Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Нахождение повреждений в обмотках электрических машин

Повреждения в обмотках машин переменного тока - Нахождение повреждений в обмотках электрических машин

Оглавление
Нахождение повреждений в обмотках электрических машин
Повреждения в обмотках машин переменного тока

Б. ПОВРЕЖДЕНИЯ В ОБМОТКАХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
I. Короткие замыкания в обмотках переменного тока (в статорных обмотках и роторных обмотках асинхронных двигателей). Возможны следующие замыкания: между витками одной катушки, между катушками или катушечными группами одной фазы, между катушками разных фаз.
Основным признаком, по которому можно найти замыкание в обмотках переменного тока, является нагрев короткозамкнутого контура. Для этого необходимо ощупать обмотку после ее отключения. Ощупывание обмотки следует производить только при выключенной обмотке. Чтобы найти дефект в фазном роторе асинхронного двигателя, ротор затормаживают и включают статор в сеть. В случае замыкания значительной части обмотки ротора или если двигатель имеет большую мощность, затормаживание при номинальном напряжении становится невозможным, так как вызывает большую силу тока в статоре и срабатывание защиты двигателя. В таких случаях испытание рекомендуется производить при пониженном напряжении.

 

признаки замыкания в обмотках
Рис. 15. Пояснение признаков замыкания в обмотках при соединении звездой (а) и треугольником (б)

