5.6. ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Целью испытаний является проверка соответствия фактических характеристик электрооборудования требуемым (паспортным), обнаружение и устранения дефектов, а также изучение работы оборудования.

Различают следующие виды испытаний: приёмосдаточные, эксплуатационные и специальные.

Типовые и контрольные испытания выполняет заводизготовитель для проверки соответствия требованиям, предъявляемым к данному оборудованию стандартами или техническими условиями.

Испытания МПТ

Приёмосдаточные испытания МПТ согласно ПУЭ включают следующие элементы.

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками, а также бандажей. Измерения проводят мегаомметром на напряжение 500…1000 В. Сопротивление изоляции не нормируется, но оно должно быть не меньше допустимого:

где R60 – сопротивление изоляции, измеренное через 60 с после приложения напряжения; Uном – номинальное напряжение, В; Pном – номинальная мощность, кВт.

МПТ общепромышленного назначения, напряжением до 1 кВ с изоляцией класса А и В можно включать без сушки при выполнении следующих условий:

а) сопротивление изоляции обмотки R60 должно быть не менее минимально допустимого значения;

б) коэффициент абсорбции R60 R15 (косвенный показатель

увлажнённости изоляции), измеренный при температуре 10…30 °С, должен быть не менее 1,2.

76

2.Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты. Испытательное напряжение выбирают в соответствии с табличными данными. Время приложения испытательного напряжения для главной изоляции 1 мин, для межвитковой – 5 мин. Напряжение повышают плавно не менее чем за 10 с.

Изоляцию считают выдержавшей испытание, если не произошло её пробоя.

3.Измерение сопротивлений обмоток постоянному току. Цель – обнаружение дефектов, ошибок в схеме соединений, а также уточнение параметров, используемых при наладке оборудования. Сопротивление ОВ не должно отличаться от заводских данных более чем на ± 2%.

Сопротивление якоря рассчитывают по приближённой формуле:

Rя =0,5(1−η)UномI ном ,

где η – КПД машины.

4.Снятие характеристик холостого хода (ХХ) и испытание витковой изоляции. Эта характеристика представляет собой зависимость напряжения на выводах ненагруженного якоря от тока возбуждения при номинальной частоте вращения и снимается для генератора постоянного тока. Напряжение повышают до 130% номинального значения. Отклонение снятой характеристики от заводской не должно превышать погрешностей измерений.

5.Измерение воздушных зазоров между полюсами. Измерения производят с помощью щупов под серединой каждого полюса. Зазоры в диаметрально противоположных точках не должны отличаться друг от друга более чем на 10% среднего зазора.

6.Проверка машины на ХХ. Первый пробный пуск двигателя производится в случае положительных результатов испытаний, выполненных с неподвижной машиной в соответствии с ПУЭ.

77

Для пуска двигателя должно быть получено разрешение от организации, выполнявшей монтаж и ревизию двигателя. Первое включение длится 1 – 2 с. Проверяют направление вращения, отсутствие задеваний и срабатывание отключающих устройств. При положительных результатах машину испытывают в течение 1 ч. Проверяют работу систем охлаждения и систем смазки.

7. Проверка машины под нагрузкой. Проверяют коммутацию ЭМ, пределы регулирования частоты, измеряют вибрацию машины.

Испытания синхронных машин

Приёмосдаточные испытания синхронных генераторов и синхронных компенсаторов включают следующие элементы.

1. Определение возможности включения без сушки генераторов напряжением выше 1 кВ. Заключение выносится после измерения сопротивления изоляции обмотки статора.

Машины мощностью до 5000 кВт с номинальным напряжением до 10,5 кВ включают без сушки, если сопротивление изоляции R60 обмотки статора не меньше минимально допустимых значений.

Для ЭМ мощностью выше 5000 кВт и с номинальным напряжением выше 10,5 кВ сопротивление изоляции при температуре 75 °С определяют по табличным значениям. При температуре ниже 75 °С это сопротивление умножают на поправочный коэффициент.

2.Измерение сопротивления изоляции. Допускается ввод

вэксплуатацию синхронных генераторов и компенсаторов с номинальным напряжением до 1 кВ, имеющих сопротивление изоляции обмоток статора не менее 0,5 МОм при температуре 10 –

30 °С. Сопротивление изоляции обмоток ротора должно быть не менее 20 000 Ом.

Сопротивление изоляции обмоток статора измеряют мегаомметром на напряжение 2500 В, обмоток ротора – мегаомметром на напряжение 1 кВ.

78

Сопротивление изоляции цепи возбуждения генератора и возбудителя со всеми присоединёнными аппаратами должно быть не менее 1 МОм.

3.Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты. Продолжительность испытания 1 мин. Значения испытательных напряжений должны соответствовать табличным и составлять около 80% от заводских. Испытание изоляции обмоток статора рекомендуется проводить до ввода ротора в статор. Изоляцию обмоток ротора испытывают при номинальной частоте вращения ротора. Перед вводом машины в работу проводят контрольное испытание изоляции обмотки статора переменным напряжением, равным номинальному, или выпрямленным напряжением, равным 1,5Uном в течение 1 мин.

4.Измерение сопротивления постоянному току. Измеряют методом вольтметра – амперметра или методом двойного моста.

Умашин, обмотки которых соединены в звезду или треугольник и у которых наружу выведено только 3 вывода, сопротивление постоянному току измеряют между выводами попарно. В процессе измерений следует учитывать температуру обмоток.

