,6 кВ
|
1,6Uном +2,4 |
|
производится на месте монтажа (гидрогенераторы) по окончании полной сборки обмотки и изолировки соединений |
Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 100 В
|
2Uном+1 , но не менее 1,5 |
|
|
Мощность более 1 МВт, номинальное напряжение до 3,3 кВ
|
2Uном+1 |
|
|
То же, но номинальное напряжение выше 3,3 кВ до 6,6 кВ
|
2,5Uном |
|
|
То же, но номинальное напряжение выше 6,6 кВ |
2Uном +3 |
|
Обмотка явнополюсного ротора |
-
|
7,5Uном возбуждения генератора, но не менее 1,1 и не более 2,8
|
|
Обмотка неявнополюсного ротора |
-
|
1 (в том случае, если это не противоречит требованиям технических условий завода-изготовителя)
|
Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.
При проведении испытаний изоляции повышенным напряжением промышленной частоты следует руководствоваться следующим:
а) испытание изоляции обмоток статора генератора рекомендуется производить до ввода ротора в статор. Если стыковка и сборка статора гидрогенератора осуществляются на монтажной площадке и впоследствии статор устанавливается в шахту в собранном виде, то изоляция его испытывается дважды: после сборки на монтажной площадке и после установки статора в шахту до ввода ротора в статор.
В процессе испытания осуществляется наблюдение за состоянием лобовых частей машины: у турбогенераторов - при снятых торцовых щитах, у гидрогенераторов - при открытых вентиляционных люках;
б) испытание изоляции обмотки статора для машин с водяным охлаждением следует производить при циркуляции дистиллированной воды в системе охлаждения с удельным сопротивлением не менее 75 кОм/см и номинальном расходе;
в) после испытания обмотки статора повышенным напряжением в течение 1 мин у генераторов 10 кВ и выше испытательное напряжение снизить до номинального напряжения генератора и выдержать в течение 5 мин для наблюдения за коронированием лобовых частей обмоток статора. При этом не должно быть сосредоточенного в отдельных точках свечения желтого или красного цвета, появления дыма, тления бандажей и тому подобных явлений. Голубое и белое свечение допускается;
г) испытание изоляции обмотки ротора турбогенераторов производится при номинальной частоте вращения ротора.
5. Измерение сопротивления постоянному току. Нормы допустимых отклонений сопротивления постоянному току приведены в табл. 1.4.
Таблица 1.4. Допустимое отклонение сопротивления
постоянному току
|
Испытуемый объект
|
Норма |
|
Обмотка статора (измерение производить для каждой фазы или ветви в отдельности)
|
Измеренные сопротивления в практически холодном состоянии обмоток различных фаз не должны отличаться одно от другого более чем на 2%. Вследствие конструктивных особенностей (большая длина соединительных дуг и пр.) расхождение между сопротивлениями ветвей у некоторых типов генераторов может достигать 5%
|
|
Обмотка ротора |
Измеренное сопротивление обмоток не должно отличаться от данных завода-изготовителя более чем на 2%. У явнополюсных роторов измерение производится для каждого полюса в отдельности или попарно
|
|
Резистор гашения поля, реостаты возбуждения |
Сопротивление не должно отличаться от данных завода-изготовителя более чем на 10%
|
6. Измерение сопротивления обмотки ротора переменному току промышленной частоты. Производится для генераторов мощностью более 1 МВт. Измерение следует производить при напряжении не более 220 В на трех-четырех ступенях частот вращения, включая номинальную, а также в неподвижном состоянии. Для явнополюсных машин при неизолированных местах соединений в неподвижном состоянии измерение производится для каждого полюса в отдельности или попарно. Отклонения измеренных значений от данных завода-изготовителя или от среднего сопротивления полюсов должны находиться в пределах точности измерения.
7. Измерение воздушного зазора между статором и ротором генератора. Если инструкциями на генераторы отдельных типов не предусмотрены более жесткие нормы, то зазоры в диаметрально противоположных точках могут отличаться друг от друга не более чем:
на 5% среднего значения (равного их полусумме)- для турбогенераторов 150 МВт и выше с непосредственным охлаждением проводников;
на 10% - для остальных турбогенераторов;
на 20% - для гидрогенераторов.
Измерение зазора у явнополюсных машин производится под всеми полюсами.