В некоторых случаях короткозамкнутую часть обмотки можно сразу определить по внешнему виду — по обуглившейся изоляции.
Следует иметь в виду, что при наличии параллельных ветвей в обмотке короткое замыкание в одной из ветвей фазы (при значительном числе замкнувшихся витков) может вызвать нагрев и другой ветви, не имеющей короткого замыкания, так как последняя оказывается замкнутой витками дефектной ветви обмотки (нахождение повреждения в подобных случаях см. ниже). Фазу, имеющую замыкание, можно найти по несимметрии потребляемого тока из сети. При соединении обмотки звездой (рис. 15, а) в фазе, имеющей замыкание, ток (A3) будет больше, чем в двух других фазах. При соединении обмотки треугольником (рис. 15, б) в двух фазах сети, к которым присоединена дефектная фаза, токи (А1 и A3) будут больше, чем в третьей фазе (А2), Опыт определения дефектной фазы рекомендуется производить при пониженном напряжении (1/3— 1/4 номинального); в случае асинхронного двигателя с фазным ротором обмотка последнего может быть разомкнута, а в случае асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором или же в случае синхронного двигателя ротор может вращаться или быть заторможенным. При проведении опыта с синхронным двигателем в неподвижном состоянии его обмотка возбуждения должна быть замкнута накоротко или же на разрядное сопротивление.
В опыте с неподвижной синхронной машиной токи в ее фазах будут различаться даже в том случае, если машина исправна, что объясняется магнитной асимметрией ее ротора. При поворачивании ротора эти токи будут изменяться, однако при исправной обмотке пределы их изменений будут одинаковы.
Фаза, имеющая замыкание, может быть определена и по значению ее сопротивления постоянному току, измеренного мостом либо по методу амперметра — вольтметра; меньшее сопротивление будет иметь фаза с замыканием. Если же нет возможности разъединить фазы, то производят измерения трех междуфазных сопротивлений. В случае соединения фаз звездой (рис. 15, а) наибольшим будет междуфазное сопротивление, измеренное на концах фаз, не имеющих замыканий; два других сопротивления будут равны между собой и будут меньше первого. В случае соединения фаз треугольником (рис. 15, б) наименьшее сопротивление будет на концах фазы, имеющей замыкание; два других измерения дадут большие значения сопротивления, причем оба они будут одинаковы.
Катушечные группы или катушки, имеющие замыкания, могут быть найдены при питании переменным током всей обмотки или только дефектной фазы по нагреву или по значению падения напряжения на их концах. Катушечные группы или катушки, имеющие замыкание, будут сильно нагреты и иметь меньшее падение напряжения (при измерении напряжения удобно пользоваться острыми щупами, которыми прокалывают изоляцию соединительных проводов). В этом случае, так же как и выше, дефектные катушки можно найти по значению сопротивления постоянному току.
Замыкания в обмотке генератора могут быть найдены по значению индуктированной ЭДС в фазах обмотки, в ее катушечных группах или в катушках. Для этого генератор пускают в ход, дают ему небольшое возбуждение и производят измерения фазных напряжений; если обмотки соединены треугольником, то фазы следует разъединить. Фаза, имеющая замыкание, будет иметь меньшее напряжение. Для нахождения катушечной группы или катушки, имеющей замыкание, измеряют напряжение на их концах.- Для высоковольтной машины опыт можно произвести при остаточном напряжении.
В тех случаях, когда необходимо выяснить, имеется ли дефект в статорной или роторной обмотке, поступают следующим образом.
Статорную обмотку включают на пониженное напряжение (7з—1Д номинального) при разомкнутом роторе и измеряют напряжение на кольцах ротора, медленно проворачивая ротор. Если напряжения на кольцах ротора (попарно) не равны между собой и меняются в зависимости от положения ротора по отношению к статору, то это указывает на замыкание в статорной обмотке. При замыкании в роторной обмотке (при исправной статорной) напряжение между кольцами ротора будет неодинаковым и не будет меняться в зависимости от положения ротора. Опыт может быть произведен при питании ротора и измерении напряжения на зажимах статора, при этом получится обратная картина. Подводимое к ротору напряжение должно составлять 1/3—номинального напряжения на кольцах ротора, т. е. напряжения на кольцах при неподвижном роторе и статоре, включенном на номинальное напряжение.
После того как установлено, какая из обмоток (роторная или статорная) имеет соединение между витками, определяют дефектную фазу, катушечную группу или катушку рассмотренными выше способами.
В сложных случаях (при замыкании большого числа катушек) или когда короткозамкнутую ветвь по каким-либо причинам не удается выявить, прибегают к методу деления обмотки на части. Для этого обмотку делят сначала пополам и проверяют мегомметром соединение между собой этих частей. Затем одну из этих частей делят снова на две части и каждую из них проверяют на соединение с первой половиной и так далее до тех пор, пока не будут найдены катушки, имеющие соединение.
Для наглядности на рис. 16 схематически представлен этот способ нахождения дефекта в фазе, имеющей восемь катушечных групп, при наличии соединения между катушками 2 и 6 катушечных групп. Деление обмотки на части показано в последовательном порядке.
Способ последовательного деления на равные части позволяет обойтись меньшим числом распаек, чем при делении всей обмотки на катушечные группы.
Если замыкание произошло между двумя фазами, то место соединения находят аналогично предыдущему, разъединяя обмотки пофазно. Катушки одной из фаз, имеющей соединение, разделяют на две части и мегомметром проверяют наличие соединений каждой такой половины со второй фазой. Затем ту часть, которая соединена с другой фазой, снова разделяют на две части и каждую из них снова проверяют и т. д.
Метод последовательного деления на части применяют при нахождении замыкания в обмотках, имеющих параллельные ветви. В этом случае необходимо дефектные фазы разделить на параллельные ветви и определить сначала, между какими ветвями имеется соединение, а уж затем применить к ним этот метод.
Так как замыкания между фазами или катушечными группами чаще бывают в лобовых частях обмотки или соединительных проводниках, то иногда удается сразу же найти место соединения путем приподымания и шевеления лобовых частей с одновременной проверкой мегомметром.

Нахождение короткого замыкания между катушками одной фазы
Рис. 16. Нахождение короткого замыкания между катушками одной фазы

