Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Испытание электрической прочности изоляции обмоток

Испытание электрической прочности изоляции обмоток

Электрическая прочность изоляции обмоток в первую очередь обусловливает эксплуатационную надежность электродвигателя. С течением времени изоляция обмоток под влиянием происходящих в ней электрических и химических процессов, а также тепловых и механических нагрузок ухудшает свои электроизоляционные и механические свойства.
При ремонте двигателей, связанном с перемоткой обмоток, испытание электрической прочности изоляции необходимо производить после каждой технологической операции, так как повреждение изоляции может произойти на любом этапе ремонта. Время приложения испытательного напряжения должно быть достаточным для выявления дефектов в изоляции. ГОСТ 183-74 устанавливает длительность испытания 1 мин. Более продолжительное испытание может привести к повреждению изоляции даже при отсутствии дефектов в ней.
Уровень испытательных напряжений должен быть таким, чтобы можно было выявить все дефектные места в изоляции (трещины, смещения, проколы и т. п.), но исправная изоляция при этом не должна повреждаться.
Испытание электрической прочности изоляции обмоток двигателей производят после измерения сопротивления изоляции и только при удовлетворительных показателях замера. Сильная увлажненность или загрязненность изоляции могут оказаться причиной ее пробоя при испытании высоким напряжением. В тех случаях, когда в полный объем испытаний
входят испытание при повышенной частоте вращения и испытание при кратковременной перегрузке по току, эти испытания также должны предшествовать испытанию электрической прочности изоляции.
Если у двигателя выведены начала и концы всех фаз обмотки, испытанию подвергают каждую фазу; две другие фазы подключают к корпусу двигателя, который при этом заземляют. В тех случаях, когда концы и начала фаз отдельно не выведены, испытывают всю обмотку по отношению к заземленному корпусу. При испытании один полюс источника испытательного напряжения подключают к заземленному корпусу двигателя. Заземлять корпус двигателя необходимо, иначе при пробое изоляции обмоток он окажется под тем же электрическим потенциалом, что и полюс источника испытательного напряжения. Также на случай повреждения изоляции обмоток источника испытательного напряжения корпус его должен быть заземлен.
Испытание производят напряжением переменного тока частотой 50 Гц с помощью специального трансформатора, имеющего устройство для плавного регулирования напряжения и измерительную аппаратуру. На рис. 1 указана схема включения трансформатора. При отсутствии специального испытательного трансформатора могут быть использованы трансформаторы аппарата для испытания трансформаторного масла или от кенотронной испытательной установки. Схема включения этих трансформаторов приведена на рис. 2, где Т1  — испытательный трансформатор; Т2 — измерительный трансформатор, предназначенный для контроля испытательного напряжения. Обмотки высокого напряжения этих трансформаторов соединены параллельно.

Схема включения испытательного трансформатора
Рис. 1. Схема включения испытательного трансформатора.
При пробое испытуемой изоляции обмотка высокого напряжения трансформатора окажется замкнутой накоротко, вследствие чего напряжение на ее выводах резко снизится. Также снизится напряжение, показываемое вольтметром V2, и возрастет ток в амперметре А. В небольших испытательных установках для упрощения схемы и уменьшения количества трансформаторов и измерительных приборов трансформатор Т2 и вольтметр V2 не устанавливают. В этих случаях значение испытательного напряжения определяют по вольтметру VI умножением его показания на коэффициент трансформации испытательного трансформатора. О повреждении — пробое изоляции в этом случае судят по увеличению показаний амперметра и некоторому снижению показаний вольтметра.