5.Измерения сопротивления обмотки ротора на переменном токе допустимо производить для явнополюсных роторов для выявления витковых замыканий. Измерения производят для каждого полюса в отдельности или для 2 полюсов вместе при напряжении не более 220 В. Отклонения от заводских данных должны находиться в пределах точности измерения.

6.Измерение воздушных зазоров:

а) между статором и ротором генератора; б) между полюсами и якорем возбудителя.

Зазоры в диаметрально противоположных точках не должны отличаться друг от друга более чем на 10% средней величины, равной их полусумме. Воздушный зазор у явнополюсных машин измеряют под всеми полюсами.

7. Снятие характеристик генератора (для синхронного компенсатора производится при наличии разгонного двигателя):

а) трёхфазного короткого замыкания (КЗ); б) ХХ.

79

Характеристику КЗ используют для расчёта параметров генератора и активных потерь в меди:

Pм = mI 2 R ,

где m – число фаз; I – ток статора; R – сопротивление фазы статора при 75 °С.

Отклонение полученной характеристики КЗ от заводской должно быть в пределах погрешностей измерений. Снижение, превышающее допустимое значение, свидетельствует о витковых замыканиях в обмотке ротора.

Перед снятием характеристики ХХ проводят испытание витковой изоляции, для этого напряжение плавно повышают до значения, соответствующего номинальному току возбуждения, но не ниже 150% Uном генератора или 130% Uном турбогенератора и синхронного компенсатора. Наибольшее напряжение выдерживается в течение 5 мин.

При снятии характеристики ХХ синхронный генератор приводится во вращение первичным двигателем, обмотку возбудителя присоединяют к постороннему регулируемому источнику, измеряют ток возбуждения, линейное напряжение и частоту напряжения (вращения).

Одновременно со снятием характеристики ХХ проверяют симметрию напряжений (с использованием трансформаторов напряжения). Для этого одновременно измеряют напряжение между тремя линейными выводами и подсчитывают отношение разности между наибольшим и наименьшим линейным напряжением к среднему его значению:

ε=Umax −U min .

Uср

8. Снятие характеристики возбудителя: а) ХХ; б) нагрузочной характеристики.

Характеристики ХХ снимают аналогично ГПТ.

80

Нагрузочная характеристика используется для определения диапазона регулирования тока возбуждения при изменении напряжения от максимального до минимального. Отклонение указанных характеристик от заводских не нормируется.

9.Измерение остаточного напряжения генератора при отключённом выключателе гашения поля в цепи ротора. Это напряжение замеряют при снятии характеристик ХХ, и ПУЭ его не нормирует.

10.Испытание на нагрев. Цель – проверка соответствия номинальных нагрузок рабочих обмоток и сердечников, обеспечивающих нормальные условия работы изоляции, соответствующие паспортным данным. При испытаниях замеряют температуру всех активных частей машины и охлаждающего воздуха, а также токи и напряжение обмоток.

Температура нагрева различных частей машины не должна превышать допустимых значений.

11.Определение реактивных сопротивлений. Для измерений используют понижающий испытательный трансформатор Т

иизмерительные приборы.

12.Измерение вибраций.

Приёмосдаточные испытания включают также проверку плотности водяной системы охлаждения, для машин с водородным охлаждением – поверку газовых уплотнений, анализ состава газа и охлаждающей воды.

Испытания асинхронных машин

Двигатели переменного тока, вводимые в эксплуатацию, подвергаются следующим испытаниям:

1.Определение возможности включения без сушки двигателей напряжением выше 1 кВ.

2.Измерение сопротивления изоляции:

–обмотки статора электродвигателя напряжением до 1 кВ производится мегаомметром на напряжение 1 кВ (сопротивление изоляции не нормируется);

–обмотки ротора двигателей с фазным ротором;

81

3.Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Продолжительность испытания 1 мин.

4.Измерение сопротивлений постоянному току: обмоток

статора и ротора производится у двигателей напряжением выше 1 кВ, мощностью 300 кВт и более; измеренные сопротивления обмоток различных фаз не должны отличаться друг от друга или от заводских данных более чем на 2%; реостатов и пускорегулирующих сопротивлений на всех ответвлениях для двигателей напряжением выше 1 кВ.

У остальных двигателей измеряют общее сопротивление. Разница между измеренным и паспортным значением не должна превышать 10%.

5.Измерение зазоров между статором и ротором для двигателей мощностью 100 кВт и более (если позволяет конструкция). Разница не должна превышать 10%.

6.Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

7.Проверка работы двигателя по ХХ или с ненагруженным механизмом. Измеряют линейный ток и потери при номинальном напряжении. Продолжительность проверки 1час.

Потери в обмотке статора определяют по формуле

P =1,5I 2r ,

1000

где I – линейный ток ХХ, А; r – сопротивление обмотки статора между двумя выводами при температуре опыта, Ом.

8.Измерение вибрации подшипников электродвигателя. Максимальные значения не должны превышать допустимых.

9.Измерение разбега ротора в осевом направлении для двигателей, имеющих подшипники скольжения. Допустимый разбег не более 2…4 мм.

10.Гидравлическое испытание воздухоохладителя под давлением 0,2…0,25 МПа в течение 5 – 10 мин.

11.Проверка работы двигателя под нагрузкой включает испытание двигателя на нагрев, а также определение КПД, коэффициента мощности и скольжения. Испытания проводят при номинальных нагрузке, напряжении и частоте.

12.Определение скольжения двигателя.

82