2. Обрывы и плохой контакт в обмотках переменного тока.
Прежде чем приступить к отысканию обрывов или плохого контакта в обмотке, необходимо убедиться в отсутствии этих дефектов вне обмотки. Так, признаки обрыва или плохого контакта в статорных обмотках могут быть следствием перегорания предохранителя, недостаточного прилегания контактов пусковой аппаратуры, неплотности контактов выводных концов и т. д. Эти дефекты могут оказаться и в контактном кольце асинхронного двигателя вследствие недостаточного контакта одной из щеток и т. д. После того как установлено, что дефект находится в самой обмотке, необходимо приступить к тщательному осмотру всех паек, особенно в хомутиках роторов.
Фаза, имеющая обрыв, может быть найдена мегомметром. Для этого в случае соединения обмотки звездой один проводник от мегомметра присоединяют к нейтрали, а вторым поочередно касаются концов всех фаз. В случае соединения треугольником необходимо разъединить обмотку в одной точке и испытать каждую фазу в отдельности.
При недоступной нейтрали обмотки, соединенной звездой, фазу, имеющую обрыв, можно найти по показаниям амперметров или при помощи мегомметра. Для этого касаются двумя проводниками от мегомметра попарно всех выводов обмотки. В случае соединения фаз треугольником найти фазу, имеющую обрыв, при помощи мегомметра без разъединения обмотки не представляется возможным. В этом случае фазу, имеющую обрыв, можно найти, измеряя омическое сопротивление обмотки между выводами. При измерениях между точками А и В (рис. 17), а также между точками А и С получим одинаковые значения сопротивлений, в то время как между точками В и С (концами фазы, имеющей обрыв) сопротивление будет равно сумме сопротивлений двух других фаз.
Для генератора с обмотками, соединенными звездой, обрыв в какой-либо фазе можно определить по отсутствию в ней напряжения. Если обмотки соединены треугольником, то в случае обрыва в одной фазе междуфазные напряжения при холостом ходе остаются одинаковыми, и поэтому для нахождения поврежденной фазы необходимо либо разъединить обмотки и измерить напряжение на зажимах каждой фазы, либо определить дефектную фазу, измеряя сопротивления (рис. 17).

 

нахождение обрыва в обмотке, соединенной треугольником
Рис. 17. Пояснение к нахождению обрыва в обмотке, соединенной треугольником

Чтобы найти катушечную группу или катушку, имеющую обрыв, одним проводником мегомметра касаются одного конца фазы, а другим — поочередно всех соединительных проводов между катушечными группами и катушками; при миновании частей обмоток с обрывом мегомметр дает большие показания (соответственно сопротивлению изоляции испытуемой обмотки). При этом испытании удобно пользоваться острыми щупами во избежание зачистки соединительных проводов. Количество зачисток или проколов изоляции можно уменьшить. Для этого надо одним проводником от мегомметра коснуться сначала середины обмотки фазы, а вторым — поочередно концов фазы и этим определить половину, имеющую обрыв, а затем коснуться средней точки дефектной половины и так далее, пока не будет найдена катушка с обрывом.
Наиболее вероятные места обрывов в проволочных обмотках находятся в междукатушечных соединениях, а в стержневых обмотках — в пайках (хомутиках). В короткозамкнутых обмотках роторов асинхронных двигателей и пусковых обмотках синхронных двигателей обрывы или плохой контакт часто бывают из-за плохой приварки или пайки в местах соединения стержней с замыкающими кольцами. Обрывы или плохой контакт в пусковых обмотках часто являются следствием окисления контактных поверхностей замыкающих колец, части которых соединены между собой болтами.
Обрывы в короткозамкнутых обмотках могут иметь место в пазовых частях в результате механических повреждений. В роторах асинхронных двигателей с алюминиевой литой обмоткой обрывы в пазовой части могут быть из-за дефектов при литье. Для того чтобы убедиться в наличии обрыва или плохого контакта в короткозамкнутых обмотках, производят следующий опыт. Ротор затормаживают и в статор подают напряжение, равное  1/4—1/5 номинального. Затем ротор медленно проворачивают и измеряют силу тока в статоре (в одной или трех фазах). При исправном роторе сила тока в статоре во всех положениях ротора будет одинаковой, а при обрыве или плохом контакте будет изменяться в зависимости от положения ротора.

 

Схема для обнаружения плохого контакта в хомутиках роторной обмотки асинхронного двигателя
Рис. 18. Схема для обнаружения плохого контакта в хомутиках роторной обмотки асинхронного двигателя

