Поиск по сайту
Начало >> Книги >> ГОСТ >> Машины электрические вращающиеся - методы испытаний - ГОСТ 11828-86

Измерение температуры частей электрических машин - Машины электрические вращающиеся - методы испытаний - ГОСТ 11828-86

Оглавление
Машины электрические вращающиеся - методы испытаний - ГОСТ 11828-86
Измерительные приборы и способы измерений
Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе
Испытание машины при повышенной частоте вращения
Испытание при кратковременной перегрузке
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Испытание изоляции обмоток на электрическую прочность
Испытание междувитковой изоляции обмоток
Измерение температуры частей электрических машин
Испытание электрических машин на нагревание
Определение вращающих моментов и пусковых токов
Измерение электрического напряжения между концами вала
Испытание водо-водяных теплообменников
Определение момента инерции вращающейся части
Перечень стандартов на общие методы других видов испытаний

 

 

9. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

9.1. В процессе испытания электрической машины могут производиться измерения температуры как ее активных частей, в первую очередь изолированных обмоток, так и неактивных — опор (подшипников и подпятников, а также масляных уплотнений машин с водородным охлаждением), деталей конструкции, главным образом подвергающихся действию магнитных полей, и охлаждающих сред, газообразных и жидких.
9.2. Измерение температуры частей электрической машины и охлаждающих сред в процессе испытания может производиться следующими методами:
термометра;
сопротивления;
заложенных термопреобразователей;
встраиваемых термопреобразователей.
9.3. Метод термометра является наиболее общим методом измерения температуры в электрических машинах, которым можно измерять температуру любой доступной части машины прикладыванием к поверхности этой части воспринимающих теплоту элементов любых измерителей температуры — жидкостных термометров, термопреобразователей сопротивления, термопар, полупроводниковых терморезисторов и других средств измерения, обеспечивающих ту же точность измерения.
Для измерения методом термометра температуры неподвижных частей рекомендуется предварительная установка измерительных элементов, не нарушаемая во все время испытания. Воспринимающие теплоту элементы, в том числе резервуары с расширяющейся жидкостью (ртутью, толуолом, спиртом и т. п.) жидкостных термометров, следует защищать от обдувания струями воздуха, от излучателей теплоты и т. д. теплоизолирующими материалами. Если измерение температуры методом термометра применяется в таких местах электрической машины, в которых могут быть переменные магнитные поля, то ртутные термометры применять не следует.
При измерении методом термометра температуры вращающихся частей после остановки машины воспринимающий теплоту элемент измерителя температуры прикладывают к намеченному для измерения месту немедленно после прекращения вращения и прикрывают теплоизолирующим материалом. Отсчет температуры следует производить только после полного установления показаний измерителя.
При измерении методом термометра температуры охлаждающих сред, газообразных или жидких, воспринимающие теплоту элементы, в том числе резервуары с расширяющейся жидкостью (ртутью, толуолом, спиртом и т. п.) жидкостных термометров должны быть полностью погружены в среду, температуру которой они измеряют. Если проводится измерение температуры сред, протекающих по закрытым трубопроводам, то термометры следует помещать в карманы, врезанные в трубопроводы и заполненные маслом; глубина этих карманов должна быть порядка 0,6—0,8 диаметра трубопровода, а стенки их — по возможности более тонкими и изготовленными из материала с большой теплопроводностью. В случае, если в качестве такого термометра применяется какое-либо электрическое устройство, то провода от него должны быть плотно приложены к поверхности трубопровода на протяжении не менее 250 мм и прикрыты теплоизолирующим материалом.
9.4. Метод сопротивления предназначается для измерения средней температуры изолированных обмоток, к которым может быть подключено измерительное устройство, путем измерения сопротивления этих обмоток в практически холодном и в нагретом состоянии согласно разд. 3.
Измерение температуры обмоток, питаемых постоянным током, может производиться методами вольтметра и амперметра или двойного моста непрерывно в течение всего времени испытания. Падение напряжения на неподвижных обмотках измеряется непосредственно на их выводах, а на вращающихся обмотках — непосредственно на контактных кольцах, но не через щеточный аппарат, установленный на машине; при этом следует принимать меры к понижению переходного сопротивления в скользящем контакте.
Измерение температуры обмоток, питаемых переменным током и находящихся как на неподвижных, так и на вращающихся частях машины, в том числе обмоток якорей коллекторных машин постоянного и переменного тока, производится как правило после отключения питания. При этом, если не приняты специальные меры для подавления ЭДС от остаточного намагничивания, то измерение следует производить после полной остановки машины.
В тех случаях, когда это представляется возможным, должно быть осуществлено искусственное механическое торможение агрегата для сокращения времени его выбега и интервала времени до начала выполнения измерений.
При останове машины с принудительной вентиляцией или с жидкостным охлаждением следует одновременно прекратить поступление охлаждающего газа или жидкости.
Для безопасного проведения измерений должны быть приняты все необходимые организационные и технические меры, связанные с особенностями выполнения измерений.
Первое измерение температуры обмотки или какой-либо части машины, выполняемое после ее останова, должно быть зафиксировано во времени и проведено не позднее, чем через 30 с после отключения для машин мощностью до 50 кВт (кВ·А), 90 с — для машин мощностью более 50 до 200 кВт (кВ·А) и 120 с — для машин мощностью более 200 до 5000 кВт (кВ·А), а для машин мощностью свыше 5000 кВт (кВ·А) — по согласованию между изготовителем и потребителем.
Последующие измерения следует проводить после останова машины, по общим командам, через определенные промежутки времени (15 с, 30 с, 60 с). Измерения должны проводиться более часто в начальный период измерений и реже — по мере стабилизации показаний приборов.
Температуру обмотки до отключения машины следует определять по величине ее сопротивления путем экстраполяции кривой остывания на момент отключения машины. С этой целью строят кривую остывания (черт. 2), откладывая на оси абсцисс время t1, t2, t3 и т.д., истекшее от момента отключения машины до выполнения отсчета, а на оси ординат — логарифмы соответствующих численных значений температур lg J1, lg J2, lg J3 и т.д. Экстраполируя кривую остывания до пересечения с осью ординат, находят логарифм искомой температуры lg Jнач, а по нему определяют температуру обмотки до отключения машины.

