После окончания строительных и монтажных работ, наладки и испытаний генераторов и всего электрического и механического оборудования и коммуникаций подрядная организация должна сдать электростанцию в эксплуатацию.
При этом производятся: внешний осмотр генератора, коммутационной и вспомогательной электроаппаратуры и кабелей распределительного устройства электростанции; измерения сопротивления изоляции обмоток генератора, возбудителя и кабелей; проверка положения и осмотр вала генератора и возбудителя; проверка зазоров в подшипниках и затяжки гаек крепления подшипников; проверка зазоров междужелезного пространства генератора и возбудителя; измерение сопротивления изоляции коммутационной аппаратуры и измерительных трансформаторов и опробование трехкратным включением и отключением на рабочее напряжение; проверка взаимного положения ротора и статора в аксиальном положении, а также центровки генератора с двигателем; проверка схемы первичной и вторичной коммутации; проверка защиты и автомата гашения поля; проверка состояния измерительных приборов, их опробование на щитах; проверка аппаратуры синхронизации и регулирования напряжения; испытание электрической прочности изоляции обмоток генератора, кабелей и распределительного устройства 6 и 10 кВ; измерение сопротивления рабочего и защитного заземления; проверка фазировки генераторов и присоединенных к ним трансформаторов и сетей; измерение омического сопротивления обмоток статора, ротора и возбудителя; опробование генератора и возбудителя при совместной работе на холостом ходу и при нагрузке; опробование генератора при работе в течение 72 ч с номинальной нагрузкой, с контролем нагрева его обмоток и железа; снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания генератора.
После планово-предупредительного ремонта опробуют генератор на холостом ходу; опробуют генератор и возбудитель на холостом ходу; опробуют генератор и возбудитель при работе в течение 24 ч с номинальной нагрузкой.
После годового, а также капитального ремонта обмеряют шейки вала и проверяют заливку подшипников, в случае необходимости осматривают ротор и чистят обмотки.
Испытания генераторов.
Проверка механической части генераторов.
При внешнем осмотре генератора обращают внимание на состояние механических креплений и наличие гаечных замков и контрольных шпилек.
При проверке механической части генератора (шеек вала, подшипников, корпуса, фундаментной рамы) руководствуются техническими нормативами.
На поверхности шейки вала не должно быть забоин, царапин, следов ржавчины, а также заметных следов резца. Овальность или конусность шейки (при подшипниках скольжения) не должна превышать 0,00122 + 0,05 мм (D — диаметр шейки).
В теле подшипника, втулок и вкладышей не должно быть трещин; поверхность вкладышей должна быть чистой, гладкой, без царапин, заусенцев и задиров. Запрессовка втулок, устанавливаемых в подшипниковом щите, должна соответствовать напряженной посадке. У разъемных вкладышей обе половины должны плотно прилегать друг к другу на всей поверхности стыка. В случае применения прокладок их края не должны выступать внутрь вкладыша.
Для заливки вкладышей подшипников генераторов должен быть применен баббит следующих марок: при ρν, равном 100 кгсм/см2 — баббит Б-83; при рν менее 100 кгс X м/см2 с — Б-16; при ρν менее 60 кгсм/см2 с — БН (р — удельное давление на вкладыш; ν — окружная скорость шейки вала).
Смазочные кольца должны быть без вмятин, забоин и заусенцев и легко проворачиваться на валу машины.
Вертикальный зазор в подшипниках скольжения должен быть для генераторов передвижных электростанций с числом оборотов не более 500 в минуту не выше 0,001D + 0,05 мм, а для генераторов с числом оборотов более 500 в минуту — в пределах, указанных в табл. 6.
Вертикальный зазор у подшипников с неразъемными вкладышами измеряют калиброванным щупом. За величину зазора принимают толщину щупа, который входит не менее чем на 1/3 длины вкладыша. Зазор у подшипников с разъемными вкладышами измеряют свинцовой проволокой, заложенной между шейкой вала и верхней половиной вкладыша, после чего подшипник собирают и затягивают болтами. Величину зазора после разборки подшипника определяют микрометром по толщине сплющенной проволоки.