Места обрывов или плохого контакта в наружных частях короткозамкнутых обмоток асинхронных двигателей и демпферных (пусковых) обмоток синхронных машин могут быть найдены тщательным наружным осмотром.
В пазовой части стержня можно найти обрыв следующим способом.
Ротор несколько выдвигают из статора и надежно предохраняют от проворачивания: в обмотку статора подают пониженное напряжение (1/2—1/3 номинального). На каждый лаз выступающей части ротора поочередно накладывают тонкую стальную пластинку, перекрывающую два зубца ротора. При нахождении пластинки над пазами, в которых нет стержней с обрывом, она будет притягиваться и дребезжать; как только пластинка перекроет паз с поврежденным стержнем, притяжение и дребезжание станут значительно слабее или вовсе исчезнут.
Во избежание перегрева обмоток опыт следует производить достаточно быстро. Плохой контакт в обмотке можно обнаружить по методу падения напряжения при питании обмотки постоянным током. Схема для обнаружения плохого контакта в хомутиках ротора асинхронного двигателя показана на рис. 18; она аналогична приведенной выше (см. рис. 5). В поврежденном хомутике падение напряжения будет больше, чем в исправных хомутиках с хорошей пайкой.
3. Замыкание обмоток переменного тока на корпус. Фазу обмотки, замкнутую на корпус, можно определить мегомметром после разъединения (при наличии шести выводных концов у статорных обмоток) или распайки фаз.
Точное определение места замыкания облегчается «прожиганием». Применительно к машине низкого напряжения операция состоит в том, что один конец фазы присоединяют к полюсу сети,   а   второй — к   корпусу   через   предохранитель  30—40 А. Прохождение тока через место замыкания на корпус вызовет появление дыма. Напряжение надо постепенно повышать до полного пробоя. На машине высокого напряжения «прожигание» можно произвести либо приложением низкого напряжения, либо от специальной испытательной установки.

Схема для нахождения соединения обмотки переменного тока с корпусом
Рис. 19. Схема для нахождения соединения обмотки переменного тока с корпусом

Место замыкания обмотки на корпус можно найти также методом деления ее на части либо методом питания постоянным током.
Деление на части состоит в том, что мегомметром определяют фазу, имеющую замыкание на корпус, делят ее пополам распайкой междукатушечных соединений, а затем опять мегомметром определяют часть обмотки, имеющую соединение с корпусом. Подобное деление продолжают до тех пор, пока не будет найдена дефектная катушечная группа или катушка. Одновременно с проверкой мегомметром рекомендуется шевелить катушки. Изменение отклонении стрелки мегомметра укажет на наличие корпусного замыкания в перемещаемой части катушки.
Схема метода питания постоянным током (рис. 18-19) заключается в том, что оба конца фазы, имеющей замыкание на корпус, соединяют между собой и к ним присоединяют один из зажимов сети постоянного тока или батареи аккумуляторов. Другой зажим источника тока присоединяют к корпусу машины. Чтобы можно было ограничивать и регулировать силу тока, в цепь включают реостат. Источник постоянного тока не должен быть заземлен, а если один полюс его все же заземлен, то его следует присоединить к корпусу машины.
При замыкании обмотки на корпус направления токов в двух частях обмотки, разграниченных точкой замыкания, будут противоположны. Если поочередно касаться двумя проводами, присоединенными к милливольтметру, концов каждой катушечной группы, то стрелка прибора будет все время отклоняться в одном направлении до тех пор, пока концы от прибора не минуют концов катушечной группы, замкнутой на корпус. В последнем случае отклонение стрелки изменится на обратное. На концах дефектной катушечной группы направление отклонения стрелки прибора будет зависеть от того, к какому концу ближе находится место замыкания на корпус. Кроме того, значение падения напряжения на концах катушечной группы, замкнутой на корпус, будет меньше, чем у других катушек, если замыкание на корпус не находится вблизи концов этой катушечной группы. Для нахождения дефектной катушки поступают аналогично предыдущему.

Замыкание на корпус одной из катушек группы
Рис. 20. Замыкание на корпус одной из катушек группы при простой катушечной (а) и при двухслойной (б) обмотке

