Элементарный синхронный генератор.

Статор элементарного генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, причем две стороны размещены в пазах в утюге, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.

Структура ротора генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора спроектирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которая охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Таким образом, требуемая частота вращения ротора для частоты 60 герц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения скорости ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.

ЛАБОРАТОРИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТКИ СТАТОРА — Powertech Labs

Надежная система изоляции обмотки статора необходима для обеспечения долгосрочной службы генераторов и двигателей в различных условиях эксплуатации. Обмотки статора подвергаются электрическим, механическим, термическим воздействиям и воздействиям окружающей среды, вызывая постепенное ухудшение изоляции на протяжении всего срока службы.Большинство преждевременных отказов машины можно избежать, если соблюдать надлежащие производственные процессы и квалификационные испытания системы изоляции. Испытания на ускоренное старение, такие как термоциклирование и устойчивость к напряжению, предназначены для моделирования срока службы системы изоляции.

Новые или перемотанные стержни / катушки статора должны изготавливаться с высоким уровнем качества и соответствовать требованиям к рабочим характеристикам вращающихся машин. Квалификационные испытания могут проводиться на образцах стержней / катушек для выявления возможных производственных дефектов и уменьшения нарушений изоляции в процессе эксплуатации, что может привести к длительному времени ремонта или дорогостоящей перемотке статора.Наша лаборатория статора предлагает полные пакеты для испытаний стержней / катушек статора в соответствии с отраслевыми стандартами и спецификациями клиентов.

Powertech имеет опыт проведения квалификационных и приемочных испытаний стержней / катушек статора от самых разных производителей оригинального оборудования и коммунальных предприятий. Наша Лаборатория изоляции обмоток статора проводит независимую независимую оценку качества изоляции и рабочих характеристик стержней / катушек статора.

Квалификационные испытания и услуги включают:

• Устойчивость к напряжению (IEEE 1043/1553)

• Температурные циклы (IEEE 1310)

• Частичный разряд (IEEE 1434)

  Коэффициент Dipation

  -up (IEEE 286)

• Межвитковый выброс / импульс (IEEE 522)

• Осциллограф затемнения и коронного разряда (IEEE 1799)

• Сопротивление изоляции / индекс поляризации (IEEE 43)

• Испытание линейного и ступенчатого изменения постоянного тока (IEEE 95)

• Испытание на устойчивость к переменному / постоянному току и пробой

• Диссекция и микроскопическое исследование

• Анализ отказов

• Проверка заводских приемочных испытаний

Generation Services
Группа Powertech Generation Services специализируется на крупных предприятиях. генераторы, обеспечивающие оценку состояния и специализированные диагностические тесты, эксплуатационные и приемочные испытания стержней и катушек статора для OEM-производителей и владельцев активов, а также тестирование и моделирование характеристик генераторов на соответствие требованиям NERC и WECC.

Для получения дополнительной информации обращайтесь:

Reza Soltani — 604.590.6648
Главный инженер, электрические службы генерации
Generation Technology & Testing
Электронная почта →

Darren Bromley 9016 — 604 Директор Технологии производства и тестирование
Электронная почта →

Испытание электрического оборудования постоянным напряжением (часть 3)

7. Двигатели и генераторы

Система электрической изоляции — самая важная часть двигателей. и генераторы, требующие периодического обслуживания и тестирования. Изоляция система машин подвергается разной степени механическому, термическому, и электрические напряжения. Надежность машины зависит от целостность его изоляционной системы. Поэтому профилактическое обслуживание программа должна включать эффективную программу тестирования, а также визуальные осмотр и текущее обслуживание для оценки изоляционной системы.

Изолирующие части двигателей и генераторов состоят из статора. обмотки, обмотки возбуждения, опора обмотки, вывод и кольцо коллектора, статор core и другие. Программа технического обслуживания и тестирования должна быть спланирована. для обнаружения и предоставления данных о факторах ухудшения, влияющих на двигатели и генераторы подвержены. Следующие испытания постоянного тока могут быть проведены для в целях профилактического обслуживания для оценки состояния изоляции системы двигателей и генераторов.

7.1 Испытание сопротивления изоляции

Этот тест проводится при напряжениях от 500 до 5000 В и предоставляет информацию по состоянию машинной изоляции. Чистая и сухая изоляционная система имеет очень низкую утечку по сравнению с влажной и загрязненной изоляционной системой.

Это испытание не проверяет высоковольтную прочность системы изоляции, но предоставляет информацию о том, имеет ли система изоляции высокие утечки сопротивление или нет.Это испытание обычно проводится перед испытанием высоковольтным напряжением. для выявления загрязнения или неисправностей изоляции. Этот тест можно провести на Заземлить всю цепь машины или ее части. Следующие процедуры предназначены для проведения этого испытания обмотки возбуждения, обмоток статора и отдельных обмотки статора. Типичные соединения синхронного двигателя или генератора: показанный на фиг. 14.

РИС. 14 Типовое рабочее соединение для синхронных машин.

РИС.15 Контрольные соединения для измерения сопротивления изоляции обмотки возбуждения.

7.1.1 Процедуры испытаний полевой обмотки

Тестовое соединение показано на РИС. 15 и процедуры следующие:

1. Подъемные щетки на роторе

2. Отсоедините клемму нейтрали от нейтрального устройства или заземления.

3. Заземлите все клеммы статора, раму статора и вал ротора

4. Заземлите f1 и f2 в течение 30 мин перед проведением теста до полной разрядки. обмотка

5.Отключите массу от f1 и f2, подключите измерительный прибор (мегомметр). клемма заземления к земле, а вывод испытательного напряжения к f1 и f2

6. Выполните одно из следующих действий:

а. Десятиминутный тест для определения PI

г. Одноминутный тест для определения DAR

г. Одноминутный тест для определения значения сопротивления изоляции

7.1.2 Общее испытание статора (обмотки якоря)

Следующие процедуры приведены для проведения этого теста, а подключение диаграмма показана на фиг.16.

1. Убедитесь, что рама статора и валы ротора заземлены.

2. Клеммы заземления ротора f1 и f2

3. Подключите клемму заземления прибора к земле и подключите испытательное напряжение. ко всем клеммам двигателя, которые соединены вместе

4. Снимите заземляющий провод с обмотки статора

5. Выполните следующее:

а. Десятиминутный тест, то есть тест PI

г. Одноминутный тест, то есть тест DAR

г.Одноминутное испытание, то есть значение сопротивления изоляции

РИС. 16 Контрольное соединение для полного испытания обмотки статора.

7.1.3 Общий тест системы для двигателя или генератора

Общее испытание системы включает нейтраль генератора, трансформатор, весь статор. обмотки, изолированную фазную шину и обмотки нижней стороны повышающего генератора трансформатор. Этот тест проводится в качестве скринингового теста после аномального появление на машине. Если показания удовлетворительны, никаких дальнейших тестов сделаны. Если показание сомнительно или ниже, терминалы машины отключаются, и выполняется дальнейшая изоляция для определения источника проблема. Точно так же может быть желательно протестировать двигатель, включая его кабели для предотвращения без надобности отсоединения клемм двигателя. В схемы подключения показаны на фиг. 17a и b для системы генератора и мотор соответственно.