8. Проверка и испытание системы возбуждения. Проверку и испытание электромашинных возбудителей следует производить в соответствии с 1.8.14. Проверка и испытание полупроводниковых высокочастотных возбудителей производятся в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
9. Определение характеристик генератора:
а) трехфазного КЗ. Характеристика снимается при изменении тока до номинального. Отклонения от заводской характеристики должны находиться в пределах точности измерения.
Снижение измеренной характеристики, которое превышает точность измерения, свидетельствует о наличии витковых замыканий в обмотке ротора.
У генераторов, работающих в блоке с трансформатором, снимается характеристика КЗ всего блока (с установкой закоротки за трансформатором). Характеристику собственно генератора, работающего в блоке с трансформатором, допускается не определять, если имеются протоколы соответствующих испытаний на стенде заводов-изготовителей.
б) холостого хода. Подъем напряжения номинальной частоты на холостом ходу производить до 130% номинального напряжения турбогенераторов и синхронных компенсаторов, до 150% номинального напряжения гидрогенераторов. Допускается снимать характеристику холостого хода турбо- и гидрогенератора до номинального тока возбуждения при пониженной частоте вращения генератора при условии, что напряжение на обмотке статора не будет превосходить 1,3 номинального. У синхронных компенсаторов разрешается снимать характеристику на выбеге. У генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, снимается характеристика холостого хода блока; при этом генератор возбуждается до 1,15 номинального напряжения (ограничивается трансформатором). Характеристику холостого хода собственно генератора, отсоединенного от трансформатора блока, допускается не снимать, если имеются протоколы соответствующих испытаний на заводе-изготовителе. Отклонение характеристики холостого хода от заводской не нормируется, но должно быть в пределах точности измерения.
10. Испытание междувитковой изоляции. Испытание следует производить подъемом напряжения номинальной частоты генератора на холостом ходу до значения, соответствующего 150% номинального напряжения статора гидрогенераторов, 130% - турбогенераторов и синхронных компенсаторов. Для генераторов, работающих в блоке с трансформатором, - см. указания п. 9. При этом следует проверить симметрию напряжений по фазам. Продолжительность испытания при наибольшем напряжении - 5 мин. Испытание междувитковой изоляции рекомендуется производить одновременно со снятием характеристики холостого хода.
11. Измерение вибрации. Вибрация (удвоенная амплитуда колебаний) подшипников синхронных генераторов и компенсаторов, измеренная в трех направлениях (у гидрогенераторов вертикального исполнения производится измерение вибрации крестовины со встроенными в нее направляющими подшипниками), и их возбудителей не должна превышать значений, приведенных в табл. 1.5.
Таблица 1.5. Наибольшая допустимая вибрация
подшипников (крестовины) синхронных генераторов,
компенсаторов и их возбудителей
|
Номинальная частота вращения ротора, мин
|
3000* |
1500-500** |
375-214 |
187 |
До 100 |
|
|
_________________ * Для генераторов блоков мощностью 150 МВт и более вибрация не должна превышать 30 мкм.
**Для синхронных компенсаторов с частотой вращения ротора 750-1000 мин
|
|
|||||
|
Вибрация, мкм
|
40 |
70 |
100 |
150 |
180 |
|
12. Проверка и испытание системы охлаждения. Производятся в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
13. Проверка и испытание системы маслоснабжения. Производятся в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
14. Проверка изоляции подшипника при работе генератора (компенсатора). Производится путем измерения напряжения между концами вала, а также между фундаментной плитой и корпусом изолированного подшипника. При этом напряжение между фундаментной плитой и подшипником должно быть не более напряжения между концами вала. Различие между напряжениями более чем на 10% указывает на неисправность изоляции.
15. Испытание генератора (компенсатора) под нагрузкой. Нагрузка определяется практическими возможностями в период приемо-сдаточных испытаний. Нагрев статора при данной нагрузке должен соответствовать паспортным данным.
16. Измерение остаточного напряжения генератора при отключении АГП в цепи ротора. Значение остаточного напряжения не нормируется.
17. Определение индуктивных сопротивлений и постоянных времени генератора. Значения индуктивных сопротивлений и постоянных времени не нормируются.
Таким образом мы узнали какие необходтимо производить испытания для синхронных генераторови компенсаторов.