На рис. 20 показаны случаи замыкания на корпус одной из катушек группы. Оставив неизменной схему питания постоянным током, измеряют последовательно падения напряжения попарно между точками а—б, б—в, в—г, г—д и наблюдают за направлением отклонения стрелки прибора. Отклонение стрелки прибора в точках а—б будет противоположно отклонениям в точках в—г и г—д, в точках же б—в направление отклонения будет зависеть от места нахождения корпусного замыкания, а падение напряжения будет меньше, чем на зажимах других катушек. Чтобы измерить падение напряжения, можно либо зачистить соединительные проводники, либо воспользоваться острыми щупами, прокалывающими изоляцию.
Место замыкания на корпус можно определить и при помощи магнитной стрелки, если перемещать ее вдоль каждого паза; как только стрелка пройдет мимо места замыкания на корпус, она изменит направление отклонения на обратное. Это испытание требует разборки машины. Кроме того, чтобы получить хороший результат, необходим металлический контакт в месте замыкания на корпус. Этого достигают «прожиганием».
4. Способы устранения повреждений в обмотках переменного тока. При устранении повреждений в обмотках переменного тока руководствуются теми же соображениями, что и в случае устранения повреждений в якорях машин постоянного тока.
В экстренных случаях в качестве временной меры здесь также допускается выключение поврежденной катушки из схемы. Выключенную катушку необходимо надежно изолировать (а в случае замыкания между витками — разрезать) или совершенно удалить из пазов. Освободившиеся пазы следует заполнить деревянными клиньями. Число выключенных витков не должно превышать 10 % общего числа витков одной фазы. Такое выключение возможно только при последовательном соединении всех катушек одной фазы и соединении фаз звездой. При параллельном соединении катушек или соединении фаз треугольником выключение катушек одной фазы недопустимо, так как вследствие несимметричности параллельных ветвей или фаз в обмотке возникнут большие уравнительные токи. В этом случае нужно выключить соответствующее число катушек и в других фазах или параллельных группах. При этом желательно выключать катушки, сдвинутые относительно поврежденных на kZ/p пазов в других параллельных группах пазов в других фазах, где к — целые числа.
Для генератора выключение катушек в одной фазе возможно только тогда, когда генератор не работает параллельно с другими генераторами.
5. Повреждения в обмотках возбуждения. Для нахождения повреждений в обмотках возбуждения машин переменного тока применяются те же способы, что и для нахождения повреждений в обмотках полюсов машин постоянного тока.
Для нахождения междувитковых замыканий в обмотках роторов явнополюсных машин по методу питания переменным током (см. разд. А, п. 5) применяют напряжение 120— 500 В в зависимости от числа полюсов. При отсутствии надлежащего напряжения следует разделить катушки на группы.
При использовании этого метода для роторов турбогенераторов необходимо снять бандажи (каппы), приложить к обмотке ротора напряжение 110—120 В от источника переменного тока и при помощи заостренных стальных щупов (игл), которыми прокалывают изоляцию, измерить напряжение на отдельных катушках. Эти измерения необходимы и в тех случаях, когда некоторые дефектные места обнаружены осмотром, так как в обмотке могут быть и скрытые места повреждений.
Для определения соотношений между напряжениями на катушке с короткозамкнутыми витками и на исправных катушках был проведен соответствующий опыт.

 

Таблица 1

 

 

Общее подведенное напряжение, В

Сила тока, А

Номер катушки

Число закороченных витков в катушке № 6

1

2

3

4

5

6

Напряжение, В

726

22.35

123

121

124

120

122

122

0

722

23,65

123

127

130

127

122

99

I

725

24,9

125

132

134

133

125

60

3

725

25.9

127,9

141

140

140

128,5

51

7

725

26,5

130

141

140

140

128

47

10

На полюсной катушке шестиполюсного синхронного генератора были закорочены от одного до десяти витков при общем числе 118 витков на катушку и измерены напряжения на отдельных катушках (табл. 1).
Из этого опыта видно, что закорачивание только одного витка из 118 витков на катушке, т.е. менее 1 % общего числа всех витков, можно легко обнаружить при помощи переменного тока по резкой разнице напряжений на отдельных катушках. При испытании постоянным током междувитковое соединение, охватывающее такое незначительное число витков, обнаружить было бы невозможно. Из-за размагничивающего действия тока, индуктируемого в короткозамкнутых витках катушки № 6, напряжение на соседних катушках № 1 и 5 также понижается в сравнении с более отдаленными катушками № 2, 3 и 4.
При этом испытании ротор следует вывести из статора, так как в собранной машине в статоре могут индуктироваться опасные высокие напряжения.
Вместо того чтобы испытывать ротор, выведенный из статора, можно кратковременно подключить статор со вставленным ротором при разомкнутой цепи возбуждения к сети переменного тока пониженного напряжения, которое не должно превышать 15—20 % номинального. У многополюсных машин сила тока в статоре при этом обычно не превышает 25—50 % номинального тока.
Так как поле статора наводит ЭДС в обмотке ротора, то если в последней имеются короткозамкнутые витки, в них создается большой ток и дефектное место может быть обнаружено по сильному нагреванию. Можно также определить место междувиткового замыкания измерением напряжения на отдельных катушках: на дефектных катушках напряжение будет значительно меньше, чем на исправных. При таком испытании в роторе могут возникнуть высокие напряжения, поэтому прикосновение к обмотке или контактным кольцам ротора опасно для жизни.

