Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Изоляция электрических машин

Контроль монолитности изоляции - Изоляция электрических машин

Оглавление
Изоляция электрических машин
Тепловые воздействия на изоляцию
Действие электрического поля
Перенапряжения и испытательные напряжения
Механические воздействия на изоляцию
Воздействие влажности
Определение нагревостойкости электроизоляционных материалов
Оценка долговечности при электрическом старении
Испытания изоляции механическими нагрузками
Термомеханические испытания
Проблемы комплексных воздействий
Контроль электрической прочности
Контроль монолитности изоляции
Контроль отверждения и увлажнения изоляции
Обмоточные провода
Пропиточные составы
Совместимость материалов
Композиционные материалы для изоляции
Понятия изоляции обмоток
Виды конструкций корпусной изоляции
Технология изготовления обмоток из круглого провода
Технология изготовления шаблонных обмоток из прямоугольного провода
Технология изготовления стержневых обмоток
Технология изготовления стержневых обмоток крупных генераторов
Технология изготовления обмоток якорей
Технология пропитки обмоток

§ 13. Контроль монолитности изоляции
В § 3 и 8 отмечалась важность отсутствия газовых полостей между слоями изоляции и у проводников («монолитности») для долговечности обмотки. Испытания высоким напряжением выявляют только грубые дефекты, как правило, механического происхождения, но не позволяют обнаружить стержни с немонолитностью.
Для выявления газовых полостей используют методы контроля, фиксирующие ионизационные явления (ч. р.) в изоляции, возникающие при приложении напряжения,  превышающего напряжение их возникновения.
Контрольные нормы «монолитности» только косвенно связаны с долговечностью и не служат гарантией определенного срока жизни изоляции. Они теснее связаны с технологическим процессом, так как увеличение брака и общее повышение интенсивности ч. р. вызываются технологическими причинами. Например, превышение температуры выпечки приводит к увеличению термомеханических напряжений и тем самым — к увеличению вероятности отслоения изоляции от проводников. Поэтому нормы устанавливают на основе 'существующего стандартного производства, используя статистический анализ результатов большого числа измерений выбранного показателя, и корректируют их в процессе совершенствования конструкции и технологии изоляции.
Первым исторически и наиболее распространенным методом контроля является получение ионизационной кривой — зависимости tg б от напряжения [2, 5]. Измеряется значение Atg6 при напряжениях, возрастающих ступенями по 0,2UH от 0,2UH до 1,0С/„. Стандарты ряда стран предусматривают норму (максимально допустимую величину) Atg6 = = tg6(0,6£/H)—tg6(0,2U/H) < 5* 10-3, основанную на производственном опыте наиболее передовых фирм. Контрольные измерения tg б производятся по общеизвестной схеме моста Шеринга [2], дополненной устройством, позволяющим дистанционно поочередно включать в измерительную схему .любой из одновременно находящихся под напряжением стержней. В условиях массового контроля проведение измерений Atg5 относительно трудоемко, так как затрачивается время на уравновешивание измерительного моста и требуется специальная подготовка стержней — наложение охранных колец у краев пазовой части (без этого в величину измеряемого tg б войдут также потери в лобовом полупроводящем покрытии, которые зависят нелинейно от напряжения и могут оказаться близкими по величине к измеряемым потерям). Поэтому контроль по Atg6 производят выборочно— до 10% от общего числа стержней в машине.
Вторым широко применяемым методом контроля монолитности является измерение интенсивности ч. р., проводимое в соответствии с [18]. В качестве показателей интенсивности ч. р. используются qч р — величина кажущегося заряда импульсов ч. р., соответствующая малой частоте повторения импульсов, и /ч р — величина среднего тока ч. р. (в зарубежной практике среднеквадратичного). Понятие об этих характеристиках приводится в [2].
Измерения ч. р. менее трудоемки, чем измерения tg б, так как не производится балансировка моста и не требуется наложение охранных колец. Кроме того чувствительность показателей ч. р. к локальным дефектам в отличие от Atg6 не зависит от размеров образца. Действительно, величинагде АР — прирост потерь, определяемый ч. р.;~ —реактивная мощность; Сх — емкость образца, обратно пропорциональна площади измеряемого стержня. Тогда величина кажущегося заряда
(20)

где UПп — пробивное напряжение полости в изоляции; С3 — заряжаемая в единичном ч. р. емкость, которая не зависит от размеров (емкости) измеряемого объекта. Последнее
справедливо и относительно среднего тока ч. р.
(сумма кажущихся зарядов ч. р. за период испытательного напряжения, отнесенная к длительности периода).
Использование обоих показателей ч. р. позволяет получить информацию о характере дефекта и его размерах. Для дефекта типа отслоения изоляции от меди, когда образуются полости толщиной 0,1... 0,3 мм и протяженностью в направлении оси стержня до нескольких десятков см, величина q4p. не зависит от испытательного напряжения ии, так как от него не зависят и С3 в формуле (20), тогда как в дефектах с внутренними продольными разрядами может происходить заметное нарастание q4 р с увеличением UK. Поэтому измерения q4P производят при двух UH — на уровне рабочего
напряжения C/„i = нУЗ и повышенном t/H2 = 1,5f/„; неизменность q4p указывает на существование дефекта типа отслоения. Размеры (протяженность) отслоения /0 оцениваются путем измерения величины /ч Р, между этими величинами имеется статистически достоверная линейная корреляция l0 = kl4p, которая легко объясняется физически — полный заряд, переносимый ч. р. в полости, пропорционален ее площади.
Ч. р. в образце возбуждает в измерительной схеме колебательный импульс, напряжение которого измеряется амплитудным вольтметром и вольтметром средних значений несинусоидальных сигналов. Параметры схемы подобраны так, что амплитуды импульсов напряжения на образце и в точке подключения вольтметров почти одинаковы, а собственная частота колебаний импульса мало зависит от Сх. Это упрощает процесс контроля, так как разброс емкостей стержней в пределах одного типа и даже различие между емкостями стержней, близких по размеру, например турбогенераторов мощностью от 500 до 1000 МВт, не влияют на измерения. Для перехода от измеряемых максимальных и средних напряжений к q4 р и /ч р производится градуировка схемы для различных типов стержней — с помощью импульсного генератора через градуировочную емкость в схему вводится определенный импульс заряда qr заданной частоты /к и определяются коэффициенты калибровки

где Aq и Ai — показания вольтметров амплитудного и среднего напряжений при калибровке.



 
« Износ электрических машин   Индукторные машины »
электрические сети