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

Испытание электрической прочности изоляции обмоток - Обмотчик электрических машин

Оглавление
Обмотчик электрических машин
Классификация и основные элементы
Потери и кпд электрических машин
Особенности электрических машин различных типов
Требования к изоляции
Изоляционные материалы
Обмоточные провода
Методы изолирования токопроводящих частей электрических машин
Виды и конструкция изоляции обмоток
Виды обмоток
Основные элементы и обозначения обмоток машин переменного тока
Способы изображения схем обмоток
Схемы трехфазных однослойных обмоток статоров
Схемы трехфазных двухслойных обмоток статоров
Соединение обмоток статоров в несколько параллельных ветвей
Обмотки статоров с дробным числом пазов на полюс и фазу
Схемы обмоток статоров многоскоростных двигателей
Особенности схем обмоток одно- и двухфазных двигателей
Намотка катушек из круглого провода
Укладка однослойных обмоток статоров из круглого провода
Укладка двухслойных обмоток статоров из круглого провода
Механизация изготовления и укладки обмоток статоров из круглого провода
Обмотки статоров для механизированной укладки
Механизированная намотка статоров совмещенным методом
Заклинивание пазов обмоток статоров
Механизированная намотка статоров раздельным методом
Формовка и бандажирование лобовых частей обмотки статоров
Комплексная механизация намотки статоров
Изготовление катушек из прямоугольного провода
Укладка обмоток статоров в полуоткрытые пазы
Укладка обмоток статоров в открытые пазы
Крепление обмоток статоров из прямоугольного провода
Изготовление стержневых обмоток статоров машин переменного тока
Особенности укладки обмоток статоров крупных электрических машин
Схемы обмоток фазных роторов
Обмотки фазных роторов с дробным числом пазов на полюс и фазу
Таблицы положений стержней в волновых обмотках роторов
Технология изготовления стержней волновых обмоток фазных роторов асинхронных двигателей
Технология укладки стержневой обмотки ротора
Короткозамкнутые роторы
Основные элементы и обозначения обмоток якорей машин постоянного тока
Простые петлевые обмотки машин постоянного тока
Уравнительные соединения машин постоянного тока первого рода
Простые волновые обмотки машин постоянного тока
Несимметричные волновые обмотки машин постоянного тока
Сложные петлевые и волновые обмотки машин постоянного тока
Уравнительные соединения машин постоянного тока второго рода
Комбинированные обмотки машин постоянного тока
Изготовление катушек якоря из круглого провода
Изготовление катушек якоря из прямоугольного провода
Особенности изготовления одновитковых обмоток якоря
Подготовка якоря к укладке обмотки якоря
Укладка обмотки якоря
Конструкция и типы коллекторов
Пайка коллекторов
Крепление обмоток якорей и роторов
Намотка проволочных бандажей
Бандажи из стеклоленты
Отделка якоря
Крепление обмоток роторов турбогенератора
Виды полюсных катушек обмоток возбуждения
Катушки обмоток возбуждения из изолированного провода
Катушки обмоток возбуждения из неизолированной шинной меди, намотанной плашмя
Катушки обмоток возбуждения из шинной меди, намотанной на ребро
Особенности изготовления катушек возбуждения крупных синхронных гидрогенераторов
Пропиточные составы и методы пропитки обмоток
Сушка обмоток
Пропитка обмоток лаками с растворителями
Пропитка обмоток лаками без растворителей
Пропитка обмоток в компаундах
Контроль и испытания обмоток
Измерение сопротивления обмоток
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Контроль обмоток, уложенных в пазы
Проверка правильности маркировки выводных концов фаз обмотки статора
Испытание электрической прочности изоляции обмоток
Испытание междувитковой изоляции обмоток
Автоматизация испытаний электрических машин
Виды и система планово-предупредительных ремонтов
Частичный ремонт обмоток
Ремонт обмоток статоров
Ремонт обмоток фазных роторов асинхронных двигателей
Ремонт обмоток якорей, катушек возбуждения
Заключение, литература