 

Схема для нахождения неустойчивого междувиткового замыкания в обмотке ротора синхронной машины
Рис. 21. Схема для нахождения неустойчивого междувиткового замыкания в обмотке ротора синхронной машины

Описанный способ определения места междувиткового соединения дает вполне надежные результаты при наличии устойчивого соединения в катушках (как во время вращения ротора, так и после его остановки). Значительно труднее определить место междувиткового соединения, если оно неустойчиво и появляется только при вращении ротора от действия центробежных сил. В таких случаях, если наружным осмотром не удается обнаружить «больное место», необходимо насадить на вал вспомогательное контактное кольцо и поставить вспомогательную щетку для снятия напряжения с отдельных катушек. Вместо вспомогательного кольца можно использовать также и вал. От всех междукатушечных соединений отводят контрольные провода, которые поочередно присоединяют к вспомогательному кольцу (или валу), причем первым присоединяют провод, идущий от середины обмотки возбуждения (рис. 21). Остальные контрольные провода изолируют и надежно укрепляют на валу, чтобы при вращении ротора они не могли оторваться. После этого в ротор через контактные кольца дают переменный ток от источника с напряжением 120—150 В (для генератора с явно выраженными полюсами) и при помощи двух вольтметров VI и V2 (рис. 21) измеряют напряжение между каждым контактным кольцом и валом (или вспомогательным кольцом). При отсутствии междувиткового соединения у неподвижного ротора оба напряжения должны быть равны. При разворачивании ротора в момент образования междувиткового соединения показания вольтметров становятся различными, причем напряжение на той половине обмотки, в которой находится поврежденная катушка, будет меньше напряжения на исправной половине обмотки.
Измерение можно производить также и одним вольтметром, измеряя поочередно напряжение между каждым из контактных колец и валом (или вспомогательным кольцом). В момент образования междувиткового соединения подается толчкообразное изменение показаний вольтметра, причем в исправной части
обмотки напряжение увеличивается, а в неисправной части уменьшается. Само собой разумеется, что для этих измерений нужно применять вольтметр с достаточной чувствительностью.
В дальнейшем, после определения части обмотки, в которой находится дефектная катушка, поочередно присоединяют к контактному кольцу (или валу) контрольные провода от других катушек и посредством измерения напряжения точно определяют дефектную катушку.
Для этого необходимо установить на кольцах вспомогательные медносетчатые щетки.
Использование токоведущих щеток для измерений напряжения может резко снизить их точность, так как контактное переходное напряжение между кольцом и щеткой нестабильно.
Применение вышеуказанного метода для нахождения неустойчивого междувиткового соединения в обмотках роторов турбогенераторов связано с весьма большими трудностями, в частности может потребоваться неоднократное снятие и надевание бандажей, что неприемлемо.
Замыкание обмотки ротора на корпус, если оно является устойчивым, определяется следующим образом.
В обмотку через контактные кольца подают постоянный ток через регулировочное сопротивление такой величины, чтобы сила тока не превышала номинальной, и измеряют напряжение между обоими контактными кольцами и валом. Пропорционально значению измеренных напряжений отсчитывают число катушек или витков и приблизительно определяют место замыкания на корпус.
Если место замыкания на корпус таким способом точно определить не удается, то при помощи заостренных стальных игл измеряют напряжение между сталью и отдельными витками (осторожно, чтобы при прокалывании не повредить изоляцию). Замыкание находится в том витке, напряжение которого по отношению к стали равно нулю.
Применение последнего способа к обмотке ротора турбогенератора требует снятия одного роторного бандажа.
Так как нахождение места замыкания на корпус в обмотке ротора турбогенератора является сложной операцией, то необходимо прежде всего, до начала ремонта, проверить, нет ли заземления в цепи возбуждения за пределами обмотки ротора.
На щите управления обычно имеется специальная схема для определения в процессе эксплуатации (см. приложение 10, рис. 2) сопротивления изоляции цепи возбуждения при помощи вольтметра.
Внимательно наблюдая при переключениях за величиной и полярностью показаний вольтметра этой схемы, можно при низком сопротивлении изоляции определить, не только на каком полюсе, но и в какой части цепи возбуждения находится заземление.