7.1.4 Испытание отдельных обмоток статора

Для проведения этого теста приведены следующие процедуры, а также схема подключения представлена ​​на фиг.18.

• Заземление клемм статора на 30 мин.

• Отсоедините все клеммы статора

• T1 — T6 и оставить нейтральный вывод отключенным

Испытание • Обмотка T1-T4 с T2-T5, T3-T6 и заземлением ротора

Испытание • Обмотка T2-T5 с T3-T6, T1-T4 и заземлением ротора

Тест • T3-T6 обмотка с Т1-Т4, Т2-Т5 и заземлением ротора

Подключения для четырех измерений сопротивления изоляции: резюмировано в ТАБЛИЦЕ 7.

РИС. 17 Контрольное соединение для всей системы генератора или двигателя: (а) генераторная система и (б) двигатель.

РИС. 18 Схема подключения для испытания отдельных обмоток статора.

ТАБЛИЦА 7 Соединения для проверки сопротивления изоляции

Стандарт IEEE 43-2000, «Рекомендуемые методы тестирования изоляции. Сопротивление вращающегося оборудования », содержит информацию о том, как сделать и интерпретация результатов измерений сопротивления изоляции вращающегося оборудования.

В нем рассматриваются факторы, которые влияют или изменяют характеристики сопротивления изоляции, описывает и рекомендует единые методы проведения тестов и представляет формулы для расчета приблизительного минимального сопротивления изоляции значения для различных типов вращающегося оборудования переменного и постоянного тока. В руководстве указано:

Рекомендуемое минимальное сопротивление изоляции Rm для машин переменного и постоянного тока. обмотки якоря и для обмоток возбуждения машин переменного и постоянного тока могут быть определены по:

= + m кВ 1 R

… где…

Rm = рекомендуемое минимальное сопротивление изоляции в МОм при 40 ° C обмотка всей машины кВ = номинальное напряжение между клеммами машины и клеммами, в киловольтах В приложениях, где машина жизненно важна, это было рассмотрено надлежащая практика инициирования восстановления, если сопротивление изоляции, будучи значительно выше минимального значения, заметно снизиться до почти этого уровень.

Значение PI 2 или более приемлемо для изоляционных систем, таких как пропитанные лаком обмотки и обмотки из асфальта, а из термопласта системы изоляции имеют более высокое значение, чем 2. Значение PI менее чем 1.0 указывает на износ обмоток, который следует исследовать. Очень высокое значение PI (выше 5) указывает на высохшие, хрупкие обмотки, такие как как в очень старых машинах.

7.2 Испытание перенапряжения постоянного тока

Испытание перенапряжения постоянного тока проводится на двигателях и генераторах для оценки диэлектрическая прочность изоляции.Этот тест можно проводить в обычном режиме. технического обслуживания или после ремонта машины. Либо все или части машины могут быть проверены на заземление, чтобы убедиться, что изоляция Система имеет достаточно высокую диэлектрическую прочность для безопасной работы.

Как правило, переменное напряжение, используемое для заводских контрольных испытаний машинные обмотки двигателей или генераторов основаны на номинальном рабочем напряжения машины. Обычно используемое правило для создания фабрики испытательные значения для обмоток статора равны удвоенному номинальному напряжению (E) плюс 1000 В.Для обмотки возбуждения постоянного тока оно в 10 раз превышает напряжение возбуждения. Преобразовать эти значения на испытательные значения перенапряжения постоянного тока, коэффициент умножения равен 1. 7. Рекомендуемое напряжение приемочного испытания постоянного тока составляет 75% от оборудования. Напряжение переменного тока, используемое для заводских контрольных испытаний, в то время как рекомендуемое напряжение постоянного тока напряжение контрольного испытания составляет 65% от заводского значения контрольного испытания. Эти значения могут быть представлены следующими уравнениями:

[…]

Указанные значения могут варьироваться в зависимости от типа и размера машина.Стандартная продолжительность испытания на перенапряжение постоянного тока обычно составляет 1-5 мин для большинства электрических машин, но может варьироваться в зависимости от тип и размер. Читателю рекомендуется обратиться к стандарту IEEE 95-2007, Руководство. для испытания изоляции электрических машин переменного тока (2300 В и выше) с Высокое постоянное напряжение, для получения дополнительной информации по этому вопросу. Чтобы получить значимые результаты, испытательное напряжение постоянного тока не должно быть ниже 50% заводского испытания оборудования переменного тока.

7.3 Проверка зависимости напряжения от тока утечки (испытание ступенчатым напряжением)

Испытание перенапряжения постоянного тока является контролируемым испытанием; то есть увеличение приложенного напряжения контролируется путем мониторинга тока утечки для определения любые возможные нарушения изоляции обмотки с целью остановка теста до того, как произойдет поломка. Этот тест широко известен как испытание ступенчатым напряжением, а схема испытательного подключения показана на фиг. 19.

Эту процедуру испытания можно описать следующим образом:

Первый шаг напряжения обычно составляет одну треть расчетного испытательного напряжения, который наносится на машину.Показания снимаются с интервалом в 1 мин. до максимум 10 мин.

Следующим шагом является увеличение испытательного напряжения примерно с шагом 1000 В. и запишите значение тока утечки для каждого шага. Выделите достаточно времени между каждым шагом, чтобы ток утечки стал стабильным.

На каждом шаге отложите значения тока утечки на вертикальной оси. в зависимости от приложенного испытательного напряжения на горизонтальной оси. Для хорошей теплоизоляции системы, кривая, создаваемая показаниями, будет плавной с ростом склон.Любые внезапные изменения характеристик кривой указывают на надвигающееся выход из строя обмотки.

Принять меры для исключения возможности чрезмерной утечки из-за ионизации для измерения истинного тока утечки.

РИС. 19 соединений для проверки перенапряжения постоянного тока для якоря машины переменного тока (статор).

7.4 Испытание зависимости тока утечки от времени

Это испытание может быть выполнено вместо испытания напряжения на ток утечки.

В этом тесте цель состоит в том, чтобы отделить ток поглощения от полный ток утечки. В этом тесте разрешено разумное время во время каждый шаг приложенного испытательного напряжения, чтобы позволить току поглощения исчезнуть перед снятием показаний. Чтобы полностью исключить ток поглощения, потребуется много часов тестового времени. Поэтому разумное время Интервал принимается равным 10-минутному периоду ожидания на каждом этапе применения Напряжение.Стандарт IEEE 95 описывает этот тест в приложении; который можно резюмировать следующим образом:

Подайте начальное напряжение около 30% на обмотку машины и удерживайте на 10 мин. Показания снимаются через равные промежутки времени и наносятся на график. на логарифмическом графике с током утечки по вертикальной оси и временем по горизонтальной оси.

