8. Сушка генераторов и синхронных компенсаторов

После монтажа и капитального ремонта генераторы и синхронные компенсаторы, как правило, включаются в ра­боту без сушки, так как увлажнения компаундированной и тем более термореактивной изоляции обмоток статоров в нормальных условиях монтажа или ремонта не происходит. При этом может наступить только поверхностное увлаж­нение изоляции и снизится ее сопротивление, но оно вос­становится без проведения сушки во время пуска машины.

Генераторы и синхронные компенсаторы с воздушным или водородным охлаждением обмоток статора включают­ся без сушки при соблюдении следующих условий:

а) абсолютное значение сопротивления изоляции для машин мощностью 5 МВт и более при температуре 75 °С должно быть не менее

где U_ном — номинальное линейное напряжение, В; S_ном — номинальная мощность, кВ·А.

Для фактической температуры, при которой производи­лось измерение (она должна быть не ниже 10 °С), наименьшее значение сопротивления определяется умножением значения, полученного по формуле, на коэффициент К_т:

Температура, °С . 75 70 60 50 40 30 20 10

Коэффициент Кт . 1,0 1,2 1,7 2,4 3,4 4,7 6,7 9,4

б) значение коэффициента абсорбции R_60" /R _15" при температуре 10—30 °С должно быть не ниже 1,3;

в) значение коэффициента нелинейности К_U, определяемого по зависимости тока утечки от испытательного напряжения, должно быть не более 3.

Турбогенераторы ТГВ-300 допускается включать без сушки при коэффициенте К_U более 3, если выполнены условия «а» и «б».

Роторы электрических машин, охлаждаемые воздухом или водородом, не подвергаются сушке, если сопротивле­ние изоляции обмоток при температуре 10 – 30 С имеет значение не менее: 0,5 МОм для генераторов и синхронных компенсаторов и 0,2 МОм для электродвигателей.

Допускается ввод в эксплуатацию синхронных машин мощностью не выше 300 МВт с неявнополюсиыми ротора-

ми, охлаждаемых газом, имеющих сопротивление изоляции не ниже 2 кОм при температуре 75 °С или 20 кОм при тем­пературе 20 °С. При большей мощности ввод машины в эксплуатацию с сопротив­лением изоляции обмотки ротора ниже

Рис. 5.13. График сушки генератора:

1 — температура, °С; 2 — сопротивление изоляции, МОм; 3 — коэффициент абсорбции

Рис. 5.12. Схема сушки генератора мето­дом потерь в стали генератора

0,5 МОм при 10—30 °С допускается только по согласова­нию с заводом-изготовителем.

Роторы электрических машин, охлаждаемые водой, включаются без сушки с соблюдением условий, указанных в инструкции завода-изготовителя, согласованной с Минэнерго СССР.

При необходимости сушка обмотки статора производит­ся одним из следующих методов: потерями в активной ста­ли статора; нагревом обмотки постоянным током; в режи­ме трехфазного короткого замыкания (для гидрогенерато­ров); воздуходувками.

Сушка обмотки статора крупных машин после монтажа и ремонта чаще всего производится потерями в активной стали или постоянным током. Метод трехфазного КЗ на вращающейся машине применяется главным образом в ус­ловиях эксплуатации, когда изоляция увлажнилась не сильно. Сушка генераторов вентиляционными потерями за­прещается. Однако прогрев обмотки таким методом в тече­ние 2—3 ч для устранения поверхностного увлажнения изо­ляции вполне допустим.

Для сушки потерями в стали на статоре укладывается намагничивающая обмотка, как показано на рис. 5.12. При подаче на эту обмотку напряжения создается магнитный поток, вызывающий нагрев активной стали от перемагничивання и вихревых токов.

Сушка производится, как правило, когда ротор вынут, так как при вставленном роторе трудно уложить обмотку. Кроме того, по заводской инструкции для исключения ос­таточного прогиба ротор следует поворачивать на 180° че­рез каждые 20—30 мин, что сильно усложняет проведение сушки.

Сушка потерями в меди обмоток статора и ротора при питании постоянным током может производиться как на разобранной, так и на полностью собранной машине. Зна­чение тока для сушки составляет (0,4—0,6) I_ном.

Источником питания может быть резервный возбуди­тель, а для обмотки статора также и выпрямитель, напри­мер типа КВТМ-280/0,5, применяемый для прогрева мощ­ных трансформаторов и позволяющий получить постоян­ный ток до 1800 А при напряжении 155 В.

Сушка током трехфазного КЗ производится на машине, вращающейся с номинальной частотой вращения, за счет активных потерь от тока в обмотке статора, тока возбуж­дения в обмотке ротора и вентиляционных потерь. Регули­ровку температуры обмоток генератора следует произво­дить изменением тока в обмотке или расхода воды в возду­хоохладителях. Скорость подъема температуры обмоток при сушке их любым током не должна превышать 5°С/ч. При сушке машин любым из способов они должны быть утеплены асбестовым или брезентовым полотном.

Максимально допустимая температура при сушке не должна превышать:

для обмоток статоров с изоляцией класса В 90—95 °С; для запеченных обмоток роторов с изоляцией класса В 120 °С, класса ВС 130 °С;

для незалеченных обмоток ротора с изоляцией класса В и для обмоток с изоляцией класса А 100 °С.

Допустимые температуры обмотки ротора даны при условии измерения их по сопротивлению обмотки. При измерении термометрами или термопарами эта температура не должна превышать 110°С для запеченных обмоток, 90 °С для незалеченных обмоток и для обмоток с изоляцией клас­ са А.

Для контроля за ходом сушки через 1—2 ч производит­ся замер сопротивления изоляции R_60" с отсчетом через 60 с. Для крупных машин 1—2 раза в сутки определяется коэффициент абсорбции К. По полученным данным стро­ятся кривые зависимости сопротивления изоляции и коэф­фициента абсорбции от времени с начала сушки (рис. 5.13). Сопротивление изоляции обмоток в начале сушки снижает­ся, так как происходит распаривание изоляции, и в даль­нейшем по мере подсушивания возрастает до предельного значения и остается на этом уровне. Сушка обмотки счи­тается законченной, когда сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции после возрастания остаются неизменны­ми в течение 3—5 ч при установившейся температуре.

На месте сушки должны быть средства пожаротуше­ния. Все пространство вокруг машины должно быть очищено от мусора и горючего материала, освобождено от громоздких предметов.

Вопросы для повторения

1. В какие сроки и в каком объеме производятся капитальный и текущий ремонты генераторов и синхронных компенсаторов? Почему первый средний ремонт производится через год после ввода машины в эксплуатацию?

2. Порядок разборки и сборки генератора, в том числе выемки и ввода ротора.

3. На что обращается внимание при осмотре статора? Какие про­ верки при этом производятся?

4. На что обращается внимание и какие проверки производятся при ремонте ротора?

5. Причины вибрации электрических машин.

6. Условия включения генераторов без сушки.

7. Методы сушки обмоток генераторов. Какие противопожарные мероприятия при этом должны соблюдаться? По каким показателям определяется, что сушка закончена?