Таблица 6
Вертикальный зазор (в мм) в подшипниках скольжения
Диаметр шейки вала, мм | Число оборотов в минуту | |
<1000 | >1000 | |
18-30 | 0,04—0,09 | 0,06—0,12 |
30—50 | 0.05—0,11 | 0,07—0,15 |
50-80 | 0,06—0,13 | 0,09—0,18 |
80—120 | 0,08-0,16 | 0,12—0,21 |
120—180 | 0,1—0,2 | 0,15—0,25 |
180—260 | 0,12—0,23 | 0,18—0,29 |
260—360 | 0,14—0,27 | 0,21—0,34 |
360-500 | 0,17—0,31 | 0,25—0,4 |
Неравномерность воздушного зазора между железом статора и полюсами ротора (у генераторов постоянного тока между якорем и главными, а также дополнительными полюсами) не должна превышать у синхронных генераторов с частотой вращения не более 300 об/мин ±10%, а при частоте вращения более 300 об/мин ±5%.
Неравномерность зазора определяют как разность между замеренной величиной и расчетным зазором в процентах от нее. За расчетный зазор принимают среднеарифметическое значение измеренных зазоров.
Зазор измеряют у генераторов с явно выраженными полюсами щупом под каждым из них с обеих сторон машины; у генераторов, не имеющих явно выраженных полюсов, — по концам ротора в доступных точках также с обеих сторон машины.
Проверка электрической части генераторов.
При осмотре статора генератора контролируют плотность запрессовки пакетов железа, правильность установки нажимных пальцев, отсутствие поверхностных повреждений расточки, состояние изоляции прессующих болтов, проходящих внутри пакета железа. Запрессовка железа считается удовлетворительной, если острие тонкого ножа при нажиме рукой не входит между листами в середине пакета. Нажимные пальцы, прессующие железо зубцов, должны быть плотно прижаты к нему и при легких ударах не сдвигаться с места.
Прессующие болты, проходящие внутри железа, должны иметь исправную изоляцию. Ее сопротивление у нагретой машины при проверке мегомметром 1000 В, для генераторов до 500 В мегомметром 2500 В, для генераторов 6 кВ не должно быть ниже 1 МОм. У отремонтированных генераторов вмятины на поверхности активного железа нужно покрывать лаком. Надо следить, чтобы изоляция лобовых частей обмотки статора генератора не имела местных вспучин, морщин и воздушных мешков, чтобы лента, защищающая обмотку, была наложена без пропусков и хорошо натянута по всей длине. Лаковые покрытия наносят сплошным ровным слоем, без трещин и подтеков.
Проверяют, чтобы крепления лобовых частей (бандажи, накладки, сухари) были выполнены без ослаблений. Сухари, установленные в лобовых частях, при легких по ним ударах не должны сдвигаться с места. Лобовые части обмотки плотно притягивают шпагатным бандажом.
Пазовые клинья должны плотно сидеть в пазу, не выступать над поверхностью расточки; при легких ударах они не должны сдвигаться с места. Выводные концы обмотки должны быть маркированы и закреплены.
У синхронных машин обращают внимание на крепление полюсов к телу ротора и на крепление роторных вентиляторов, а также проверяют состояние межполюсных перемычек и токопроводов. При креплении полюсов на роторном колесе соединением типа «ласточкин хвост» натяжные клинья плотно забивают. Если выводы полюсов крепят к роторному колесу болтами, последние должны быть затянуты до конца и закернены.
Катушки обмотки возбуждения должны быть плотно посажены на сердечники полюсов и надежно расклинены, торцевые шайбы зажаты по всей поверхности, токоподводы от контактных колец к обмотке возбуждения надежно закреплены. Особое внимание обращают на состояние межполюсных перемычек и паек у генераторов, частота вращения которых более 300 об/мин.
При осмотре якоря и коллектора возбудителя проверяют состояние петушков якоря и их пайку, проволочных бандажей и коллектора. Петушки коллектора должны быть направлены и располагаться радиально на равном расстоянии друг от друга. Дистанционные прокладки между ними устанавливают по одной окружности и плотно стягивают шпагатным бандажом. В хомутиках недопустимы раковины, пустоты или другие дефекты панки. При осмотре проверяют, плотно ли забиты пазовые клинья в пазы, не выступают ли они над железом якоря, равномерно ли втянуты проволочные бандажи, витки бандажа должны плотно прилегать друг к другу. Пересечения и схлестывания проволоки не допускаются.
Бандажи по всей окружности должны быть хорошо пропаяны, их замки аккуратно заделаны. Бандажи, расположенные на железе якоря, не должны выступать из канавки. Для проверки их исправности рекомендуется легко простучать молотком. В местах неплотного прилегания бандаж будет издавать глухой дребезжащий звук и прогибаться.
