Если результаты измерений свидетельствуют о недопустимости включения генератора без сушки после капитального ремонта, то генератор следует подвергнуть сушке. Генератор может быть включен без сушки, если выполняются следующие условия:
- Сопротивление изоляции (измеряемое мегомметром напряжением 2500 В через 60 с. после включения прибора) не ниже значения, рассчитанного на формуле (МОм)
где Кт—коэффициент, учитывающий температуру, при которой измерялось сопротивление изоляции; Uн — номинальное напряжение генератора, В; Р — номинальная мощность генератора, кВ-А.
- Коэффициент абсорбции при температуре 10—30 °C не ниже 1,3.
- Коэффициент нелинейности, определяемый по зависимости токов утечки от испытательного напряжения, не более 3.
- Характеристика токов утечки не имеет крутого изгиба. Во избежание местных перегревов изоляции токами утечки
выдержка напряжения на очередной ступени допускается лишь в том случае, если ток утечки па данной ступени напряжения не превышает следующих значений:
Ток утечки измеряется на каждой ступени через 15 и 60 с после повышения напряжения на данном интервале. Измерение тока утечки производится, если выполняется условие 1 или 2.
По измеренному значению токов утечки определяется коэффициент нелинейности
где Iмакс, Iмин — 60-секундные значения токов утечки при напряжении соответственно Uмакс и Uмин; Uмин—напряжение первой ступени; Uмакс — напряжение последней ступени; Uмин берется равным 0,2 Uмакс с таким расчетом, чтобы в пределах от 0 до Uмин. было 5—6 ступеней напряжения.
Ротор гидрогенератора нс подвергается сушке, если сопротивление изоляции обмотки, измеренное при температуре 10— 30°C, составляет не менее 0,5 МОм. Сушка обмоток статора и ротора собранного генератора осуществляется следующими наиболее распространенными способами: 1) методом короткого замыкания; 2) постоянным током от постороннего источника; 3) вентиляционными потерями.
Максимальная допустимая температура нагрева при сушке должна быть: а) для обмотки статора с изоляцией класса В (компаундированной и некомпаундированной) не выше 90— 95 °C; б) для обмотки ротора при косвенном и форсированном охлаждении с изоляцией класса В и измерении температуры по сопротивлению обмотки — не выше 100—150 °C, а при измерении температуры ротора термопарами или термометрами расширения— не выше 90—95 °C;
в) температура выходящего из генератора воздуха не должна превышать 65 °C. Сушка производится при температурах, близких к максимальным допустимым, но не ниже 80 оC, замеренных по терморезисторам, и 70 °C, замеренных термометрами.
Выделяющееся при нагреве обмоток статора и ротора тепло не успевает распространиться по всей изоляции, и происходит интенсивный нагрев меди обмотки. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы температура не превышала указанных пределов. Для ограничения нагрева ротора или обмотки статора производятся периодические отключения и включения источника питания. Контроль над температурой осуществляется по заводским терморезисторам в пазовой части статора и по 6—8 термопарам или термометрам, установленным по окружности в лобовой части обмотки. Контроль над температурой обмотки ротора ведется методом сопротивления и по термопарам или термометрам, установленным на обмотку в 10—12 точках по окружности. В процессе сушки каждые 2—3 ч. измеряется сопротивление изоляции с отсчетом через 15 и 60 с и два раза в сутки определяется коэффициент абсорбции. Сушку обмотки статора прекращают, когда сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции остаются неизменными в течение 3—5 ч при неизменной температуре. При необходимости разрешается прекращать сушку, если сопротивление изоляции при неизменной температуре возрастает и составляет не менее 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения генератора. Сушку обмотки ротора прекращают, если сопротивление изоляции после подъема не изменяется в течение 3 ч. и составляет нс менее 0,5 МОм.
Для контроля над сопротивлением изоляции обмотки статора в процессе сушки применяется мегомметр напряжением 2500 В, а изоляции обмотки ротора — мегомметр напряжением 1000 В.
В процессе сушки ведется дежурство и журнал сушки, в который записывается каждые 2—3 ч. время, ток статора и ротора, напряжение обмотки ротора, открытие патрубков выхода горячего воздуха в машинный зал. измеряемая температура и сопротивление изоляции обмоток.
Сушка обмоток статора и ротора методом короткого замыкания.