Кривая создается точками, нанесенными на график. Эта кривая используется для расчета составляющей проводимости (тока утечки) измеренных Текущий.Суммарные текущие показания на временных интервалах, скажем, 1, 3 и 10 минут используются и подставляются в следующую формулу для расчета компонента проводимости (C):

… где i1.0 — общий ток за 1 мин. I3.0 — полный ток за 3 мин. i10.0 — это 10-минутный общий ток.

Значение C, вычисленное по этой формуле, вычитается из общий ток с интервалом отсчета 1 и 10 мин. Разница в Текущие показания дают ток из-за поглощения.Эти ценности используется для расчета коэффициента поглощения N, который равен…

… где ia1.0 — ток поглощения за 1 мин. Ia10.0 — поглощение ток при 10 мин. Коэффициент поглощения N затем используется для выбора времени интервалы из предварительно рассчитанного расписания, как показано в стандарте IEEE 95.

Теперь испытание можно проводить для оставшихся ступеней испытательного напряжения. с использованием заранее рассчитанных значений временных шагов. Показания тока утечки в зависимости от напряжения снимаются в конце каждого шага.

Новая кривая может быть построена путем нанесения тока утечки по вертикали. ось и напряжение по горизонтальной оси. Полученная кривая должна быть прямая линия с восходящим наклоном, если скорость увеличения тока проводимости компонент линейный. Влага в системе изоляции будет производить непрерывное наклон вверх, тогда как пустотная ионизация будет демонстрировать незначительные перерывы в наклон кривой. Однако резкий излом кривой обычно указывает на то, что надвигающийся провал.

РИС. 20 Тестовые соединения грозозащитного разрядника: (а) базовое тестовое соединение для молниеотвода; (б) проверить верхний разрядник в штабеле; (c) испытать средний разрядник; и (d) испытать нижний ОПН.

8. Грозозащитные разрядники

Проверки технического обслуживания молниеотводов с постоянным током. напряжение — это измерение сопротивления изоляции. Ниже приведены обобщенные процедуры обслуживания молниеотводов для проведения изоляции испытание на сопротивление:

Подайте (обычно) 2500 В на линейный зажим с заземлением базы с изоляцией. тестер сопротивления, показанный на фиг.20. Показания характерны для каждого тип разрядника. Некоторые могут достигать 10 000 МОм; другие могут быть намного нижний, например 500 МОм. Оценка должна основываться на сравнении показаний. с результатами предыдущих испытаний или значениями испытаний аналогичного оборудования.

также могут быть испытаны с использованием высокого напряжения постоянного тока. Напряжение постоянного тока должно быть в 1,7 раза больше номинального напряжения грозозащитных разрядников.

Полевые испытания разрядников станционного класса могут проводиться в нормальных условиях. работа путем измерения тока утечки через ОПН.Потому что характеристик высокого сопротивления заземления разрядников, увеличение при токе утечки выше нормы обычно указывает на неисправный разрядник. Оценка данных испытаний должна основываться на сравнении утечки текущие значения с предыдущими значениями или измерениями, полученными на аналогичных единиц или сравнительные значения трех однополюсных разрядников в одном установка.

Также рекомендуется проводить осциллографические измерения, если возможно, потому что это предоставит наиболее полную информацию, которая позволяет лучшее сравнение.

9. Конденсаторы

На конденсаторах коррекции коэффициента мощности можно проводить несколько различных испытаний. чтобы определить их пригодность для эксплуатации. Из них пользователи могут выбрать тесты, которые они считают практичными и необходимыми. Факторы, влияющие на выбор тестов может относиться к типу банков, например, к подстанциям или распределительные линии, электрические схемы, опыт отказов, и другие.

Публикация стандартов NEMA CP1-1977, раздел 6.06, «Полевые испытания на Конденсаторные блоки «перечислили два варианта: (1) проверка нового конденсатора. единиц до ввода в эксплуатацию и (2) после того, как они были размещены в служба. С исторической точки зрения требования к проверке конденсаторные блоки до ввода их в эксплуатацию были следующие:

9.1 Испытания для проверки состояния новых конденсаторных блоков перед установкой в службе

Выполните следующие тесты:

Испытание высокого напряжения постоянного или переменного тока между клеммами при 75% заводской стандартной процедуры (производственное) испытательное напряжение.

Короткозамкнутый вывод на корпус (только для двухполюсников) выполняет импульсный и испытание высоковольтным постоянным током в соответствии с таблицей номинальных напряжений, приведенной в старый стандарт. В этом разделе также говорится: «Опыт показал, что эти испытания не требуются для всех конденсаторных блоков. «Самый текущий стандарт, CP1-2000, перечисляет только один вариант для проверки нового конденсатора единиц после их ввода в эксплуатацию. Эти требования следующие.

9.2 испытания для проверки состояния конденсаторного блока после его срабатывания в службе

Исправность конденсаторного блока может определяться одним или несколькими из следующие испытания в случае неисправности или после возможного повреждения:

Измерение емкости путем измерения тока при известном напряжении и номинальном значении. частоты или измерителем емкости низкого напряжения. Эти тесты обычно указывают на короткозамкнутый конденсатор или разомкнутый конденсатор.

Линейный внутренний разрядный резистор можно проверить с помощью подходящего мост или рассчитывается по показаниям постоянного напряжения и тока.

Измерения сопротивления изоляции между линиями могут производиться для определения: состояние изолирующих выводов и диэлектрической изоляции до дело. Измеренное сопротивление должно быть не менее 1000 МОм. Этот испытание не применимо к конденсаторам с одним вводом. Измерение линии коэффициент мощности или диэлектрические потери — еще один способ определения состояние изоляционных клемм линии и изоляции корпуса.

Измеряемые характеристики правильно установленных и установленных конденсаторов, которые герметично закрыты, не изменятся со временем. Следовательно, периодические испытания могут не потребоваться. Однако условия эксплуатации могут изменение, приводящее к порче и короткой жизни; следовательно, периодическая проверка и проверка таких условий эксплуатации, как описано ранее в этом разделе. очень желательны.

Можно использовать герметичность при 50 ° C, если предел производителя не доступен.

Стандарт NEMA CP1-2000 предоставляет опции, позволяющие пользователю разрабатывать тестовая программа, соответствующая его потребностям. Измерения разрядного резистора и расчеты по измерениям тока при низком напряжении можно сравнить с готовностью использовать ценности производителей и служить ориентиром на будущее сравнение.

Измерения тока при низком напряжении доказали свою ценность для двух других целей:

Обнаружение короткозамкнутых участков в конденсаторе

Предварительное определение и коррекция несимметрии тока в звездообразных цепях при установке

Испытательные программы для подстанций и распределительных линий доказали свою эффективность. будьте реалистичны во время установки и обслуживания.ТАБЛИЦА 8 ссылки Рекомендуемые NEMA тестовые значения в более ранней версии CP1-1977 и последней версии CP1 2000 стандарты.