Необходимо, чтобы поверхность коллектора имела цилиндрическую форму, без неровностей по окружности и длине. Биение коллектора у генераторов с частотой вращения 500 об/мин и выше должно быть не более 0,05 мм, с 300 до 500 об/мин — 0,1 мм и менее 300 об/мин — 0,2 мм.
Рабочая поверхность коллектора должна быть гладкой, хорошо отполированной. Его запрессовка должна создавать надежное крепление пластин (ламелей). Один из признаков ослабления запрессовки — наличие пластин, выступающих над соседними. Перекос пластин по длине коллектора (сдвиг относительно оси) недопустим более чем на половину их ширины. Слюда между пластинами должна быть выбрана на глубине 1—2 мм, кромки пластин очищают от заусенцев.
При осмотре обмотки возбуждения генератора постоянного тока особое внимание обращают на крепление полюсов к корпусу, а также на крепление катушек на полюсах, токопроводов и выводных концов. Контролируют, чтобы катушки обмотки возбуждения были намотаны ровно и плотно, без пропусков, пересечений и схлестывания проводов. Вводные концы катушек закрепляют ленточным бандажом.
При осмотре катушек, имеющих вентиляционные каналы между слоями обмотки, следят за тем, чтобы торцевые шайбы не перекрывали эти каналы. Одновременно проверяют, надежно ли закреплены катушки на полюсах, затянуты ли до отказа и закреплены ли болты, крепящие полюсы к корпусу. Все межкатушечные соединения обмотки возбуждения должны быть заизолированы и закреплены, а выводные концы токопровода к щеточной траверсе — выведены на клеммную панель и замаркированы.
Измерение сопротивления изоляции.
Сопротивление изоляции обмоток статоров генераторов с номинальным напряжением 500 В и выше измеряют мегомметром на 1000 В, а обмоток генераторов с номинальным напряжением до 500 В и обмоток возбуждения — мегомметром на 500 В.
Для новых генераторов должно быть известно сопротивление изоляции обмоток, измеренное на заводе после сушки; таким же должно быть сопротивление изоляции при сушке генератора после его монтажа.
Если сопротивление изоляции обмоток при выпуске генератора с завода неизвестно, его определяют при сушке после монтажа. Сопротивление изоляции обмоток в горячем состоянии после сушки должно быть не ниже сопротивлений:
обмоток статоров генераторов с номинальным напряжением 1000 В и выше 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения;
обмоток статоров генераторов с поминальным напряжением до 1000 В, а также для обмоток возбудителей 1 МОм;
обмоток роторов генераторов 0,5 МОм.
Если генератор принимают после монтажа или капитального ремонта, связанного с полной или частичной перемоткой обмоток, его просушивают до подъема напряжения независимо от результатов предварительного измерения сопротивления его изоляции.
Характеристика холостого хода определяет зависимость напряжения на зажимах генератора от силы тока возбуждения при его холостом ходе с номинальным числом оборотов. При снятии характеристики напряжение генератора постепенно повышают до величины, несколько большей, чем номинальное напряжение, а затем плавно снижают до нуля. Показания приборов записывают при повышении и снижении напряжения; одновременно измеряют число оборотов генератора: если оно не отличается от номинального, напряжение пересчитывают прямо пропорционально номинальному числу оборотов.
При снятии характеристики холостого хода проверяют симметрию напряжений фаз генератора. Характеристика короткого замыкания определяет зависимость силы тока в обмотке статора трехфазного генератора от силы тока возбуждения при трехполюсном коротком замыкании на его зажимах. Коротко замыкающую перемычку устанавливают возможно ближе к выводам генератора и обязательно — между генератором и выключателем (или автоматом). При снятии характеристики короткого замыкания сила тока в обмотке статора не должна превышать номинальную силу тока генератора. Показания приборов записывают по результатам измерений в 3—4 точках; одновременно со смятием характеристики проверяют симметрию токов во всех фазах.
Регулировочная характеристика возбудителя определяет зависимость тока возбуждения от тока нагрузки при номинальном напряжении на зажимах и постоянном номинальном числе оборотов генератора. При снятии регулировочной характеристики ток нагрузки доводят до величины, равной номинальному току генератора.
Характеристики, полученные при приемке генератора после ремонта, следует сравнить с характеристиками, полученными до ремонта. Характеристику снимают измерительными приборами класса точности 0,5.