Методические указания по диагностике изоляции вращающихся машин классов напряжения 3,15-24 кв по характеристикам частичных разрядов му 0633-2006

Типичные для разрядов характеристики ЭРА, см. рисунки: а) Структура импульсов. Соответствует возникновению «биений» с высокой несущей частотой (-30 МГц), с ростом и спадом амплитуды. Частота зависит от величины разряжающейся емкости. Импульсы редкие 1-100 сек. б) Распределение n(Q). Характеризуется наличием «правого хвоста» с мелким числом импульсов и большой амплитудой 10-30 В. (Распределение n(Q) для данного явления близко к «пазовому разряду» см. А.2.2 поз. б.). в). Причина возникновения разрядов. В результате возникновения знакопеременного механического воздействия в электромагнитных полях изолированная пластина заряжается и происходит пробой на соседнюю пластину с разрядкой накопленного заряда и перезарядкой пластин. Поскольку факты зарядки и образования контакта случайны, то разряды редкие. Причина возникновения контактов - механические повреждения коронок зубцов, пример на фото, рис. в, смятие имело место от хвостовика ротора при его заводке в статор. А.2.4. Явление - наличие подвижных ферромагнитных частиц. А.2.4.1. Наличие свободных ферромагнитных крупных частиц. а) б) в) г) Типичные характеристики ЭРА: а) Структура импульса. В начальной стадии имеются искровые явления образующееся в момент контакта при отрыве частиц. Далее происходит разряд емкости частицы относительно расточки с образованием колебательного импульса. Для движущейся в области электрического поля частицы разряды происходят дважды на положительной и отрицательной полуволнах промышленной частоты. б) Распределение n(Q). Иллюстрирует частоту явления и амплитуду разрядов. Искровые явления в начале определяют моду в левой части кривой. Мода в правой части с числом импульсов n = 2 свидетельствует о различных явлениях в каждые полупериоды. Примеры свободных движущихся частиц на фото: в) - сварочный град, накопившийся в расточке, г) кусочки, обломки, листов пакета, возникающих при вибрациях коронок зубцов. А.2.4.2. Явление - наличие на поверхности стержней пылевидных ферромагнитных частиц. а) б) Типичные характеристики ЭРА, см. рисунки: а) Структура импульса. Разряд происходит из-за накопления заряда на поверхности эвольвенты стержня на покровной эмали. Заряд вносится от заряженных (в электрическом поле) ферромагнитных частиц, движение которых определяется магнитным полем, заряд - электрическим полем. Процесс накопления заряда случайный, время накопления достаточно продолжительно 100-1000 периодов промышленной частоты. Разряд происходит в два этапа, первый этап: - высокочастотные разрядные явления 100 МГц с образованием контакта с корпусом машины второй этап: - разряд накопленного заряда с возникновением колебательного процесса большой амплитуды, (до 10 В). Распределение n(Q) из-за редкости событий на распределении не фиксируется. б) Пример, наличие пылевидных частиц, механических стружек, кусочков ржавчины на поверхности стержней. А.2.5. Дефекты головок стержней. А.2.5.1. Искрение в пайке головки. Типичные характеристики ЭРА: По осциллограммам и распределению фиксируются искровые явления, соответствующие А.2.3.1 (а и б). При выполнении объемной локации зона ЭРА соответствует головке или со стороны «В» или со стороны «Т». Причина возникновения явления - ухудшение пайки между стержнями (окисление слоя пайки между стержнями). На фото показаны распаянные стержни с наличием «непропаев» в контакте. А.2.5.2. Разряды в изоляции головки. Типичные характеристики ЭРА: По осциллограммам и по распределениям n(Q) явление соответствует ЧР, аналогично А.2.1 (а и б). При выполнении объемной локации зона ЭРА соответствует разрядам на головке. Причины возникновения - нарушение изоляции из-за увлажнения, загрязнений и т.д. На фото показаны следы повреждения изоляции головки. 