кривая остывания

Черт. 2

В случае, если измеренные таким образом значения превышения температуры сначала возрастают перед тем как начать убывать, то за значение в момент отключения надлежит принять наибольшее значение.
Допускается измерение сопротивлений обмоток переменного тока на неподвижных частях машины без перерыва их питания при условии применения защитных устройств, предохраняющих измерительную схему от перегрузки ее элементов переменным током; кратковременное выделение потерь в них (не более 1 мин) не должно превосходить допускаемые потери больше чем на 100%.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

9.5. Метод заложенных термопреобразователей предназначается для измерения температуры обмоток и активной стали на неподвижной части машины как в процессе ее испытания, так и на протяжении всего срока ее службы; с этой целью термопреобразователи закладываются при постройке машины в места, которые могут стать недоступными после сборки машины, и в которых ожидаются наибольшие температуры.
Термопреобразователи различного рода применяются также для измерения температуры неактивных частей электрической машины и охлаждающих сред, а также смазочного масла.
Основным видом заложенных термопреобразователей являются термопреобразователи сопротивления, которые могут различаться по материалу обмотки, стандартному сопротивлению при некоторой условной температуре (обычно 0°С), по форме и размерам и по числу выводов. Совместно с этими термопреобразователями могут применяться любые устройства для измерения сопротивления, в том числе автоматически действующие с линейной, точечной или цифровой записью.
В случае термопреобразователей сопротивления с двумя выводами должно быть заранее известно сопротивление всей проводки от каждого термопреобразователя до измерительного устройства и сопротивления всех цепей должны быть доведены до установленного значения добавочными подгоночными сопротивлениями.
В случае термопреобразователей сопротивления с тремя выводами сопротивление проводки в оба конца может быть измерено между парными выводами и учтено при измерении температуры.
В случае термопреобразователей сопротивления с четырьмя выводами сопротивления проводников, подводящих измерительный ток, исключаются из измерения.
В зависимости от числа активных сторон секций в каждом пазу заложенные термопреобразователи должны быть расположены следующим образом: при двух или более сторонах секций — между их изолированными активными сторонами в местах внутри паза, где ожидаются наибольшие превышения температуры; при одной стороне секции в пазу — под клином, закрывающим паз, однако, в этом случае получаемые значения могут более или менее сильно отличаться от действительных. Термопреобразователи, заложенные на дно паза, измеряют температуру сердечника якоря.
Допускается закладывание термопреобразователей сопротивления между лобовыми частями обмотки якоря, если их изоляция по своей электрической прочности не уступает изоляции пазовых частей обмотки.
В машинах с непосредственным жидкостным охлаждением обмоток, термопреобразователи сопротивления должны быть установлены в конце каждой гидравлической цепи.
Во всех случаях закладываемые термопреобразователи должны быть защищены теплоизоляцией от обдувания охлаждающим газом.
Температуру по термопреобразователям сопротивления в месте их установки определяют по градуировочным характеристикам в зависимости от их вида.
9.6. Помимо заложенных термопреобразователей допускается применение термопреобразователей, встраиваемых в различные места электрической машины только на время ее испытания, по окончании которого они должны быть удалены из нее. В качестве таких термопреобразователей применяются главным образом термопары как имеющие стандартную градуировку, например, хромель-алюмель или хромель-копель, так и нестандартные, например, медь-константан; в последнем случае они должны проходить метрологическую аттестацию в установленном порядке.
