Методические указания по диагностике изоляции вращающихся машин классов напряжения 3,15-24 кв по характеристикам частичных разрядов му 0633-2006
|
Скачать 1.21 Mb.
|
|
10 Ремонтные обследования турбогенераторов Изоляция обмотки статора (его стержней или катушки) в рабочих условиях имеет разный градиент электрического поля в зависимости от расположения (у линейных выводов - максимальный, у нулевых - минимальный). При испытаниях все стержни имеют одинаковое напряжение на изоляции. По этой причине приложение испытательных напряжений может привести к пробою изоляции стержня, который в эксплуатации не будет иметь таких воздействий. Таким образом может быть пробит стержень, который еще может работать в эксплуатации длительное время. Остаточный ресурс изоляции ремонтируемых машин мал, следовательно, испытания следует проводить с применением неразрушающих методов. Разрушающие методы целесообразно применять к новым обмоткам, проработавшим менее 5 лет. Ниже приводятся два варианта испытаний при ремонте статорных обмоток: 10.1 Электрическая схема измерений характеристик ЧР Для всех этапов ремонта применяется схема измерений ЧР в соответствии с разделом 9 (рис. В.10). Определение места дефекта - с помощью датчика LA (рис. В.11.). 10.2 Измерения характеристик изоляции по токам утечки Измерения токов утечки приводятся с учетом следующего: - напряжение вводится ступенями; - выдержка на каждой ступени 2-10 мин.; - приводятся измерения токов в начале ступени и в конце. По полученным величинам токов (I) проводится расчет характеристик изоляции в соответствии с табл. В.2. Таблица В.2 – Алгоритм расчета характеристик изоляции на ступени при приложении постоянного тока  Диагностика стержней до укладки в пазы и стержней, оставленных в пазах. Используется ступенчатый подъем напряжения до  , при этом измеряются характеристики ЧР, и – определяется n(Q). Выполняются следующие мероприятия:- Если Q более 50 пКл, проводится локация места ЧР. - После локации рассматривается возможность устранения дефекта различными способами, например, наложение нового полупроводящего покрытия, и т.д. - По результатам измерения определяется новое место (номер паза) стержня в обмотке, исходя из величины напряжения на данном стержне и значений характеристик ЧР. Определение технического состояния корпусной изоляции стержня в соответствии с табл. В.3. Оставленные стержни в пазах после удаления поврежденных участков обмотки так же должны соответствовать данным табл. В.2. Таблица В.3 – Рекомендации по расстановке стержней по пазам (длине обмотки) в зависимости от состояния их изоляции по характеристиками ЧР
Диагностика стержней после укладки в пазы и распайки 1) Диагностика после укладки в пазы. После установки стержней (катушек) в пазы и их крепления производится повторное измерение характеристик ЧР. Данные испытания необходимы для того, чтобы определить, что при креплении не повреждена изоляция, т.е. характеристики ЧР на каждом стержне до установки и после укладки не изменились. 2) Диагностика после распайки. На данном этапе, при приложении напряжения вся изоляция обмотки будет находиться под одним напряжением. Диагностика выполняется согласно разделу 9 и является конечной, определяющей техническое состояние обмотки, после этого генератор может быть включен в сеть при положительном результате. Критерием успешности ремонта также является отсутствие новых дефектов, возникших при пайке. 11 Тепловизионные обследования Контроль теплообменников турбогенераторов. Анализ проводится по сопоставлению симметрии теплового поля относительно щитов «Т» и «В», а также на каждом щите отдельно. Примеры термограмм с состоянием системы охлаждения в норме на рис. В.11. Для турбогенераторов с дефектами в системе охлаждения на рис. В.12.  Рис. В.11 Термограмма турбогенератора с водородным охлаждением с эффективно работающей системой охлаждения
Рис. В.12 Термограммы турбогенераторов с водородным охлаждением, имеющих дефекты в теплообменниках: «а» - Значимый перегрев активной части в левой (со стороны «В»), ближе к щиту «Т»; причина: возможен значимый перегрев пакета активной стали в данной зоне. «б» - Неэффективная работа теплообменников, т.к. имеется нессимметрия по торцевому щиту со стороны «В». Контроль щеточных аппаратов. Тепловизионный контроль позволяет фиксировать индивидуальную температуру щеток. При этом, при ухудшении контакта между щеткой и контактным колесом возникает слой с повышенной температурой. Приме термограммы на рис. В.13.