ТАБЛИЦА 8 Высоковольтные испытания конденсаторов переменного тока в постоянный ток

10. Оценка показаний тестовых данных

Измерения сопротивления изоляции вместе с другой информацией могут служат в качестве руководства для определения действий, которые следует предпринять с электрическими приборами. или кабели. Возможны следующие варианты:

• Включите или восстановите цепь до следующего планового осмотра.
• Восстановите цепь для обслуживания сейчас, но запланируйте выполнение указанного ремонта как можно скорее.
• Вывести из эксплуатации до тех пор, пока не будет произведен ремонт.

Какие факторы следует учитывать, чтобы определить, насколько хороша изоляция или плохо?

Практическое правило: Минимально допустимое значение изоляции для размещения оборудование в эксплуатации — 1 МОм на номинальный киловольт плюс 1 МОм. Это основанный на опыте, а не на характеристиках изоляции.

Сопротивление изоляции не должно быть меньше 1 МОм для всего оборудования.

Информация производителей, если таковая имеется.

Сравнение со значениями, полученными при приемке или установке.

Сравнение со значениями из предыдущих стандартных тестов.

Сравнение со значениями нескольких аналогичных единиц.

Какие физические факторы могут повлиять на показания?

Загрязнение, включая грязь, влагу, кислоты и соли.

Загрязнение клеммного соединения или конечной точки может вызвать низкий чтение, и истинное значение обмотки или кабеля будет неизвестно.

Показания следует сравнивать при общей базе температуры, например, 20 ° С. Различные изоляционные материалы имеют разную температурную коррекцию. таблицы, имеющиеся в литературе производителей.

ТАБЛИЦА 9 Минимально допустимая изоляция

Сопротивление при 20 ° C для безопасного включения электрооборудования

10.1 Критерии приемки для номинальной изоляции

Минимально допустимое сопротивление изоляции для безопасного включения силовое оборудование каждого номинального класса напряжения указано в ТАБЛИЦЕ 9. Значения ниже этих минимумов указывают на влажность, значительную термическую или химическую деградация, загрязнение или физическое повреждение. Оборудование, изоляция которого сопротивление меньше соответствующего минимума восприимчиво к разрушительным отказ, и не должен быть под напряжением по соображениям безопасности, а также по экономическим причинам.

ТАБЛИЦА 15 перечисляет значения сопротивления изоляции, которые считаются приемлемыми. для здоровой изоляции. Изучив данные, приведенные в таблицах 2.9 и 2.15, читателю должна быть очевидна разница между тем, что считается хорошее значение по сравнению с абсолютным минимальным значением при оценке здоровья системы изоляции.

Сопротивление изоляции выше минимума в таблице указывает только на что упомянутые выше сильно ухудшенные условия не существуют и что оборудование можно безопасно подключать к источнику питания.Это не обязательно означает что изоляция имеет приемлемую диэлектрическую прочность или что она свободна ухудшения. Чистая, сухая изоляция в отличном состоянии должен иметь сопротивление на несколько порядков больше, чем мини мама необходима для безопасного включения. Например, сопротивление хорошего Изоляция класса 600 В обычно находится в диапазоне 100–1000 МОм.

В действительности измеренное сопротивление изоляции не имеет большого значения. на единовременной основе, если он превышает допустимый уровень.Тем не мение, долгосрочная тенденция к снижению сопротивления убедительно указывает на прогрессивное ухудшение, которое следует исследовать и исправить.

Чтобы выявить значимые тенденции, влияние нерелевантных факторов должно исключить из серии показаний сопротивления изоляции. Главная таким фактором является температура. Измеренное сопротивление твердой изоляции система может измениться на два порядка, чем ее температура варьируется снизу вверх от номинального диапазона рабочих температур оборудования.Чтобы устранить этот эффект, тесты, результаты которых будут используется для трендов, либо всегда следует выполнять по существу на одинаковая температура изоляции, или результаты преобразованы в обычную температуру основание.

Испытания изоляции и процедуры определения тенденций испытаний оборудования должны быть написано соответственно.

На практике первая альтернатива подразумевает либо испытание изоляции. при почти нормальной рабочей температуре, то есть как только возможно после периода нормальной стабильной нагрузки или после изоляции охладился до температуры окружающей среды, которая выше точки росы и остается достаточно стабильным от теста к тесту.Во втором, более распространенном При таком подходе сопротивления, измеренные при различных температурах, преобразуются до общепринятой стандартной температуры 20 ° C с использованием таблиц эмпирически обоснованных поправочные коэффициенты приведены в литературе. Температурные коэффициенты сопротивление сильно зависит от химического состава изоляции, поэтому для разных систем изоляции требуются разные поправки. Литература производителей оборудования — лучший источник температуры информация для исправления.

Влажность также влияет на измеренное сопротивление изоляции, но не почти столько же, сколько и температура, если система изоляции достаточно чистая.

Фактически, большие колебания сопротивления изоляции в зависимости от влажности окружающей среды, при отсутствии других объяснений указать на возможность заражения, которые следует исследовать. Обычно нет необходимости корректировать эффекты влажности.

В таблицах с 10 по 15 приведены примеры номинальной изоляции для различных аппаратура и оборудование на предмет того, хорошее ли оно, плохое или нуждается в дальнейшем изучение.

ТАБЛИЦА 10 Пример оценки показаний кабеля 15 кВ

ТАБЛИЦА 11 Пример молниеотвода может быть следующим

ТАБЛИЦА 12 Пример генератора может быть следующим

ТАБЛИЦА 13 Пример значений сопротивления изоляции для трансформаторов

ТАБЛИЦА 14 Пример DAR и PI для двигателей и генераторов

ТАБЛИЦА 15 Типичные значения сопротивления изоляции для электрического оборудования

11 Меры предосторожности при проведении испытаний постоянного тока

Испытание перенапряжения постоянного тока может быть проведено в любое время при снятии оборудования не работает на несколько часов; однако предпочтительно, чтобы тест планироваться вместе с периодической проверкой демонтированного оборудование.Это даст время выяснить причину неудовлетворительного результаты испытаний и произвести необходимый ремонт с минимальным вмешательством к нормальному производству.

Оборудование должно быть снято с линии достаточно заблаговременно испытание, чтобы дать ему остыть ниже 40 ° C (104 ° F). Испытания при температуре окружающей среды является предпочтительным.

Изоляция обмоток должна быть относительно чистой и сухой. Если чрезмерно присутствуют посторонние предметы, обмотки следует очистить перед проведением тест.Любой используемый чистящий растворитель должен полностью испариться. чтобы поверхность утеплителя была сухой; в противном случае ложная утечка могут возникнуть текущие показания.

Там, где это возможно, особенно с большими вращающимися машинами, соединения фаз должны быть разомкнуты, чтобы протестировать каждую фазу отдельно, фаза на фазу и фаза на землю. Все не проверяемые обмотки должны быть закороченным и заземленным на корпус машины.

В качестве меры предосторожности перед проведением любых испытаний напряжением постоянного тока необходимо заземлить должны быть приложены к устройству или кабелю, подлежащему тестированию.