4. Частичные разряды в корпусной изоляции и по поверхности стержней Частичные разряды повреждают электрическую изоляцию и, прежде всего, вещества органического происхождения, например, эпоксидную смолу. Они возникают в порах (полостях) изоляции проводников в пазовой части обмотки статора, в полостях и на поверхности изоляции лобовых частей и в проходных изоляторах. Поры образуются в процессе изготовления обмотки и во время эксплуатации. Примеры дефектов ЧР в табл. А.2.1 и А.2.4.2. Пуски и остановы машины вызывают термомеханические напряжения в изоляции из-за неравномерного распределения температур. Неоднородность изоляции, состоящей из материалов с сильно отличающимися свойствами (полимерная смола, минеральные стекло и слюда, и т.д.) усиливает этот процесс. Известно, что срок службы изоляции генераторов зависит как от времени работы под нагрузкой, так и от количества пусков - остановов. Характеристики ЧР зависят от размеров полости, давления газа в ней, свойств поверхности полости и времени статистического запаздывания. Вид ЧР определяется произведением длины пробиваемого промежутка на давление газа, а также свойствами поверхностей промежутка. Применительно к порам изоляции вращающихся машин, разряд может быть искровым, тлеющим и псевдотлеющим. Амплитуда импульса тока (напряжения) и его фронт от ЧР зависят от статистического времени запаздывания появления свободного электрона, инициирующего разряд. Если к моменту выполнения условия пробоя полости не окажется подходящего электрона, то в условиях синусоидально растущего напряжения разряд произойдет с запаздыванием при напряжении большем, чем это необходимо. Чем больше перенапряжение, тем больше амплитуда импульса и короче фронт. Тлеющий разряд характеризуется сравнительно небольшим напряжением зажигания из-за малого значения произведения длины разрядного промежутка на давление газа и малым током, из-за чего он не регистрируется рассматриваемыми электрическими методами измерений ЧР. Псевдотлеющий разряд светится так же, как тлеющий разряд, но образуется слабыми импульсами с пологим фронтом. Это промежуточный вид между тлеющим и импульсными разрядами. На практике, в силу большого разнообразия размеров и геометрии полостей изоляции, существуют одновременно все три вида разрядов: безимпульсный тлеющий, псевдотлеющий и импульсный разряд. Поэтому измерители ЧР реагируют не на все ЧР и измеряют не всю интенсивность ЧР. Следует также учитывать, что один вид разряда может перейти со временем в другой вид как результат воздействия ЧР-изменения размеров полости, образования продуктов разложения на стенках и т.д. При практическом анализе данных следует исходить из того, что один и тот же уровень ЧР-активности будет безопасным для одной конструкции и предельным для другой. По этой причине здесь даются сведения для двух крайних ситуаций: - изоляция с низкими рабочими градиентами электрического поля; - изоляция с высоким градиентом. 5. Искровые и комбинированные разряды 5.1 Искровые и дуговые явления. Описание явлений дано в табл. А.1 и для турбогенераторов в табл. А.2.3.1 и А.2.5.2. 5.2 Пазовые разряды Описание явлений и примеры характеристики в табл. А.2.2. 5.3 Разрядные явления в пакете активной стали Особенности разрядных явлений при искрении на коронках зубцов и пробоев между пластинами приведены в табл. А.2.3. 5.4 Разрядные процессы при наличии подвижных ферромагнитных частиц Описании процессов и примеры характеристик в табл. А.2.4. для двух вариантов: - крупных частиц (сварочных град, осколки от пластин активной стали и т.д.); - мелких частиц (стружка, пылевидные частицы, ржавчина и т.д.). 6. Типы корпусной изоляции Для электрических машин применяются различные типы изоляции (компаундированная, монолит и т.д.). Ниже в основном будет рассматриваться изоляция типа монолит. Типы дефектов и возможность образования дефекта в табл. А.3. В табл. А.4. рассматриваются две разновидности изоляции типа монолит: - «монолит 2», с низким рабочим градиентом, используемых в отечественных машинах; - «монолит 10», с высоким рабочим градиентом, используемых в современных конструкциях западных компаний. Особенности дефектов в витковой изоляции и способы определения дефектов представлены в табл. А.5. Таблица А.3 Корпусная изоляция стержней и катушек Характер дефектов Возможность определения технического состояния корпусной изоляции 1.1 Трещины, расслоения в монолите изоляции. 