Приложение Г Особенности измерений характеристик электроразрядных процессов в гидрогенераторах (ГГ) Измерения ЧР на ГГ во многом аналогичны измерениям на ТГ Для статорных обмоток ГГ также имеет место зависимость характеристик ЧР от режима нагрузки, как и для ТГ. Это необходимо учитывать при измерениях. Кроме того, ГГ могут работать в режиме синхронного компенсатора, что также влияет на ЧР-активность. Для ГГ с числом пазов до 200 достаточным будет установка ИЭ на линейных выводах, при таких размерах прохождения сигнал от ЧР будет без заметного затухания до ИЭ даже из самого удаленного стержня. Для ГГ большого размера с числом пазов 400 и более, ИЭ необходимо устанавливать по крайней мере в трех точках (по окружности статора). Это гарантирует определение ЧР в обмотке на ветвях, удаленных от линейных выводов. Рекомендации по установке ИЭ даны в табл. Д.1. 1 Измерения на рабочем напряжении 1.1 На рабочем напряжении проводится контроль ЭРА, при этом дефект может иметь место в следующих узлах: - статорной обмотки; - пакетах активной стали; - цепях питания ротора; 1.2 Измерения проводятся при установке датчиков около линейных вводов и в других частях обмотки, имеющих линейное напряжение. Измеряемыми характеристиками являются: - распределение числа импульсов ЧР – n от величины кажущегося заряда – Q, то есть n(Q), являющимися характеристикой потока импульса от ЧР. - осциллограммы импульсов от ЧР, которые фиксируются одновременно в разных участках обмотки. 1.3 Измерения разрядных характеристик целесообразно провести в нескольких режимах работы генератора: - холостой ход (минимальная мощность) для определения коронной активности и ЧР в изоляции - максимальная возможная мощность – для выделения явлений, связанных с искрением на фоне ЧР в изоляции - специальный режим – «переход машины из режима генератора в режим двигателя» - указанный опыт позволяет определить (по величине всплеска разрядной активности) качество прессовки обмотки. 1.4 Анализ информации по сопоставлению результатов, полученных на рабочем напряжении, указанных в п.1.2, имеется возможность определить техническое состояние статорной обмотки с указанием зон, в которых необходимы ремонтные мероприятия: - по степени коронной активности определяется необходимость промывки обмотки; - по наличию ЧР в определенных ветвях обмотки выявляется потребность вывода генератора для испытаний обмотки от постороннего источника с локацией дефекта изоляции на стержне; - искрения в контакте – задание для капитального ремонта с перепайкой головок стержней; - искрения или дуги в пакете – испытания с возбуждением потока от постороннего источника, с тепловизионным контролем зон разрядов. 2 Особенности разрядных явлений в гидрогенераторе Основные явления в ГГ мало отличаются от явлений в ТГ, к последним относятся: - разряды в корпусной изоляции (Приложение А, раздел 4); - пазовые разряды (Приложение А, раздел 5.2); - явления в пакете активной стали (Приложение А, раздел 5.1). 3 Измерения характеристик общего потока импульсов от электроразрядной активности 3.1 Схема измерений на рабочем напряжении Блок-схема измерений общей разрядной активности приведена на рис. Г.1., обозначения точек установки датчика «по циферблату часов» указаны на рис. Г.2.  Рис. Г.1 Блок-схема измерений сигналов от разрядных явлений в генераторе (1 – датчик ЧР типа ТМР-2, 2 – кабель РК50, 3 – транспортная катушка, 4 - кабель РК50, 5 – анализатор, 6 - компьютер).