Дождитесь достаточного разряда постоянного напряжения, особенно в кабелях после завершены испытания. Общее практическое правило заключается в том, что выделения время должно быть в четыре раза больше времени зарядки.

Все компоненты требуют обесточивания и надежного заземления перед подключением. проверено. Проверьте с помощью надежного индикатора напряжения, который реагирует на переменное напряжение. ток (переменный) и постоянное напряжение перед испытанием, чтобы убедиться, что все оборудование обесточено.

Все концы кабельных наконечников, а также все соединительные выводы компонентов испытываемый должен быть защищен от случайного контакта перегородками, ограждениями, или сторож во всех точках.Концы кабеля должны быть отделены от всех элементы, не проверяемые на расстояниях не менее 0,1 дюйма / кВ испытательного потенциала для напряжений до 100 кВ и не менее 0,2 дюйма / кВ для более высоких испытательных напряжений.

Пробой может вызвать в кабеле бегущие волны, которые могут быть высокими. достаточно, чтобы вызвать деградацию или поломку тестируемой изоляции. Следует рассмотреть возможность установки подходящих зазоров между стержнями в соответствии с IEEE. Std 4 для постоянного напряжения для обеспечения защиты.

Может быть установлен демпфирующий резистор для уменьшения колебаний и отражения. напряжения в проверяемой изоляции.

===

Анализ диагностики изоляции обмотки статора генератора и двигателя на гидроаккумулирующей электростанции

Как использовать мегомметр для проверки бесщеточного генератора

Испытание генератора — это профилактическое испытание, важное звено в эксплуатации и техническом обслуживании энергетического оборудования, а также одно из эффективных средств обеспечения безопасной работы энергосистемы. Сегодня производитель Starlight делится способом тестирования бесщеточного генератора с помощью мегомметра.

Что такое Megger?

Megger — это измерительный прибор, который обычно используется электриками.Он в основном используется для проверки сопротивления изоляции электрического оборудования, бытовых приборов или линий электропередач, чтобы обеспечить нормальную работу этого оборудования, электроприборов и линий и избежать несчастных случаев, таких как поражение электрическим током и повреждение оборудования.

Проверка сопротивления изоляции и коэффициента поглощения обмоток статора и ротора генератора

Измерение сопротивления изоляции является одним из компонентов профилактических испытаний.Это самый простой и удобный метод проверки. Обычно для измерения уровня сопротивления изоляции используется мегомметр. По измеренному размеру изоляционной прокладки в течение одной минуты он может определить, есть ли дефекты изоляции и явления сырости.

При тестировании следует обратить внимание:

1. Генератор должен быть отключен от источника питания, а обмотка генератора должна быть полностью разряжена не менее чем на 15 минут.

2.В соответствии с номинальным напряжением генератора правильно выбрать класс напряжения мегомметра. Обычно мы выбираем мегомметр на 2500 В для генератора высокого напряжения и мегомметр на 500-1000 В для генератора низкого напряжения в целом. Для ротора обычно используется мегомметр на 500 В. Но при выборе мегомметра следует учитывать фактическую ситуацию.

3.Для долгосрочного размещения мегомметров перед измерением мы должны проверить его работоспособность. Метод: при испытании на обрыв цепи показание головки измерителя должно быть «∞», а при испытании на короткое замыкание ручку мегомметра следует слегка встряхнуть, а показание головки измерителя должно быть «0», что означает метр хороший.

4. Измерительный провод должен иметь достаточный уровень изоляции. Изолирующая поверхность обмоток B и Y должна быть экранирована проводами, чтобы исключить влияние краевой утечки на измеряемое значение.

При измерении заземляющий провод и корпус генератора должны хорошо контактировать с пусковым мегомметром. Когда головка измерителя показывает «∞», затем подключите пожарный провод к проверяемой обмотке, одновременно запишите время, считайте значение изоляции через 15 и 60 секунд.В течение всего непрерывного процесса измерения мегомметр должен поддерживать постоянную номинальную скорость около 120 оборотов в минуту. Слишком высокая скорость приведет к занижению измеренного значения.

После завершения измерения провод зажигания отключается при номинальной скорости мегомметра, чтобы предотвратить повреждение мегомметра из-за обратной зарядки.

Коэффициент поглощения — это коэффициент сопротивления изоляции за 60 секунд и за 15 секунд.Влага и масляное загрязнение изоляции обмотки электроники генератора не только ухудшают изоляцию, но и сокращают время затухания характеристик коэффициента поглощения. Поскольку коэффициент поглощения особенно чувствителен к влажной изоляции, обычно он используется в качестве одного из основных показателей для определения того, является ли изоляция сухой или нет.

Оценка аттестации статора:

1. Сопротивление изоляции не менее 1 МОм.

2.При той же температуре, тот же мегомметр уровня напряжения, те же условия выдерживания напряжения по времени, сравнивая измеренное сопротивление изоляции с предыдущим, оно не должно быть меньше 1/3 от предыдущего.

3. Для генераторов с изоляцией из слюды с пропитанной асфальтом резиной коэффициент поглощения не менее 1,3 или индекс поляризации не менее 1,5. Для генератора с эпоксидно-слюдяной изоляцией коэффициент поглощения не должен быть меньше 1,6 или индекс поляризации не должен быть меньше 2.0.

Если он не соответствует требованиям, это означает, что обмотки генератора были демпфированы и их следует просушить.

Судя по аттестации ротора:

Если сопротивление изоляции обмотки ротора генератора составляет не менее 0,5 МОм, он может считаться аттестованным.

Надеемся, что приведенная выше информация поможет вам протестировать бесщеточные генераторы.

Производитель Starlight может поставить дизель-генераторные установки мощностью от 20 до 3000 кВт различных производителей, таких как Cummins, Perkins, Volvo, Yuchai, Deutz, Shangchai и т. Д.Мы ориентируемся на высокое качество продукции, если вы заинтересованы, обращайтесь к нам.

Hydro: альтернативы ремонту сердечника статора и обмотки после отказа со значительным повреждением

В этой статье рассматриваются четыре альтернативы, используемые для сердечника и обмотки. ремонт при локальных повреждениях из-за неисправности.Это показывает примеры, в которых использовались некоторые из этих методов, например а также технические аспекты этих ремонтов.

Мауро Уэмори, Эдсон Алвес и Мишель Спиридон

Согласно исследованию SINTEF.1, наиболее вероятным компонентом гидроэлектростанции является генератор. Второе исследование, проведенное Enel на 250 машинах, показывает, что неисправности статора, хотя и реже, чем другие неисправности, являются причиной более длительных отключений2. Другие исследования по этой теме сделали аналогичные выводы.3

Обычное решение этих неисправностей включает замену статора. сердечник и обмотка. У этого решения много преимуществ, но оно дорогое и требует длительного простоя.

