§ 53. Пусковое опробование электрических машин и трансформаторов
Пусковое опробование синхронных генераторов начинают с испытания на холостом ходу. При этом проверяют фазировку, цепи синхронизации, работу соответствующих вторичных цепей, приборов и аппаратов.
Поведение изоляций генератора и связанных с ним элементов проверяется при подъеме напряжения на генераторе с нуля до 1,3 Uном во время испытания витковой изоляции и, следовательно, не связано с необходимостью подачи напряжения от системы.
Чтобы убедиться в правильности работы приборов синхронизации (синхроноскопа и нулевого вольтметра), а также устройств синхронизации и реле блокировки от несинхронного включения, можно собрать простейшую схему синхроноскопа с тремя (или двумя) лампами, подключенными к трансформаторам напряжения, которые включены по схеме, показанной на рис. 187, непосредственно у генераторного выключателя. Трансформаторы напряжения следует выбирать из условий, что напряжение на них может достигать двойного фазового напряжения генератора.
Подогнав частоту вращения генератора Г до нормальной, воздействуя на МИСВ (механизм изменения частоты вращения турбины), чтобы частота генератора стала равной частоте сети, нужно подогнать и напряжение генератора, регулируя ток возбуждения до напряжения, равного напряжению сети. После этого включают синхроноскоп, установленный на колонке синхронизации. Если момент прохождения стрелки синхроноскопа через «Нуль» (неподвижный индекс па шкале) соответствует моменту, когда погасли лампы Л1 и Л2 лампового синхроноскопа, можно считать, что синхроноскоп колонки включен правильно. Добившись, чтобы стрелка синхроноскопа вращалась медленно (не быстрее одного оборота за 5—10 с), включают генератор на параллельную работу с сетью. Выключатель В включают в момент, когда стрелка синхроноскопа, медленно двигаясь, будет подходить к нулю, не дойдет до него на несколько градусов, с тем чтобы в течение времени от момента подачи команды на включение выключателя В до момента замыкания его контактов напряжение генератора точно совпало по фазе с напряжением сети. Если стрелка синхроноскопа остановится, команду на включение выключателя подавать нельзя, поскольку, даже если стрелка синхроноскопа будет стоять на нуле, это может свидетельствовать не о совпадении по фазе напряжений генератора и сети, а о неисправности синхроноскопа или цепей синхронизации. Включение генератора в этом случае может произойти при самых неблагоприятных условиях и сопровождаться толчком тока. После первого включения генератор отключают и разбирают временную схему с ламповым синхроноскопом.
В дальнейшем включение генератора на параллельную работу с электрической сетью или с другими генераторами и набор нагрузки осуществляют в соответствии с действующими инструкциями, проверяют работу первичного и вторичного оборудования под нагрузкой, после чего генератор обычно остается в работе.
Рис. 187. Применение лампового синхроноскопа при проверке цепей синхронизации генератора
Пусковое опробование электродвигателей начинают с подготовки их к пуску. При этом убеждаются в отсутствии в машине посторонних предметов, надежности механических креплений, наличии смазки в подшипниках и нормальной работе всей системы смазки. В крупных машинах следует прокручивать вращающуюся часть краном или валопроворотным механизмом (при наличии его), что обеспечивает подачу масла в нижнюю часть вкладыша и проверку свободного проворачивания вала.
Вначале кратковременно подают напряжение к машине, чтобы ротор успел сделать несколько оборотов. При этом наблюдают, в какую сторону будет вращаться ротор, и убеждаются в отсутствии ненормальных явлений, заедания ротора, резких механических ударов, неспадания пускового тока и др.
Если пробный пуск (толчок) прошел нормально, двигатель включают повторно на достаточно длительное время, в течение которого проверяют работу машины на холостом ходу: прослушивают для выявления неисправностей в работе; замеряют время разворота двигателя до полных оборотов и, если требуется, частоту вращения на холостом ходу; в отдельных случаях снимают осциллограммы силы тока статора, напряжения и частоты вращения во время пуска; измеряют вибрацию отдельных частей машины виброметром, проверяют поведение защит при пуске и, если требуется, отстраивают защиты от пусковых токов.
При наблюдении за работой подшипников следует установить приборы для измерения их температуры. Предельные температуры нагрева подшипников скольжения 80° С, а качения 95° С. Допустимая температура перегрева при температуре среды 35° С соответственно 45 и 60° С.
При измерении вибрации устанавливают на подшипниках виброметр и измеряют вибрацию во всех трех направлениях (вертикальном, горизонтальном и осевом). При установке вибрографа необходимо следить, чтобы он своим основанием плотно- прилегал к соответствующей площадке подшипника. В отдельных случаях для его установки к подшипнику прикрепляют специальный кронштейн. Амплитуда вибрации, определяемая по размаху стрелки вибрографа, не должна превышать значений, указанных заводом, или при отсутствии данных значений, приведенных в ПУЭ: при частоте вращения 3000, 1500, 1000, 750 об/мин и ниже соответственно 0,05; 0,1; 0,13; 0,16 мм.