1.2 Отсутствие адгезии полупроводящих покрытий на высоковольтной изоляции. 2.1 Состояние корпусной изоляции может быть определено измерениями ЧР на рабочем напряжении и также измерением ЧР при испытаниях от постороннего источника напряжения. 2.2 Появление дефекта изоляции приводит к изменению вида распределения n(q). В этом случае в распределении появляется мода ("горб" на плавной кривой). Таблица А.4 Развитие дефектов в корпусной изоляции Изоляция с низкими рабочими градиентами напряжения Изоляция с высокими рабочими градиентами напряжения Повреждаемость Характер развития дефекта Повреждаемость Характер развития дефекта Повреждения полупроводящего покрытия – основная причина повреждений, приводящая к пробою на корпус или к 2-х фазному К.З. Пробой монолита в местах расслоений приводит к однофазному замыканию. 1) При эксплуатации возникают многочисленные дефекты, характеризующиеся возникновением ЧР, которые после возникновения имеют незначительную динамику развития из-за больших запасов по электрической прочности. 2) В начальной стадии на кривых n(q) возникают 1-2 "горба". По мере эксплуатации число "горбов" возрастает. В "старой" изоляции, где число дефектов велико, n(q) имеет сравнительно плавный падающий характер. Дефект корпусной изоляции – повреждение изоляции. 1) В первые годы эксплуатации дефекты с "расслоением" отсутствуют вообще. 2) После 10-15 лет эксплуатации и большого числа коммутаций появляется "расслоение". Это приводит к появлению на кривой n(q) "горба". 3) Через 20-25 лет число "горбов" может быть несколько. 4) Повреждения изоляции имеет место при критическом развитии дефектов в расслоении изоляции. Таблица А.5 Витковая изоляция 1. Характер дефектов 2. Возможность определения замкнутых витков 1) Нарушение целостности изоляции на элементарном проводнике. 2) Варианты повреждения изоляции из-за набегания коммутационных импульсов: - Импульсное напряжение прикладывается только к первым виткам. - Происходит пробой между витками, искра пробоя переходит в дугу. - Образуется замкнутый виток, виток нагревается и повреждает изоляцию и железо в районе замкнутого витка. 3) В финальной стадии развития дефекта импульсные явления отсутствуют, и развитие происходит только за счет тепловых явлений, связанных с протеканием токов по поврежденной изоляции. 1) Наличие замкнутых витков может быть обнаружено только на рабочем напряжении. 2) Искрение между витками (переход в дугу) фиксируется по наличию колебательного импульса с характерной частотой в 10100 кГц. 3) Измерения возможны при контроле линейности зависимости от напряжения: - сопротивления изоляции; - коэффициента абсорбции; - индекса поляризации; - нелинейности В/А характеристики. Приложение Б Средства измерений характеристик разрядной активности 1. Типы измерительных элементов (ИЭ) Для проведения измерений применяются: 1) Устанавливаемые на момент измерения ИЭ (указанная технология используется в комплексах «ДИАКС»): - измерение тока ЧР с помощью высокочастотного трансформатора тока СТ-45 (ДНГК 410120.001) ИЭ ставится на заземляемые токоведущие элементы (см. рис. Б.1); - измерение магнитного поля от тока ЧР с помощью магнитного диполя (ДИКС 418121.004, ИЭ 1L), измерительный элемент ставится вблизи токоведующих элементов на безопасном расстоянии; - измерения характеристик ЧР через соединительный конденсатор с помощью полного измерительного импеданса (ДИКС 418121.005, ИЭ ПВИ-24), конденсатор соединяется с токоведущим элементом обмотки; - измерения разности потенциалов на заземленных токоведущих элементах, ТМР-2 (ДНГК 410113.001), ТМР-5 (ДНГК 410114.001) - на магнитном креплении, рис. Б.2 и Б.3; - измерения напряжения от ЧР при использовании конструктивных емкостей (ДИКС 419121.003, ИЭ SWG-3 на магнитном креплении). Рис. Б.1 Высокочастотный трансформатор тока «СТ-45» с разомкнутым сердечником. Предназначен для измерения разрядных явлений по шинам заземления, пучкам кабеля и т.