Глава X ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
§ 43. Общие сведения
В объем испытаний электрических машин и силовых трансформаторов во время пусконаладочных работ входят:
ознакомление с документацией (паспортными данными, проекту заводскими протоколами испытания и инструкциями); осмотр;
определение возможности включения оборудования без сушки; измерение сопротивления изоляции;
испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты;
испытание витковой изоляции (совмещается» с испытанием на холостом ходу);
снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания; фазировка;
измерение омических сопротивлений обмоток; проверка охлаждающих устройств; пусковое опробование.
Кроме того, в электрических машинах измеряют воздушные зазоры в магнитной системе и подшипниках, вибрацию (выполняют монтажники), остаточное напряжение генераторов (при отсутствии тока в цепи возбуждения), сопротивление изоляции подшипников и термодетекторов, активные и реактивные сопротивления, а также постоянные времени (для генераторов мощностью 150 МВт и более), а в отдельных случаях проводят испытания на нагрев и проверяют механические характеристики.
В силовых трансформаторах проверяют группу соединения, коэффициент трансформации, работу устройств регулирования напряжения, изоляцию доступных стяжных болтов магнитопровода, заземление ярмовых балок, прессующих колец и магнитопровода, испытывают вводы, встроенные трансформаторы тока, трансформаторное масло, проводят испытание на маслоплотность.
При ознакомлении с документацией устанавливают соответствие проверяемого оборудования проекту, выписывают данные, необходимые для последующих испытаний, заносят необходимые сведения в протоколы испытаний.
При осмотре устанавливают комплектность, отсутствие видимых повреждений конструктивных элементов, изоляции и проводников (обмоток, выводов), правильность установки и сборки испытываемого оборудования.
Возможность включения электрооборудования без сушки выявляют в основном на основании измерения сопротивления изоляции, коэффициента абсорбции и других показателей степени увлажнения изоляции электрических машин и трансформаторов, описанных в § 34 и 53. При этом следует руководствоваться соответствующими инструкциями («Инструкцией по определению условий включения вращающихся машин переменного тока без сушки» и «Инструкцией по транспортировке, выгрузке, хранению, монтажу и введению в эксплуатацию силовых трансформаторов общего назначения на напряжение 110—550 кВ»),
Методики измерений сопротивления изоляции, сопротивления постоянному току и испытания повышенным напряжением промышленной частоты были изложены в § 24, 34 и 36, а вопросы, касающиеся фазировки, освещены в § 39 и 42.
Омические сопротивления электрических машин и трансформаторов следует измерять очень тщательно приборами повышенной точности, предпочтительно мостами. Это объясняется тем, что параметры (омические, индуктивные и активные сопротивления) машин необходимы при построении их рабочих характеристик и, следовательно, только при достаточной точности измерения сопротивлений. можно рассчитывать на правильную оценку режимов работы проверяемой машины по построенным рабочим характеристикам. Результаты измерений сопротивлений постоянному току сопоставляют с результатами предыдущих измерений (обычно заводскими данными), от которых они не должны отличаться более чем на 2% (для обмоток якорей машин постоянного тока и шунтовых реостатов это отличие допускается до 10%). Для многофазных обмоток сопротивления отдельных фаз не должны различаться более чем на 2%, а для синхронных генераторов 50 МВт и больше — не более чем на 1%.
§ 44. Измерение зазоров, вибрации изоляции подшипников и термодетекторов электрических машин
Нормальная работа электрических машин возможна при наличии определенных зазоров между подвижными и неподвижными частями магнитной системы (между ротором и статором в машинах переменного тока и якорем и полюсами в машинах постоянного тока) и в подшипниках, а также, если вибрация при работе не превышает определенных значений. Зазоры измеряют специальными щупами, а величину вибрации (удвоенную амплитуду колебаний подшипников) — виброметром в трех направлениях: горизонтально-поперечном, горизонтально-продольном и вертикальном (на всех подшипниках). Зазоры и вибрацию измеряют монтажники при монтаже электрической машины, добиваясь, чтобы они были в пределах норм, установленных ПУЭ.
Во избежание появления индуктированных токов в контуре сталь ротора — подшипники — фундаментная плита контур при монтаже синхронных машин разрывают, изолируя один из подшипников (обычно со стороны возбудителя) изоляционной прокладкой, устанавливаемой под его стулом (рис. 167, а). Одновременно создают разрыв в цепи маслопровода, по которому подается смазка в подшипник, поскольку иначе маслопровод будет шунтировать изоляционную прокладку под стулом подшипника. Цепь и маслопроводе разрывают, устанавливая изоляционную прокладку между фланцами, а также снабжая изоляционными втулками и шайбами болты, которыми эти фланцы скрепляют между собой.
Изоляцию стула подшипника и маслопровода измеряют в процессе монтажа электрической машины мегомметром при напряжении не более 1000 В.
Рис. 167. Проверка изоляции стула подшипника:
а — схема образования тока через подшипник, б и в— проверка изоляции
Иногда между изоляционными прокладками маслопровода имеются металлические шайбы, изолированные от фланцев, а между слоями изоляции подшипников — тонкие металлические прокладки. Это позволяет измерять сопротивление изоляции соответствующих элементов на смонтированной машине. Если шайб и прокладок нет, для измерения изоляции стула подшипника один конец вала приподнимают (обычно краном).
На работающей машине изоляцию - подшипника проверяют, измеряя напряжение UB на валу ротора (рис. 167, б) и напряжение Un между изолированными подшипником и фундаментной плитой (рис. 167, в). Перемычки Я устанавливают на время замера, чтобы зашунтировать масляные пленки в обоих подшипниках. Изоляция подшипника исправна, если UB и Un равны или различаются не более чем на 10%.
Изоляцию термодетекторов проверяют мегомметром на напряжение не более 250 В в собранной схеме (вместе с соединительными проводами) относительно корпуса машины.