Контрольные операции не позволяют судить об электрической прочности изоляции обмоток; она проверяется только при испытаниях высоким напряжением. Чтобы изоляция обмоток не вышла из строя во время работы машины, испытательное напряжение корпусной изоляции в несколько раз превышает номинальное.
Проверка электрической прочности изоляции обмотки готовой машины входит в программу приемо-сдаточных испытаний. Кроме того, изоляция испытывается в процессе изготовления и укладки катушек в пазы. Этот вид испытаний называют пооперационным, так как его проводят после определенных операций, различных для каждого типа обмоток.
Испытательные напряжения во время приемо-сдаточных испытаний установлены ГОСТ 183—74 в зависимости от типа машины, ее мощности и номинального напряжения. Изоляция обмоток от корпуса и между отдельными фазами должна выдерживать испытательное напряжение частоты 50 Гц в течение 1 мин. Для машин мощностью до 15 кВт включительно на номинальное напряжение до 660 В при массовом выпуске допускается проводить испытания повышенным на 20% по сравнению с установленным ГОСТом напряжением в течение 1 с. При этом обмотки машины включают сразу на полное испытательное напряжение.
Испытательное напряжение корпусной изоляции любой из обмоток всегда больше, чем двух- и трехкратное номинальное напряжение. Для некоторых обмоток испытательное напряжение устанавливается еще большим. Так, для обмоток возбуждения отдельных типов синхронных машин ГОСТом предусмотрено десятикратное по сравнению с номинальным испытательное напряжение. Это делается для того, чтобы выявить малейшие дефекты в изоляции, так как при работе машины они могут увеличиться и привести к выходу ее из строя.
Если дефект изоляции обнаружен только во время приемосдаточных испытаний (пробой корпусной изоляции или изоляции между фазами обмотки), т. е. уже в готовой машине, то для его устранения требуются большие затраты рабочего времени и материалов. Машину с пробитой изоляцией возвращают в обмоточный цех для замены катушек обмотки с дефектной изоляцией. В статорах машин с обмоткой из круглого провода полностью заменяют всю обмотку, так как после пропитки проводники обмотки настолько прочно держатся в пазах, что вынуть и заменить одну из катушек без повреждения соседних практически невозможно. Поэтому изоляцию обмоток испытывают также и в процессе изготовления. Операции, после которых проводят такие испытания, зависят от типа и конструкции обмоток. Изоляцию катушек из прямоугольного провода первый раз испытывают после компаундирования или после запечки гильз, потом после установки в пазы и захлиновки и еще раз после соединения, пайки и изолировки схемы.
Катушки всыпной обмотки и обмотки из подразделенных катушек до установки в пазы не изолируются, так же как и катушки якорей машин небольшой мощности. Поэтому изоляцию таких обмоток испытывают первый раз после укладки катушек в пазы и заклиновки, второй раз после соединения, пайки и изолирования схемы в машинах переменного тока или после соединения обмотки с коллектором в якорях машин постоянного тока и намотки бандажей.
Напряжения при пооперационных испытаниях ГОСТ не устанавливает. Они определяются ведомственными нормалями. Шкала испытательных напряжений строится так, чтобы каждое предыдущее напряжение было больше последующего на 10— 15%, а последнее пооперационное испытание — большим, чем напряжение при приемо-сдаточных испытаниях, также на 10— 15%. Такое построение шкалы испытательных напряжений позволяет отбраковать дефектную изоляцию уже на первых этапах изготовления обмотки и тем самым сократить затраты труда и времени на исправление дефектов.
Высокое напряжение во время испытаний представляет большую опасность для жизни человека, поэтому все испытания электрической прочности изоляции проводятся на специально оборудованных участках, расположенных на испытательных станциях. Испытательные участки ограждены металлической сеткой. Вход на их территорию разрешен только лицам, принимающим непосредственное участие в испытаниях, через дверь, оборудованную блокировочными контактами.
Принципиальная схема испытательной установки приведена на рис. 185. Испытания проводятся напряжением промышленной частоты 50 Гц. От сети напряжение через разъединитель и блокировочные контакты Б К подводится к контактору К1. Блокировочные контакты соединены с концевыми выключателями на двери ограждения испытательного участка. Во время испытаний на нем не должен находиться никто из людей и двери должны быть закрыты. Если во время испытаний кто-либо случайно откроет двери, то сработает концевой выключатель, блокировочный контакт разомкнется и цепь отключится. От контактора напряжение через плавкие предохранители подается на регулятор напряжения PH. В качестве регулятора напряжения используют индукционный регулятор. На его первичную обмотку подают трехфазное напряжение, а со вторичной обмотки снимают однофазное. Выходные концы регулятора напряжения подключены через амперметр и защитный резистор к контактору К2,