д. Показано применение «СТ-45» для контроля разрядных явлений в возбудителе турбогенератора ТВВ-1000. Рис. Б.2 Датчик электромагнитного типа ТМР-2. Предназначен для оперативных измерений по всем видам оборудования. Рис. Б.3 Датчик повышенной чувствительности ТМР-5. Предназначен для локации зон разрядной активности на крупном оборудовании: турбогенераторах и силовых трансформаторах. 2) Встраиваемые в конструкцию машины ИЭ. Данные вид ИЭ используется западными компаниями, пример размещения соединительного конденсатора показан на рис. Б.4. а) б) Рис. Б.5 Установка «РИП» на корпус электрической машины Аналоговый пороговый индикатор «РИП» предназначен для длительного (недели) контроля разрядной активности, может быть использован на турбогенераторах и трансформаторах. Рис. Б.4 Типы датчиков встраиваемой конструкции для измерений разрядной активности: а – соединительный конденсатор, подключаемый к линейному вводу генератора; б – датчик с соединительными конденсаторами в токопроводе у трансформатора.

Похожие:

	Пояснительная записка по системе технического освидетельствования электрооборудования. Введение Сто включает как изучение документации, так и проведение диагностики неразрушающими методами контроля: визуальная диагностика электротехнического...		С. Д. Лизунов сушка и дегазация трансформаторов высокого напряжения В предлагаемом обзоре зарубежной литературы последних лет рассматриваются вопросы сушки и вакуумной обработки изоляции трансформаторов...
	Емкостный делитель напряжения дне-1000/400 Инструкция по эксплуатации Емкостный делитель напряжения высокочастотный является значимым элементом всей системы; главным образом, применяется для измерения...		Методические указания к выполнению лабораторных работ Омск 2006 П. С. Гладкий, Е. А. Костюшина, М. Е. Соколов, Проектирование баз данных: Методические указания к лабораторным работам. Омск: Издательство:...
	Электролаборатории глубокских эс Испытания трансформаторов напряжения 10-35кВ, опорной изоляции 10-35кВ, разрядников 10кВ, ограничителей напряжения 10-110кВ		Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности... «Энергетическое оборудование высокого напряжения и его надежность», «Молниезащита» «Перенапряжения и координация изоляции», «Эксплуатация...
	Инструкция по проверке трансформаторов напряжения В инструкции приведены программа и методы проверки трансформаторов напряжения (ТВ) и их вторичных цепей. Даны основные сведения о...		Минькин В. И., Соловьёв В. В. Определение сметной стоимости машино-часа... Методические указания предназначены для использования на практических занятиях и в дипломном проектировании студентами специальностей...
	Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине... Цель работы: ознакомиться с методами измерения сопротивления элементов и изоляции электрических цепей		Методические указания по профилактике и лабораторной диагностике бруцеллеза людей. Гарант Профилактика и борьба с заразными болезнями, общими для человека и животных. Бруцеллез
	Методические указания по профилактике и лабораторной диагностике бруцеллеза людей. Гарант Профилактика и борьба с заразными болезнями, общими для человека и животных. Бруцеллез		Методические указания по выполнению практических занятий Техническая эксплуатация гидравлических машин, гидроприводов и гидропневмоавтоматики
	Методические указания к контрольным заданиям для студентов агробиологических... «Механизация с/х», «Технология обслуживания и ремонт машин в апк», «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортных и...		Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине... Сервис транспортных и технологических машин и оборудования в апк. Фгоу впо ставропольский гау. Ставрополь, 2007. 29 с
	Методические указания методические указания разработаны: Федеральной... Му 3011-12. Дезинфектология. "Неспецифическая профилактика клещевого вирусного энцефалита и иксодовых клещевых боррелиозов". Методические...		Методические указания по разработке сметных норм и расценок на эксплуатацию... Общие положения