3.2 Проведение объемной локации Последовательность операций при объемной локации тождественны работам на ТГ (Приложение В, раздел 3). 4 Испытания от постороннего источника Схема установки датчиков для измерений ЧР в корпусной изоляции и особенности градуировки даны на рис. Г.3. На линейные выводы С1, С2 и С3 устанавливаются измерительные элементы типа ПВИ-24. СТ-45 устанавливаются на соединительные дуги на каждую ветвь. Порядок подачи испытательного напряжения в соответствии с Приложением В, раздел 9. Измерения n(Q) по ветвям обмотки данной фазы позволяют определить пазы, в которых возможно наличие дефекта. На указанные пазы устанавливается несколько датчиков и по максимуму Q в распределении n(Q) определяют стержень с данным дефектом. Анализ состояния – по аналогии с Приложением В, раздел 10. Измерения характеристик изоляции на постоянном токе проводятся в соответствии с разделом 10 Приложения В.  Рис. Г.3 Схема градуировки и измерений характеристик ЧР: 1 – генератор градуировочный G-30, амплитуда импульсов – 50 В, длительность – 30 нс; 2 – датчик ЧР, тип СТ45, полоса пропускания – 0,5-50 МГц, коэффициент передачи 0,2 А/В, через этот элемент вводится градуировочный сигнал в обмотку; 3 – измерительный импеданс, тип ПВИ-24, коэффициент передачи 0,9-0,95; полоса пропускания 0.5-100 МГц; 4 – датчик ЧР, тип LА, чувствительность – 5 пКл/мВ, полоса пропускания 1-30 МГц; 5 – цифровой осциллограф "Tektronix", 4-х канальный, 300 МГц; 6 – анализатор ЧР, тип PDPA, амплитудный диапазон принимаемых сигналов от 10 мВ до 200 В. 5 Анализ результатов измерений для определения технического состояния Учитывая уникальность каждого гидрогенератора, нет четких граничных значений измеряемых величин ЭРА. По это причине для анализа можно использовать подходы применяемые в ТГ (Приложение В, раздел 8). В отдельных случаях заключение о мероприятиях и условиях эксплуатации следует согласовать с заводом изготовителем. 6 Система постоянного непрерывного мониторинга для контроля технического состояния статорных обмоток гидрогенераторов Современные системы мониторинга разрядной активности в статорах позволяют: - определять состояние изоляции и наличия вибраций обмотки по контролю ЧР; - устанавливать повреждения паяных контактов обмотки по контролю искровых явлений; - по фиксации искровых процессов определять появление контактов в пакетах активной стали. Представление о системе контроля дает иллюстрация рис. Г.4.  Рис. Г.4 Пример разработанной для ГЭС "Джордан-1" системы мониторинга для контроля характеристик электроразрядной активности в статорных обмотках. Приложение Д Особенности диагностики высоковольтных электродвигателей Электродвигатели могут иметь потенциальные дефекты в обмотках и пакете активной стали. При этом, для двигателей 3,15-15,75 кВ возможны частичные разряды в изоляции катушек или стержней, искровые явления в участках контактов и межвитковых замыканий, в двигателях низкого напряжения (0,4 кВ) возможны искровые явления в обмотке и контактах. В двигателях всех классов напряжении возможны искрения и дуговые явления в активной стали статора. В результате повреждений обмотки, контактов или пакета могут возникать зоны с повышенным тепловыделением. Т.о. видами диагностики, позволяющими определить техническое состояние и ресурс, являются: - контроль разрядной активности - тепловизионный контроль. 1 Контроль разрядной активности на рабочем напряжении Проведение диагностики электродвигателей на рабочем напряжении сопряжено с трудностями, связанными с большим разнообразием конструктивных исполнений, фирм производителей и способов подключения их к сети. Это влечет за собой необходимость использовать различные варианты съема сигналов и типы датчиков, применительно к каждому конкретному случаю. Различные подходы к каждому двигателю соответственно затрудняют анализ их технического состояния, потому что не работает один из основных методов анализа – сравнение с однотипным оборудованием. Это затрудняет накопление данных по одинаковому оборудованию, не позволяет обобщать результаты, получать граничные критерии и т.д. Величина ЭРА в изоляции двигателей так же зависит от режима работ, наибольшая активность в изоляции статора бывает при пуске двигателя, поскольку в этом случае обмотка подвергается наибольшим электродинамическим воздействиям. При выборе способа съема сигнала при измерениях ЭРА главным фактором являются габаритные размеры машины, в зависимости от которых в данных МУ произведено условное разделение машин на два вида: - с крупными габаритами (рис. Д.1а); - с малыми габаритами (рис. Д.2), обычно это двигатели с мощность мене 3 МВА. Визуальный контроль и испытания от постороннего источника проводятся аналогично испытаниям генераторов (Приложение В).