В некоторых случаях обычное решение не является предпочтительным из-за ограничения по стоимости и / или простоям. Необходимо найти решение, позволяющее учесть при минимальная временная эксплуатация агрегата до проведения постоянного ремонта. Разработка эффективного метода ремонта для этих случаев за счет снижения затрат и простоев. время машины существенно.Это может иметь смысл, если есть локализованные повреждение сердечника и обмотки статора, например, из-за короткого замыкания электрическая цепь и / или повреждение, вызванное поломкой ротора.

Это В статье сравниваются различные методы ремонта, используемые при возникновении одной из этих неисправностей. происходит, оценивая преимущества и влияние каждого решения:

1. Традиционное решение — полностью заменить сердечник и обмотку. Это решение используется, когда повреждение затронуло значительную площадь, что затрудняет ремонт, или, когда это возможно, исправления носят временный характер, ограничивая использование или надежность генератора.Он также используется, когда срок службы компонентов подходит к концу и / или необходимы улучшения конструкции.
2. Другое решение — частичная замена сердечника и обмотки, то есть сердечник частично разбирают, а поврежденные пластинки заменяют. Также заменяется обмотка в пораженном месте. Остальные части, которые существенно не пострадали, подлежат только ремонту. Это решение обычно используется, когда повреждение затронуло относительно небольшую площадь, хотя иногда такой ремонт может иметь смысл для относительно больших поврежденных участков.Для этого случая в этой статье представлен пример, когда это решение позволило в короткие сроки заменить поврежденные листы статора и переустановить обмотку статора.
3. Третье решение — ремонт сердечника и намотка (без разборки). Ремонт сердечника осуществляется без разборки, а обмотка может быть частично разобрана и / или отремонтирована. Это решение используется, когда повреждение затронуло относительно небольшую площадь или в случае относительно большой площади, когда важны такие экономические факторы, как эксплуатационные требования и надежность ремонта.В данной статье представлен пример устранения значительных повреждений без разборки активной зоны.
4. Наконец, косметический ремонт обычно используется, когда повреждения локализованы и незначительны. В некоторых случаях их также используют для устранения серьезных повреждений. Ремонт необходим для предотвращения дополнительного нагрева, который постепенно повлияет на обмотку и сердечник и со временем приведет к значительному отказу. Термин «косметический» используется потому, что поврежденный участок заменяется одним изолирующим материалом, действующим как косметический компонент.Пораженный центральный участок удаляется путем резки, шлифования и выпрямления пластин. Обычно за таким ремонтом следует тест EL CID, чтобы определить, осталось ли короткое замыкание между слоями. Если пластины статора замкнуты накоротко, можно использовать кислотное травление для удаления коротких замыканий. Затем наносится высококапиллярная смола и добавляется вставка, которая действует как косметический компонент.

На фотографиях выше показан пример косметического ремонта поврежденной обмотки и сердечника.

Стол 1 приводится сравнительная сводка этих методов, включая продолжительность простоя, преимущества и недостатки каждого.

Таблица 1 — Способы ремонта

Осмотры и испытания выполнено в ремонте

Визуальный осмотр — первый логический шаг при обнаружении повреждений. расследования, чтобы локализовать повреждение и оценить его размер и серьезность. Эффективность визуального контроля зависит от физического доступа к сердечнику и обмотке, поэтому может потребоваться некоторая разборка.

В большинстве случаев снятие крышек генератора необходимо для доступ к концевым виткам обмотки. Снятие кулера или открытие крышки пластины на раме генератора могут дать доступ к задней части сердечника для оценки возможно глубокое повреждение. Можно было бы посмотреть обмотку статора система заклинивания с ротором на месте, из пространства, доступного между двумя полюса ротора. Если это невозможно, удалите от двух до четырех, в зависимости от размер блока может облегчить доступ к поверхности отверстия статора.

В зависимости от типа повреждения (глубокое повреждение после короткого цепи или значительное повреждение поверхности воздушного зазора сердечника), это также может быть требуется снять ротор перед осмотром. Такие инструменты, как набор зеркала или бороскоп могут облегчить осмотр. Бороскоп можно использовать для оценить состояние системы радиального заклинивания обмотки статора в воздушном зазоре или для обнаружения глубоких повреждений вентиляционных каналов.

При осмотре после вынужденного отключения следует обратить внимание на любые необычные знаки на обмотке и вокруг нее, например, посторонние предметы и обломки.В одном примере, описанном в этой статье, алюминиевый мусор был обнаружен в концевые повороты и вентиляционные каналы. Особое внимание следует уделить агрегату чистота (загрязнение). Черная пыль может указывать на перегрев и способствовать локализовать замыкание на землю. Признаки неплотности, перегрева, электрические износ, механические повреждения, пыль и коррозия могут быть признаками, которые могут помочь найти неисправность и определить ее основную причину. Осмотр не должен быть ограничивается концевыми витками обмотки, но также включает соединения статора (групповые, последовательные и кольцевые соединения), обмотки кольцевые, фазные и нейтральные шины, элементы распорки (стяжки, распорки и т. д.)) и система заклинивания. Осмотр должен также включать вентиляционные каналы, отверстие и заднюю поверхность. сердечника, чтобы помочь идентифицировать повреждения в гнезде.

Во время проверки такие аспекты, как история генератора, предыдущие техническое обслуживание и перерывы в работе, а также состояние агрегата до выхода из строя. учтено. Полезные рекомендации по аспектам, которые следует учитывать во время Доступны формы проверки, проверки и рекомендуемые инструменты. Кроме того, IEEE Std 492-1999 предоставляет дополнительную информацию о генераторе. инспекции.5

Описание испытаний

Основные испытания, связанные с этим типом ремонта, являются базовыми. и аналогичны тестам, проводимым для оценки состояния устройства. 6 A краткое описание каждого теста ниже:

• EL CID: Этот тест был разработан для устранения потребности в источнике питания высокой мощности. требуется для испытания номинального флюса. Обычно переменный трансформатор питается от электрическая розетка — это все, что требуется для возбуждения статора. Даже если возбуждение с низкой плотностью потока не вызывает тепловыделения в EL CID, сбойный ток, возникающий вблизи пластин с короткими замыканиями, напрямую обнаружен.Основанием для обнаружения является то, что токи короткого замыкания будут иметь в основном резистивная составляющая по отношению к напряжению питания и будет смещена на 90 градусов по току питания. Токи обнаруживаются с помощью датчик (называемый катушкой Чаттока) и разделитель фаз. Преимуществом EL CID является что это может быть выполнено с ротором на месте, сняв два или три полюса. Результаты представлены в виде следов, которые могут интерпретировать квалифицированные специалисты. персонал. Как правило, показание 100 мА требует внимательного изучения и, возможно, номинальное испытание флюса для проверки повреждений.Форма измеряемого тока также помогает найти неисправность, будь то в зубе статора или глубоко внутри стек ламинирования. Теория и дополнительная информация о тестовой установке и ее доступна интерпретация.7