Схема включения измерительного трансформатора при испытании обмотки
Рис. 2. Схема включения измерительного трансформатора при испытании обмотки.
Измерение испытательного напряжения до 3 кВ допускается производить вольтметром с добавочным резистором.
При испытании изоляции обмоток с номинальным напряжением 6 кВ и выше для машин мощностью более 2000 кВ-А параллельно объекту испытания рекомендуется подключать шаровой разрядник с пробивным напряжением, не более чем на 10% превышающим испытательное напряжение. В цепи шарового разрядника должно быть включено сопротивление для ограничения тока короткого замыкания, возникающего при пробое разрядника.
Согласно требованиям стандартов испытание должно производиться практически синусоидальным напряжением. Поэтому питание испытательного трансформатора должно быть от линейного напряжения сети, а не от фазного, так как последнее более отличается от синусоидального, чем линейное. Следует также учесть, что емкость испытуемой обмотки искажает кривую напряжения тем значительней, чем сильней насыщена сталь испытательного трансформатора и чем меньше •его мощность. Из этих соображений мощность испытательного трансформатора должна быть не менее 1 кВ-А на каждый киловольт его напряжения. Если мощность  одного трансформатора окажется недостаточной, следует включить параллельно два (или более) трансформатора, при этом обмотки низкого и высокого напряжений трансформаторов соединяют параллельно. Если же недостаточно напряжения одного трансформатора, то трансформаторы включаются последовательно (обмотки низкого напряжения трансформаторов соединяются  параллельно, а обмотки высокого напряжения — последовательно).
Испытания следует начинать при напряжении, составляющем около одной трети испытательного, затем плавно в течение не менее 10 с надо производить подъем напряжения до полного испытательного. Последнее выдерживают в течение 1 мин, после чего его плавно снижают до одной трети и затем отключают. Испытуемую обмотку соединяют с корпусом электродвигателя и тем самым разряжают. Последнее необходимо потому, что при хорошем состоянии изоляции в ней сравнительно долго может сохраняться электрический заряд, и прикосновение к обмотке опасно.
Испытательные напряжения, применяемые при операционном контроле при ремонте электродвигателя, приведены в табл. 1, а применяемые при приемо-сдаточных испытаниях для капитально отремонтированных и вновь вводимых в эксплуатацию электродвигателей, прошедших восстановительный ремонт или реконструкцию, — в табл. 2.

Таблица 1


Объект испытания

Мощность, кВт

Номинальное напряжение, В

Испытательное напряжение

до укладки

после укпадки, но до лайки

после соединения и

Катушки статоров электродвигателей

До 1000

До 6600

4500 В+ 2,75 и

2500 В + 2,5 U

2000 В+ 2,25 U

Роторные стержни асинхронных электродвигателей, втулки контактных колец

Реверсивные двигатели
Нереверсивные двигатели

До 2400 До 2400

3080 В + 4 UK 3000 В + 2 ик

2000 В + 4 UK 2000 В + 2 UK

1500 В + 4 UK 1500 В + 2 UK

Всыпные обмотки статоров электродвигателей

До 1
От 1 до 7 От 10 до 100

До 500 До 660 До 660

-

1000 В + 2 U 1500 В + 2 U 2000 В + 2 U

750 В + 2 U 1200 В + 2 U 1700 В + 2 U

Примечания: 1. Испытательные напряжения пазовой изоляции катушек, оставшихся в пазах после удаления поврежденных катушек, составляют 2000 В для двигателей до 525 В, проработавших до 10 лет, и 1800" В для двигателей, проработавших 10 лет и более, 2V для двигателей 3 кВ и выше, проработавших до 10 лег, и 1,7 U для двигателей, проработавших 10 лет и более.
Испытательные напряжения пазовой изоляции катушек, демонтированных из пазов, составляют 2700 В для двигателей до 525 В, проработавших до 10 лет, и 2500 В для двигателей, проработавших 10 лет и более, 2,7 V для двигателей 3 кВ и выше, проработавших до 10 лет, и 2,5 U для двигателей, проработавших 10 лет и выше.
U—номинальное напряжение двигателя, В> С/к — напряжение на кольцах при разомкнутом неподвижном роторе и номинальном напряжении на статоре, В.
Таблица 2


Обмотка двигаютеля

Мощность

Номинальное напряжение. В

Испытательное напряжение

Обмотка статора асинхронного двигателя

До 1 кВт (или 1 кВ-А) 1 кВт (или 1 кВ-А) и выше До 1000 кВт (или 1000 кВ А)

До 100 До 100 Выше 100

500 В + 2 U 1000 В + 2 U 1000 В + 2 и, но не менее 1500 В

 

1000 кВт (или 1000 кВ-А) и выше

Выше 100 до 3300 включительно
Выше 3300 до 6609 включительно Выше 6600

1000 В+2 U 2,5 U
3000 В + 2 и

Обмотка фазного ротора двигателя

Любая

Любое

1000 В + 2 UK

Примечания: 1. Значение испытательного напряжения относится к машинам, перемотанным на специализированных электроремонтных заводах (цехах) или на месте установки. При испытании после установки (перед сдаче  в эксплуатацию) новых или полностью  перемотанных на специализированном электроремонтном предприятии машин электрическую прочность изоляции испытывают напряжением, равным 80% указанного.   2. U— номинальное напряжение двигателя, В; U —напряжение на кольцах при разомкнутом неподвижном роторе и номинальном напряжении —  на статоре.

 
« Испытание электрической прочности изоляции обмоток   Испытание электрической прочности изоляции обмоток машин »
электрические сети