 

Схема для нахождения замыкания на корпус обмотки ротора турбогенератора
Рис. 22. Схема для нахождения замыкания на корпус обмотки ротора турбогенератора

Если близкое к нулю или U3 имеет знак, одинаковый с U, то соединение обмотки ротора с валом находится вблизи соответствующего кольца; если же такое показание противоположно знаку I/, то заземление в цепи возбуждения находится за пределами обмотки ротора. В этих случаях целесообразно вынуть все щетки из щеткодержателей и для окончательного заключения о местонахождении заземления при номинальной частоте вращения ротора измерить мегомметром сопротивление изоляции относительно земли сначала обмотки ротора, присоединяя один полюс мегомметра к контактному кольцу с помощью изолированной от траверсы медной щеточки, а затем остальной (неподвижной) части цепи возбуждения.
Результаты этих измерений укажут достоверно, на каком полюсе и в какой части цепи находится соединение с землей.
Если установлено, что заземление — в обмотке ротора, то для уточнения места замыкания рекомендуется следующий метод [19].
По валу ротора / (рис. 22) пропускают постоянный ток от низковольтного генератора 3. Ток должен быть порядка 1000 А. Ток, протекающий по валу, создает падение напряжения вдоль него, а обмотка ротора, соприкасающаяся с телом ротора (в точке а), будет иметь потенциал по всей своей длине, равный потенциалу точки замыкания. Поэтому, если один конец от милливольтметра 4 присоединить к одному из контактных колец 2, а другим концом от прибора, присоединенным к острию, касаться тела ротора, производя измерения по длине ротора» то можно найти точку, где показания прибора будут равны нулю. В сечении ротора, перпендикулярном его оси и проходящем через эту точку, и находится место замыкания на корпус. Таким образом, и этот метод не дает возможности точно установить место замыкания, для этого приходится прибегнуть к методу деления обмотки на части, вскрывая ряд пазов.

Если замыкание на корпус является неустойчивым, т. е. проявляется только при вращении ротора, то используют измеренные напряжения между валом и контактными кольцами при номинальной частоте вращения ротора, на основании которых определяют приблизительно место замыкания на корпус, после чего наружным осмотром находят место замыкания. В роторах турбогенераторов поврежденное место следует искать в верхней части обмотки под пазовыми клиньями или под роторными бандажами, так как при вращении под действием центробежных сил обмотка сильно прижимается к этим частям, вследствие чего может иметь место продавливание изоляции. Другим местом, где следует искать повреждение, является выход обмотки из пазов.
Иногда при неподвижном роторе сопротивление изоляции меньше, чем при вращении; в этом случае место повреждения следует искать на дне пазов и на опорных поверхностях в лобовых частях обмотки.
Для того чтобы установить, что замыкание обмотки на корпус связано с ее перемещением при вращении ротора, рекомендуется снять кривую изменения сопротивления изоляции обмотки в зависимости от частоты вращения.
Во многих случаях наиболее радикальным способом определения места замыкания на корпус является метод «прожигания». Для этой цели к одному контактному кольцу и валу через цепь, состоящую из сопротивления, ограничивающего значение тока, амперметра, предохранителя или максимального выключателя, подводят постоянный или переменный ток, например от осветительной сети. Если напряжение последней окажется недостаточным, то необходимо приложить более высокое напряжение (500 В и больше). На место замыкания в этом случае указывает появление искры или дыма.
Если, несмотря на отсутствие искры или дыма, амперметр показывает прохождение тока, то не следует пропускать ток слишком долго. Это предотвратит чрезмерное обугливание изоляции или выгорание меди в месте замыкания.
Ротор перед «прожиганием» необходимо тщательно прочистить и продуть сжатым воздухом во избежание воспламенения грязи, осевшей на обмотке и на стали.
Для роторов турбогенераторов метод «прожигания» током следует применять с большой осторожностью, чтобы не допустить оплавления электрической дугой роторного бандажа.



 
« Натяги при посадке полумуфт при монтаже электрических машина   Неисправности асинхронных электродвигателей и способы их устранения »
электрические сети