• Сердечная петля: Проверка сердечника петли, также называемая тестом намагничивания сердечника, состоит из при приложении 1 тесла или номинального магнитного потока к сердечнику статора с использованием тороидального обмотка. Тепло возникает в любом месте, где повреждена изоляция. В температура сердечника статора контролируется с помощью инфракрасной камеры и / или термопары.Общепринятым критерием считается, что сердечник поврежден. и нуждаются в ремонте при обнаружении горячей точки с температурой от 5 до 10 градусов Цельсия выше, чем в окрестностях. Теория и дополнительная информация об испытательной установке и ее интерпретации см. 8

• Сопротивление изоляции: При испытании сопротивления изоляции измеряется значение омического сопротивления между проводником (частью обмотки) и землей (сердечником статора). Сопротивление изоляции обмотки в хорошем состоянии обычно измеряется в мегаомах, поскольку изоляция ограничивает ток, протекающий от проводника к земле.Чем ниже сопротивление, тем выше вероятность повреждения изоляции. Вероятно, это один из наиболее широко используемых тестов при диагностике и техническом обслуживании. Этот тест обычно проводится при напряжении ниже номинального напряжения генератора (обычно 5 или 10 кВ постоянного тока). Индекс поляризации, который представляет собой изменение сопротивления во времени, также помогает выявить проблемы загрязнения. Теория и дополнительная информация о тестовой установке и ее интерпретации доступны.9

• D.C.рампа: этот тест является разновидностью испытания высокого потенциала постоянного тока. Основное отличие в том, что напряжение увеличивается постепенно, обычно с постоянной скоростью 1 или 2 кВ / мин. В изменение тока утечки в зависимости от напряжения / времени записывается и отображается непрерывно для прямого перевода. Анализ кривой помогает определить существующие или неизбежные неисправности обмоток, а также их характеристики, как показано на раздел 7.8.2 стандарта IEEE 95.10. Основное преимущество линейного теста постоянного тока перед традиционный тест с высоким потенциалом постоянного тока заключается в том, что он позволяет обнаруживать неизбежный отказ, давая возможность остановить испытание до выход из строя, чтобы избежать прокола или еще большего повреждения обмотки.В контексте поиск неисправностей обмотки, этот тест можно использовать вместе с испытание сопротивления изоляции для обнаружения скрытых неисправностей без дополнительной намотки повреждать. Путем сравнения фаз, цепей или равных частей обмотки, обмотки также могут быть найдены значения по умолчанию. Однако, поскольку это испытание под высоким напряжением, количество повторных испытаний следует ограничить, чтобы снизить нагрузку на изоляцию.

• Сопротивление (или проводимость) постоянному току: цель этого теста — найти поврежденные медные проводники или соединения измерения сопротивления или проводимости.Омметр низкого сопротивления или Кельвина мост можно использовать. Путем сравнения сопротивления фаз, цепей или частей обмотки, наблюдаемые различия помогут найти неисправность. Если это возможно чтобы легко «открыть и разделить» обмотку статора, этот тест можно использовать итеративно. локализовать неисправность в короткие сроки (один-два дня работы на объекте) Следует учитывать температуру, так как сопротивление постоянному току очень велико. зависит от температуры.

• Непрерывность: этот тест состоит из питание поврежденной обмотки переменным током при измерении тока через часть обмотки, где есть подозрение на неисправность.Значительный падение тока следует измерять на стержне / катушке, где повреждена изоляция. Этот тест особенно полезен, когда невозможно легко «открыть и разделить »обмотку. Использование гибкого токового пробника позволяет измерять ток через шину, катушку, группу или последовательную перемычку без размыкания электрическая цепь. Источник переменного тока или даже сварочный аппарат можно использовать только как требуется небольшой ток. Перед выполнение этого теста на отдельных фазах / цепи для определения неисправной фазы / цепи первый.Тестер должен хорошо знать схему обмотки перед выполнение теста. Во время этого теста следует соблюдать осторожность, поскольку обмотка может быть повреждена. Если изоляция значительно поврежден, прямой путь к земле для тока может привести к сгоранию изоляции даже более. Для этого необходимо распределить вокруг обмотки несколько человек. и особенно в подозрительной части намотки, чтобы искать признаки дым или запах гари сразу после подачи напряжения на обмотку.

Оценка и / или ремонт сердечника

Настоятельно рекомендуется тест EL CID, он помогает во время ремонта работают, но зачастую этого недостаточно. В качестве финального теста (после ремонта проводился), может быть проведено испытание контура или намагничивания сердечника. выполняется для обнаружения горячих точек в ядре. В тех случаях, когда обмотка установлен и проведен тест на намагничивание, рекомендуется уменьшить плотность потока в ярме. Обычно флюс плотность 1.Рекомендуется 0 T или меньше. Этот уровень плотность потока может помочь снизить или избежать риска вибрации в машине, уменьшая риск повреждения обмотки при сохранении приемлемых результатов.

Обмотка статора с катушками

Наиболее распространенные испытания включают сопротивление постоянному току, целостность цепи, изоляцию. сопротивление между жилами (обычно при низком напряжении), короткое замыкание между витками, тест DC Hi pot (катушки заменены), сопротивление изоляции в испытание обмотки и линейного изменения постоянного тока (тот же уровень напряжения, что и при поддержание).

Обмотка статора стержнями

Наиболее распространенные тесты включают сопротивление постоянному току, целостность цепи, тест DC Hi pot (полоски заменены), сопротивление изоляции в обмотке и окончательное испытание линейного изменения постоянного тока (то же уровень напряжения, как при техобслуживании).

Ядро и обмоточный ремонт

Кому Для проверки предложенных в статье методов ремонта показаны два примера:

• Пример 1 — Агрегат представляет собой генератор / насос с водяным охлаждением обмотки (390 МВА, 18 кВ, 20 полюсов) и отказ состоял из контакта ротора со статором.Во время рутины остановка агрегата, две алюминиевые межполюсные опоры ротора смещены и зачищены как обмотка статора, так и сердечник, вызывая серьезные повреждения пластин статора и концевые витки обмотки.
• Пример 2 — Агрегат представляет собой генератор (133 МВА, 16,5 кВ, 40 полюсов), пострадавший от короткое замыкание фазы на землю (короткое замыкание на конце статора основной). Это короткое замыкание быстро превратилось в двухфазное короткое замыкание из-за обрыв кабеля между заземляющим шкафом и нейтралью генератора.

Пример 1 — Ремонт без разборки

Две межполюсные алюминиевые опоры сломались и вызвали ротор / статор контакт. Сердечник статора был сильно загрязнен алюминиевым мусором, в основном в первом и последнем пакетах (верхнем и нижнем). Около 25% повреждена активная зона (~ 130 м2). Кроме того, было повреждено 67 верхних перекладин, различные степени. Также были повреждены ротор и дефлекторы воздуха.