Вместо измерительного трансформатора и вольтметра некоторые испытательные станции оборудованы киловольтметрами, которые позволяют непосредственно измерять напряжение, поданное на испытуемую обмотку.
Испытания начинают с напряжения, не превышающего 1/3 испытательного, и постепенно повышают его до полного испытательного напряжения. Повышать напряжение следует плавно или ступенями, каждая из которых не должна превышать 5% его окончательного значения. Время подъема напряжения от половины до окончательного значения не должно быть менее 10 с. Полное испытательное напряжение выдерживают в течение 1 мин, после чего плавно снижают до 1/3 его значения и отключают контакторы К1 и К2 и разъединитель схемы, напряжение на зажимах которого контролируется вольтметром V1.
Контактор включается в цепь обмотки низкого напряжения испытательного трансформатора Т1. Один выводной конец обмотки высокого напряжения испытательного трансформатора заземлен, второй конец соединяется с испытуемой обмоткой. Параллельно с ней, на выводы обмотки высокого напряжения испытательного трансформатора подключены воздушный разрядник и измерительный трансформатор Т2. Расстояние между шарами воздушного разрядника устанавливается таким, чтобы при напряжении, превышающем испытательное, его воздушный промежуток пробивался и закорачивал цепь. При этом срабатывают предохранители и цепь разрывается. Испытательное напряжение измеряют с помощью измерительного трансформатора Т2 и включенного на его обмотку низкого напряжения вольтметра V2. Определение напряжения на высокой стороне испытательного трансформатора по показаниям вольтметра V1 с учетом коэффициента трансформации неточно, так как при нагрузке в испытательном трансформаторе наблюдается большое падение напряжения.
Рис. 185. Принципиальная схема испытательной установки

Несмотря на то что большая часть схемы испытательной установки находится под низким напряжением (провода высокого напряжения показаны на рис. 185 красными линиями) и все измерительные приборы расположены на пультах управлений за пределами участков схемы с высоким напряжением, все испытания разрешается проводить только в резиновых перчатках, стоя на резиновых ковриках.
Испытательные установки помимо плакатов, предупреждающих о недопустимости входа в огражденные участки, оборудованы также световой сигнализацией. Красная лампа над дверью включается во время проведения испытаний.
Чтобы испытать электрическую прочность изоляции отдельных катушек высоковольтной обмотки до укладки их в пазы, пазовые части катушек плотно обертывают лентой из металлической (алюминиевой) фольги, наматывая ее втретьнахлеста на длину, равную длине стали машины. Несколько испытуемых катушек одновременно устанавливают на столе испытательного участка на поперечные брусья так, чтобы лобовые части катушек оказались приподнятыми и не касались стола. Под один из брусьев укладывают заземленный металлический электрод, соприкасающийся с металлической фольгой на пазовых частях катушек. Выводные концы катушек соединяют медной проволокой, подключают ее к зажиму высокого напряжения испытательного трансформатора и производят испытание. Если какая-либо из катушек оказалась некачественная, то ее изоляция пробивается.
Амперметр в схеме показывает сильное увеличение тока, а вольтметры — падение напряжения.
После отключения схемы место пробоя изоляции легко определить, так как фольга над пробитым участком прогорает, а вокруг него видны цвета побежалости из-за сильного нагрева. Небольшое прогоревшее отверстие заметно также и на изоляции катушки.    
Для испытания изоляции катушек после укладки их в пазы и заклиновки до соединения схемы выводные концы всех катушек соединяют тонкой проволокой и подключают к обмотке испытательного трансформатора, а корпус машины заземляют.
Для испытания изоляции после соединения схемы, так же как и во время приемо-сдаточных испытаний, испытательное напряжение подают только на одну из фаз обмотки, а заземляют и корпус машины, и другие фазы. Таким образом одновременно испытывается как изоляция обмотки относительно корпуса, так и между фазами.   
Порядок проведения испытаний, т. е. постепенное поднятие напряжения, выдержка в течение одной минуты и плавное уменьшение его остаются одинаковыми для всех видов испытаний электрической прочности изоляции.



 
« Обмотки ротора асинхронного двигателя   Обозначение выводов обмоток однофазных электрических машин »
электрические сети