2 Тепловизионный контроль электродвигателей При тепловизионном контроле делаются термограммы статора двигателя с левой и правой стороны, а также со стороны выхода воздуха обдува. При этом контролируется состояние статора. Для нормального состояния картина распределения участков с повышенной температурой симметрична и регулярна. При наличии участка с перегревом (относительно других) более 7 °С – состояние НСО более 15 °С – НСЗО. При контроле клеммной коробки и участка кабеля также не должно быть зон с перегревом более 5 °С. 3 Схема измерений характеристик ЭРА для двигателей с крупными габаритами В данном разделе рассматриваются два варианта исполнения двигателей: - Двигатель, к которому возможен доступ для его обследования в рабочих условиях - Двигатели, в силу технологического применения которых, доступ к корпусу не возможен. Для таких конструкций измерения ЭРА возможно только по цепям питания. 3.1 Обследования при установке датчиков на корпус двигателя При больших габаритах двигателя может применяться методика обследования турбогенераторов, согласно п.3.1 Приложения В, с установкой датчиков типа ТМР-2 по торцевым щитам. Эти двигатели, имеют большое число катушек, внутренний диаметр магнитопровода статора может составлять несколько метров. Для надежной регистрации дефектов необходимо проводить 2-х координатную локацию, схема и описание которой приведены на рис. Д.1. Для контроля цепей питания (КЛ) применяются датчики типа СТ-45, которые устанавливаются на поводок заземления кабеля (см. рис. Д.1, поз.2). В случае недоступности кабеля или отсутствии поводка целесообразно устанавливать датчик типа RC на клеммную коробку и кожух на лобовых частях со стороны вентилятора, рис. Д.1 поз.1. 3.2 Обследование двигателей по цепям питания Указанные обследования выполняются для двигателя, недоступного для установки датчиков на корпус. 3.2.1. Схема измерений ЭРА. Ниже приводится способ контроля ЭРА по двигателю ВАЗ-215 для блоков ВВЭР-1000. Схема питания двигателя состоит из следующих элементов: 1) КРУ- 6 кВ (с выдачей питания на четыре кабельные трехфазные линии) 2) Трехфазные кабельные линии (с подключением к герметичным проходным изоляторам 6 кВ в «грязную зону») 3) Герметичные изоляторы (с подключением в «грязной зоне» однофазных кабелей с пластиковой изоляцией) 4) Пластиковые КЛ (с подключением к двигателю). Точками измерений ЭРА в чистой зоне будут являться: 1) КРУ 6 кВ с измерением на клеммнике по вторичным цепям трансформаторов тока, расположенным в КРУ (точка контроля I – по трем фазам, для 4-х КЛ). 2) Измерения на разделке трехфазного кабеля при его подключении к герморазъему (точка контроля II по трем фазам, для 4-х КЛ). Перечень точек измерений для всей цепи питания двигателя приведен в табл. Д.1. Таблица Д.1
3.2.2 Порядок измерений характеристик ЭРА Основным способом контроля является измерение ЭРА по точкам (I-а ÷ IV-с) в районе гермопроходок со стороны чистой зоны. На каждую фазу устанавливаются датчики СТ-45 и проводится контроль ЭРА с измерением n(Q). При наличии значимых увеличений характеристик проводится амплитудно-временная селекция. По величинам амплитуд и временных задержек определяется форма ЭРА и место дефекта. Последовательность и характеристика особенности проведения измерений иллюстрируется табл. Д1 для двигателя ВАЗ-215. На этой таблице приводятся элементы цепи питания, начиная от КРУ и заканчивая двигателем для четырех ветвей питания. При наличии дефекта предположительно в кабеле 6 кВ в чистой зоне проводятся дополнительные измерения на КРУ 6 кВ, сигнал снимается в измерительных обмоток ТТ на данной КЛ. 3.3 Анализ результатов на крупном электродвигателе Анализ данных полученных при измерениях двигателей с крупными габаритами аналогичен анализу для турбогенераторов, приведенном в Приложении В, раздел 3.3, указан в разделе 5. Тепловизионный контроль в соответствии с п.2 приложения Д и п.15.3.2. 