Совместно с термопарами могут применяться любые устройства для измерения малых ЭДС, в том числе автоматически действующие с линейной, точечной или цифровой записью. Предпочтительным способом измерения является потенциометрический, при котором термопара в момент отсчета не нагружена током и потому сопротивление соединительных проводников между нею и измерительным устройством не влияет на результат измерения.
Если проводники из материалов термопар доходят до измерительного устройства, то у последнего должен быть помещен термометр, защищенный от обдувания струями воздуха и от лучеиспускания и измеряющий температуру холодных спаев термопар; если же проводники из материалов термопар не доходят до измерительного устройства, то такой термометр должен быть помещен в то место, где они заканчиваются. Рекомендуется в это место устанавливать компенсирующую термопару, включенную в измерительную цепь встречно прочим термопарам, при этом термометр, измеряющий холодный спай компенсирующей термопары, располагается у измерительного устройства.
Если для измерения ЭДС термопары применяется милливольтметр, внутреннее сопротивление которого превосходит сопротивление термопары не менее чем в 100 раз, то никаких поправок на сопротивление термопар вводить не требуется; если же такое условие не соблюдено, то показания милливольтметра необходимо корректировать на сопротивление термопары по формуле
,                                                                  (9)
где U— действительное значение ЭДС термопары, мВ;
Uи — измеренное значение ЭДС, мВ;
Rв — внутреннее сопротивление милливольтметра, Ом;
Rт — сопротивление термопары, Ом.
Сопротивление термопары следует измерять мостом дважды, изменяя полярность источника питания моста, или другими методами, исключающими влияние ЭДС термопары на результат измерения.
Температуру по термопарам в месте их установки определяют по градуировочным характеристикам с добавлением температуры холодного спая.
9.7. Измерение температуры опор (подшипников и подпятников), если оно производится, должно выполняться на неподвижных частях этих опор — наружных обоймах подшипников качения, нижних вкладышах подшипников скольжения и опорных частях подпятников измерителями температуры — термометрами, термопреобразователями сопротивления или термопарами, предусмотренными конструкцией машины или встраиваемыми на время испытания, если это указано в стандартах или технических условиях на конкретные виды электрических машин. При отсутствии такого указания для подшипников и подпятников скольжения достаточным является измерение температуры масла в камере опоры, а в случае проточной смазки — при выходе из нее. Для опор качения и нижних вкладышей опор скольжения точка измерения температуры должна отстоять от рабочей поверхности опоры не более чем на 10 мм. При отсутствии возможности доступа к наружной обойме подшипников качения измерение температуры наружной обоймы может быть заменено измерением температуры гнезда опоры.
В последнем случае допускается температуру подшипника определять также по результатам измерения на крышке подшипника с добавлением поправки, равной величине перепада температур между наружной обоймой и крышкой подшипника. Конкретное место измерения температуры на крышке подшипника и величина поправки должны быть указаны заводами-изготовителями в инструкции по эксплуатации конкретных видов машин.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