Следует иметь в виду, что вибрация может быть повышена из-за чисто механических причин: плохого крепления подшипниковых стоек, повышенных зазоров в подшипниках, плохой центровки валов, динамической и статической неуравновешенности (недостаточной балансировки) вращающихся частей машины, а также из-за ненормальностей электромеханического характера: повышенной неравномерности зазора между сталью статора и ротора, нарушения электрической цепи ротора или замыкания витков в обмотке ротора и др. Вибрацию замеряют не только при работе двигателя на полных оборотах, но и в процессе его остановки, после отключения от электрической сети.
После пробного пуска и остановки электродвигателя вручную кнопкой или ключом управления при наличии других устройств для его пуска (полуавтоматического или автоматического) при пусковом опробовании следует провести пробные пуски и остановки от всех этих устройств, в том числе обязательно проверить остановку от аварийной кнопки.
Пусковое опробование трансформатора заключается в следующем: собирают схему для включения трансформатора под рабочее напряжение без нагрузки (на холостой ход), включают трансформатор, прослушивают, в отдельных случаях снимают осциллограммы силы тока и напряжения во время включения трансформатора или измеряют амперметром ток холостого хода, отстраивают защиты от пусковых токов (токов намагничивания). Разрешается включать трансформатор толчком под номинальное напряжение. После этого собирают схему трансформатора для включения со стороны другого напряжения, производят фазировку и включают трансформатор в транзит под нагрузку. При наличии других трансформаторов включают смонтированный трансформатор на параллельную с ними работу (кратковременно).
В зависимости от типа трансформатора, его мощности и высшего напряжения требования к пусковому опробованию и объему соответствующих работ различны. Далее приведены требования к пусковому опробованию (пробному пуску) трансформаторов общего назначения на напряжение 110—500 кВ.
Если между окончанием монтажа и включением трансформатора прошло более трех месяцев, необходимо:
взять пробу масла на сокращенный химический анализ и измерить tgfi при температуре масла не ниже +5° С; характеристики масла должны соответствовать требованиям, указанным в ПУЭ в графе «Чистое сухое масло непосредственно после заливки в оборудование»;
измерить сопротивление изоляции и определить коэффициент абсорбции K=r60/r15 и tg6 всех обмоток;
измерить омическое сопротивление обмотки ВН в рабочем положении переключателя ответвлений для определения температуры изоляции.
Если после монтажа до включения трансформатора прошло- меньше трех месяцев или больший срок, но результаты указанных проверок положительны, можно выполнить пробное включение трансформатора (пусковое опробование).
Для этого вначале проверяют действие всех предусмотренных защит на отключение выключателя и оформляют соответствующие документы, проверяют действие выключателя, который должен включать трансформатор, со всеми предусмотренными блокировками, а также показания всех термометров, уровень масла в расширителе, убеждаются, что расширитель сообщается с баком и в газовом реле нет воздуха. Затем открывают задвижки и краны на маслопроводах системы охлаждения и газового реле и проверяют правильность действия газового реле «На сигнал» и «На отключение».
Убеждаются в соответствии указателей положения действительному положению всех переключателей ответвлений, отсутствии посторонних предметов на трансформаторе, течи масла и надежности заземления бака. Проверяют подсоединение к линейным выводам и нейтрали разрядников, поставляемых заводом и входящих в схему защиты трансформатора от перенапряжения.
Включать трансформатор под напряжение следует не ранее чем через 12 ч после последней доливки масла при включенных релейных защитах. При этом сигнальные контакты газового реле включают на отключение, а уставку максимальной токовой защиты делают минимальной с выдержкой времени, близкой к нулю. Затем включают трансформатор на холостой ход на 30 мин (в соответствии с ПТЭ электростанций и сетей). Трансформаторы с принудительной системой охлаждения разрешается включать для возможности прослушивания на холостом ходу при отключенной системе охлаждения, причем температура верхних слоев масла не должна быть выше 75° С.
После снятия напряжения необходимо выставить заданные уставки на максимальных токовых защитах, произвести несколько (3—5) включений на полное рабочее напряжение толчком для проверки отстройки защит от бросков намагничивающего тока и лабораторными приборами измерить ток холостого хода во всех трех фазах. При удовлетворительных результатах пускового опробования трансформатор может быть включен под нагрузку и сдан в эксплуатацию.
Контрольные вопросы
Какие работы выполняют при испытаниях электрических машин?
Как измеряют изоляцию подшипников электрических машин при монтаже и в работе?
Как снимают характеристики холостого хода и короткого замыкания синхронного генератора?
Как определить повышение напряжения на синхронном генераторе при •сбросе нагрузки, пользуясь характеристиками холостого хода и короткого замыкания?
Постройте механическую характеристику асинхронного двигателя, имеющего одну пару полюсов, нормальную частоту 2960 об/мин, нормальную мощность 20 кВт, отношение критического момента к нормальному, равное 2.
Каков порядок построения пусковой диаграммы асинхронного двигателя и определения величин пусковых сопротивлений?
Как измерить частоту вращения асинхронного двигателя, пользуясь неоновой лампой, питаемой от сети переменного тока?
Как измерить коэффициент трансформации трехфазного трансформатора при питании обмоток высшего напряжения от трехфазной и однофазной сетей?
Как определить группу соединения трансформатора поляромером? Приведите пример определения группы соединения трансформатора с обмотками, соединенными по схеме звезда — треугольник.
Каков порядок проверки правильности работы переключателя ответвлений под нагрузкой?
По каким критериям судят о возможности включения силового трансформатора в работу без сушки?