Сушка током трехфазного короткого замыкания производится на генераторе с номинальной частотой вращения за счет активных потерь от тока короткого замыкания в обмотке статора, а также от тока возбуждения в обмотке ротора и вентиляционных потерь. Перед пуском все три фазы обмотки статора замыкаются накоротко перемычкой, которая рассчитывается на длительное протекание поминального тока. Перемычку устанавливают между генератором и масляным выключателем. Если перемычка устанавливается за выключателем, то его необходимо заклинить и отключить от цени оперативного тока. Крепление перемычки должно быть надежным. Для контроля тока в отдельных фазах устанавливаются амперметры. Токи в отдельных фазах должны быть одинаковыми. С рабочей площадки вокруг генератора убираются все приспособления и инструмент. Генератор очищается от грязи, мусора, пыли, продувается сжатым воздухом и осматривается на отсутствие посторонних предметов.
Собираются перекрытия генератора. Перекрывается подача охлаждающей воды в воздухоохладители, и закрываются люки выхода горячего воздуха в машинный зал. Производится пробный пуск, и проверяется работа узлов гидроагрегата при вращении. Перед пуском измеряется температура окружающей среды и сопротивление обмотки ротора постоянному току методом вольтметра и амперметра. Напряжение замеряется непосредственно на контактных кольцах, а ток, проходящий по обмотке ротора, замеряется прибором Ц56 с шунтом. Этот же метод применяется и при замере сопротивления нагретой обмотки ротора при сушке. Среднее значение температуры обмотки ротора вычисляется по формуле
где R1—сопротивление обмотки ротора постоянному току при температуре Τ1 (в холодном состоянии); R2— то же, при температуре Т2 (в нагретом состоянии).
При поминальной частоте вращения гидрогенератор возбуждается от собственного или постороннего возбудителя и в обмотке статора, замкнутой накоротко, устанавливается ток около 20 % номинального. Нагрев обмотки и стали статора производится постепенно, так как при быстром нагревании температура обмотки статора гидрогенератора может достигнуть предельной, в то время как нагрев стали еще незначителен. Поэтому ток увеличивают на 5—10% номинального тока статора в час, а температура обмотки и стали статора при этом должна повышаться не более чем на 2,5—3,0 °C в час. Максимальная температура обмотки достигается обычно за 30—40 ч.
Измерение сопротивления изоляции обмоток статора и ротора производится при выключенном возбуждении и отсутствии тока в обмотке генератора. Измерение необходимо производить в резиновых перчатках, стоя на резиновом коврике. Необходимую температуру поддерживают регулированием тока короткого замыкания (тока возбуждения в обмотке ротора), включением охлаждающей воды на воздухоохладителях и открыванием люков выхода горячего воздуха в машинный зал. Обычно сопротивление изоляции обмоток по мере нагрева понижается, а затем начинает возрастать и устанавливается постоянным или незначительно изменяется в сторону повышения при неизменной температуре. В случае когда сушка обмоток генератора затягивается и сопротивление изоляции поднимается очень медленно или продолжает оставаться на низком уровне, сушку временно прекращают. Охлаждают обмотки генератора до температуры, на 10—15 °C превышающей температуру окружающего воздуха, а затем сушку повторяют. При появлении дыма или запаха гари во время сушки отключают возбуждение и останавливают генератор для выяснения причин.
Сушка обмоток статора и ротора постоянным током.
Сушка методом потерь в меди обмоток генератора при питании постоянным током может осуществляться как отдельно статора и ротора, так и полностью собранного генератора. Перед сушкой ни фазы обмотки статора соединяются последовательно для того, чтобы по всем фазам (и по всем ветвям) протекал один и тот же ток.
Сушку обмотки ротора постоянным током не рекомендуется применять, если сопротивление изоляции обмотки менее 2000 Ом. В этом случае применяется сушка ротора воздуходувками.
К остановленному ротору ток подключается к контактным кольцам с помощью хомутов из полосовой меди. В качестве источника постоянного тока используют отдельный двигатель—генератор достаточной мощности с регулированием напряжения. Ток, необходимый для сушки, как правило, не превышает 0,5— 0,7 номинального тока статора или ротора. Напряжение и мощность источника питания определяются по формулам U=IротR; где R— сопротивление обмотки ротора или статора постоянному току, включая сопротивление подводящих проводов.
Во избежание пробоя изоляции обмотки при сушке, прежде чем отключить двигатель — генератор, необходимо снизить возбуждение до нуля. Сушку начинают с тока, равного 20—25 % номинального, а затем постепенно повышают его па 5—10% в час. При появлении искр, дыма или запаха тлеющей изоляции немедленно отключают питание и прекращают сушку до выяснения причин. При сушке отдельно обмотки статора или ротора его утепляют брезентом.
Сушка обмоток статора и ротора вентиляционными потерями производится в режиме холостого хода без возбуждения за счет потерь на трение вращающегося ротора о воздух. Необходимый нагрев обмоток производится регулированием воды в воздухоохладителях. Этот метод менее эффективен и неэкономичен, поэтому к нему следует прибегать только в тех случаях, когда другие методы сушки неприемлемы.