9.8. Измерение температуры охлаждающих сред, жидких и газообразных, в том числе температуры окружающей среды, может производиться методами термометра, заложенных термопреобразователей или посредством встраиваемых термопреобразователей.
При охлаждении машины окружающим воздухом для измерения температуры окружающей среды следует расположить вокруг испытуемой машины на расстоянии от 1 до 2 м от нее и на высоте, равной половине высоты машины, несколько термометров, защищенных от обдувания струями воздуха и от лучеиспускания. За температуру окружающей среды принимается среднее арифметическое показаний этих термометров через равные промежутки времени в течение последнего часа испытания.
У машин с горизонтальным валом половиной высоты машины следует считать уровень вала машины, у машин с вертикальным валом — середину ее активной длины. Если на общем вертикальном валу находится несколько машин, измерение температуры окружающего воздуха производят применительно к главной машине.
При испытаниях машин малой мощности (до 1 кВт) в камерах ограниченного объема при измерении температуры окружающей среды чувствительный элемент измерителя температуры должен находиться в горизонтальной плоскости, проходящей через центр активной части машины и на таком расстоянии от корпуса машины и стенок камеры, где температурный градиент минимален.
При охлаждении электрической машины воздухом, подводимым по трубам, или воздухом по замкнутому циклу с внешними охладителями, за температуру охлаждающей среды следует принимать температуру воздуха в месте его входа в машину. Для этого следует поместить один измеритель температуры в центре входа воздуха или несколько измерителей, равномерно распределенных в плоскости поперечного сечения входа; в последнем случае за температуру входящего воздуха принимается среднее арифметическое их показаний.
При охлаждении электрической машины воздухом или водородом по замкнутому циклу с встроенными газоохладителями за температуру охлаждающей среды следует принимать температуру газа при выходе из газоохладителей. При нескольких газоохладителях за температуру охлаждающей среды следует принимать среднюю из измеренных при выходе из каждого из них.
При замкнутом цикле вентиляции или при разомкнутом с охлаждением выходящего в окружающую среду воздуха охладителями температуру выходящего из машины нагретого газа следует измерять при входе в охладители.
При жидкостном охлаждении электрической машины, как косвенном, так и непосредственном, за температуру жидкой охлаждающей среды следует принимать ее температуру при входе в машину, а за температуру нагретой жидкости — ее температуру при выходе из машины.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

9.9. При измерении температуры методом заложенных или встроенных термопреобразователей рекомендуется применять вторичные приборы, имеющие температурные шкалы. При измерениях холодные спаи термоэлектрических преобразователей следует помещать в термостатирующее устройство, обеспечивающее точность поддержания температуры в нем ±0,5°С/ч.
9.10. Для измерения местной температуры во вращающихся частях машины допускается применять нестандартизованные термоэлектрические преобразователи, прошедшие метрологическую аттестацию в соответствии с ГОСТ 8.326. Для передачи измерительного сигнала от вращающихся деталей рекомендуется применять токосъемники с контактной парой щетка—кольцо. Допускается бесконтактная передача измерительных сигналов. Дополнительная погрешность при передаче измерительного сигнала от вращающихся деталей не должна превышать 2°С.



 
« Масляное заполнение оболочки взрывозащищенного оборудования - ГОСТ Р 51330.7-99   Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы - ГОСТ 533-2000 »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.