Первым делом был проведен детальный визуальный осмотр повреждений.После этого сердечник и обмотка были очищены, и были проведены предварительные испытания для проверки степени повреждения. Эти испытания включали сопротивление изоляции и высокий потенциометр (линейное изменение постоянного тока), омическое сопротивление обмотки и EL CID (полный сердечник). В тесте EL CID 25% поверхности сердечника имели измеренный ток более 100 мА. Проведенный тест показал, что, несмотря на значительную площадь, повреждение было поверхностным.

Фотографии выше получены при визуальном осмотре стержней статора с повреждением проводника

Один из поврежденных участков был выбран для определения и проверки наилучшего процесс ремонта.Щетки, лупы, ленточные и вращающиеся шлифовальные машины были используется для очистки каждого поврежденного пятна.

А поврежденный сердечник статора осмотрен и отшлифован

После шлифовки был проведен тест EL CID в выбранной области и кислоте. Для удаления короткого замыкания между слоями использовалось травление. Другой EL Был проведен тест CID, и процесс повторялся до тех пор, пока шорты между слоями были исключены.

Рисунок 1: Первоначальные результаты EL CID (вверху) и ремонта сердечника статора (внизу)

После проверки метода был проведен полный ремонт активной зоны. началось.После доработки был проведен тест на намагничивание сердечника, и наблюдались горячие точки (где температура была более чем на 10 К выше температуры прилегающие территории). Локальный ремонт и EL CID были выполнены повторно на эти области и испытания на намагничивание были повторены. Этот процесс был повторяется до тех пор, пока не будут обработаны все пятна.

Повреждения прутка также отремонтированы, с семью прутьями заменены. Заменены все обмоточные клинья. Общее отключение агрегата Срок ремонта составил пять месяцев. Агрегат находится в эксплуатации с 2012 г.

Пример 2 — Ремонт с частичной разборкой

В машине произошло короткое замыкание фазы на массу (неисправность ближе к концу сердечника статора). Это короткое замыкание быстро превратилось в двухфазное короткое замыкание из-за к обрыву кабеля между ячейкой заземления и нейтралью генератор. Авария привела к двум отдельным продолжительным высокоинтенсивным разряды со значительными повреждениями сердечника и обмотки.

Помимо сердечника, повреждены четыре стержня статора ремонт не подлежит ремонту, а изоляция нескольких стержней была повреждена.Группа соединения, кольца цепи, нейтральные клеммы и трансформаторы тока также были затронутый.

Визуальный осмотр сердечника статора с повреждением первый пакет

Первым шагом было выполнение детального визуального осмотра поврежденный участок. Вскоре после этого была проведена очистка сердечника и обмотки, и были проведены предварительные испытания для проверки степени повреждать. Эти испытания включали сопротивление изоляции и Hi-pot (постоянный ток линейное испытание) и омическое сопротивление обмотки.Основываясь на этой оценке, ремонт с частичной разборкой был лучшим вариантом.

Всего в ремонте:

• Замена поврежденных пластин, прижимных пальцев и концевых пластин;
• Замена четырех полностью поврежденных стержней;
• Удаление 37 верхних стержней и 32 нижних стержней для ламинирования замена;
• Замена групповых соединений (полюсных перемычек) в зоне повреждения;
• Замена поврежденных колец цепи;
• Замена клемм нейтрали повреждены и ток трансформаторы в пораженной фазе.

Первым этапом ремонта было снятие стержней, концевых пластин и зажать пальцы между прорезями 34 и 74 (поврежденная область, см. фото ниже). Была установлена ​​опора и были подняты ламинаты на конце, что позволило удаление перекрывающихся пластин. Этот процесс продолжался до тех пор, пока все поврежденные пластинки были заменены ламинатами новые.

Рис. 2: Схема (вверху) и фотография (внизу) участка, где были удалены пленки

Для проверки и подтверждения ремонта был проведен тест на намагничивание сердечника.Горячих точек обнаружено не было (см. Рисунок 3). Тест тоже можно было сделать с помощью EL CID, но тест на намагничивание был лучшим вариантом из-за место повреждения (край активной зоны).

Рисунок 3: Результаты испытания сердечника статора на намагничивание

После монтажа кольцевых колец, групповых соединений и ремонта в проводов нейтрали, были проведены заключительные испытания (сопротивление изоляции, Hi pot и омическое сопротивление), и машину вернули в работу.

Общий срок простоя на ремонт составил месяц. Аппарат был в эксплуатации с 2015 года.

Заключение

Пока обычное решение по замене сердечника и статора обмотка имеет много преимуществ, иногда она не самая эффективная, когда и / или учитываются ограничения на отключение. В двух примерах Ремонтные простои составили пять месяцев и один месяц. Типовая обмотка и сердечник на замену отключения потребовалось бы от 18 до 24 месяцев с момента уведомления.

Альтернативные решения, такие как как локальный ремонт сердечника с частичной заменой ламинации или ремонт без ламинации следует рассмотреть возможность замены, поскольку они сокращают время простоя машины и Стоимость. Это особенно верно, если было локализованное повреждение, которое повлияло на сердечник и обмотка статора, например, после короткого замыкания и / или повреждения вызвано поломкой ротора. Важно подчеркнуть что такое исправления сложны и требуют глубокого понимания машины и квалифицированного ремонтная бригада.

Список литературы

1 Баккен, BH, и др. , Затраты на запуск и останов гидроэлектростанций [на норвежском языке], Отчет №TR A5351, 2001.
2 Галассо, Г., и М. Марке, «Новые разработки в методах диагностики и мониторинга. для гидрогенераторов, конференция «Гидроэнергетика и плотины», Барселона, Испания, 1995 г.
3 Делингер, Н., Х. Фигероа и Д. Де-ла-Гарса, «Ремонт сердечника статора и обмотки после значительного повреждения», Proceedings of HydroVision International 2013 , Clarion Energy, Талса, Окла.
4 Керсенбаум, Исидор, «Проверка больших синхронных машин: контрольные списки, выявление отказов и устранение неисправностей», Wiley-IEEE Press, 1996.
5 IEEE Std 492-1999 — Руководство IEEE по эксплуатации и техническому обслуживанию гидрогенераторов
6 Dehlinger , Н., Э. Алвес и К. Мессье, «Оценка состояния генератора, эффективный инструмент для предотвращения незапланированных отключений и минимизации их продолжительности», Proceedings of HydroVision International 2015 , Clarion Energy, Талса, Оклахома.
7 Риксон, С. ., «Обнаружение дефектов сердечника электрических машин», IEE Proceedings, Vol 133, Pt B, N 3, 1986.
8 Руководство IEEE по диагностическим полевым испытаниям электрических силовых аппаратов — электрические машины, IEEE 62.2-2004.
9 Рекомендуемая практика для испытания сопротивления изоляции вращающегося оборудования, IEEE Std 43 — 2013.
10 Рекомендуемая практика IEEE для испытания изоляции электрического оборудования переменного тока (2300 В и выше) с высоким постоянным напряжением, IEEE Std 95 —

Мауро Уэмори — инженер-консультант GE.Эдсон Лейте Алвес — старший инженер GE. Мишель Спиридон — главный инженер технологического центра GE в Швейцарии.