4 Измерения на двигателях с малыми габаритами 4.1 Схема измерений ЭРА При малых габаритах двигателя используется схема измерения, приведенная на рис. Д.3, измерения выполняются анализатором или осциллографом. Датчик RC подключается к разным точкам двигателя (как указано на рис. Д.3) с образованием гальванического контакта. Для этой цели используются специальные клещи, входящие в комплект ДКЧР-2 (табл. Б.2). Датчик СТ-45 устанавливается или на шину заземления, или поводок заземления, или на кабель.
Рис. Д.3 Диагностика двигателя с малыми габаритами. а) Пример конструкции двигателя и используемая для диагностики аппаратура. б) Схема измерения электродвигателя с малыми габаритами. 1 – датчик типа RC, 2 – датчик типа СТ-45, 3 – гальванические контакты датчика RС c точками контакта на корпусе двигателя. 4.2 Анализ сигналов на двигателе с малыми габаритами При проведении измерений возможные варианты наличия дефекта, сопровождающегося ЭРА (или в обмотке, или в клеммной коробке, или в кабельной линии) различаются по наличию сигналов на датчиках на рис. Д.3. Определение места дефекта проводится в соответствии с табл. Д.2. Таблица Д.2 – Определение узла с наличием разрядных явлений
По структуре осциллограммы определяется форма разрядного явления, по которой делается оценка технического состояния. Для двигателей 0,4 кВ основным опасным явлением являются искрения, возникающие из-за повреждений витковой изоляции. 4.3 Тепловизионный контроль Для двигателей с малыми габаритами, особенно для двигателей 0,4 кВ, тепловизионный контроль является важным, выполняется в соответствии с п.2 Приложения Д и п.15.3.2. 4.4 Анализ результатов Анализ данных выполняется с учетом пунктов 2 и 5 Приложения Д. 5 Определение формы разрядного явления и зоны дефекта Анализируемые характеристики определяются по осциллограммам (амплитуда, структура и т.д.), а также по распределениям n(Q), где n – число импульсов в единицу времени с данной амплитудой, Q – амплитуда импульса от ЧР. Важной характеристикой является и мощность разрядных явлений в определенном диапазоне амплитуд [Q1 – Q2]. При проведении измерений разрядной активности на рабочем напряжении фиксируются следующие явления (аналогично приведенным в табл. А.2): - частичные разряды в изоляции; - искрения между металлическими частями из-за ухудшения контактов; - дуговые процессы (при спекании пакета или обрыве «беличьей клетки» в роторе). Указанные явления имеют специфические характеристики и поэтому могут быть идентифицированы. Ниже в табл. Д.3 приведен альбом дефектов с примерами осциллограмм для различных видов разрядных явлений. Таблица Д.3 – Характеристики типичных дефектов электродвигателей
а  б  Рис. Д.5 Сопоставление результатов диагностики кривые n(Q) – “a” с последовавшим при дальнейшей эксплуатации повреждением. Повреждение стержня на выходе из паза «б» указано стрелкой.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 |