Оценка систем изоляции статорных обмоток электрических машин - Обсуждение методики оценки

В работе использован принцип оценки путем сравнения новой модифицированной и базовой, опробованной на практике, систем изоляции. Накопленные эксплуатационные количественные данные в основном относятся к отдельным электрическим машинам. Такие параметры, как срок службы, частота отказов и условия эксплуатации, характеризуются в основном с качественной стороны. Точный анализ данных эксплуатации по 1500 электрическим машинам, оснащенным базовой системой изоляции на основе стекломикаленты, видимо, не представляется целесообразным в силу больших экономических затрат на сбор необходимых данных, часть из которых не будет обладать достаточной достоверностью. Об этом говорит опыт фирмы- изготовителя крупных электрических машин, насчитывающий несколько десятилетий. Можно считать, что оценка базовой системы изоляции силами самого изготовителя и на основе своей же собственной информации будет вполне адекватной, тем более что пока нет какой-либо другой альтернативы и общепринятой базовой системы изоляции, использующейся в качестве основного варианта для сравнения.
В основу оценки компонентов новой изоляционной системы также положено сравнение опробованных и новых материалов. Такая оценка дает возможность инженерам-разработчикам заранее выбирать перспективные материалы. Опыт фирмы-изготовителя электрооборудования говорит о высокой степени вероятности усовершенствования изоляционной системы при использовании заранее подобранных материалов.
На практике функциональные испытания проводят на весьма простых образцах, в частности моделируют одну лишь пазовую часть машины, поскольку именно она наиболее тесно связана с проблемой уменьшения габаритов машины. Другие элементы конструкции не принимались во внимание, поскольку предполагалось использовать и базовую и новую системы изоляции для одних и тех же типов электрических машин.
Основным параметром при функциональных испытаниях является кратковременная и длительная электрическая прочность, показатели которой служат основными элементами для определения рабочей напряженности электрического поля в изоляции машины. Свойства, полученные при испытаниях на термическое старение, должны быть такими, чтобы они не ограничивали срок службы изоляции. Длительная электрическая прочность во время испытаний определялась при комнатной температуре, т. е. в более жестких условиях по сравнению с испытаниями на более высоких и приближающихся к эксплуатационным температурах [14].
Описанная процедура, непосредственно применяемая на практике, соответствует принципам публикаций 505, 610, 611 и 216 МЭК.
Точное соблюдение всех требований, рекомендуемых или предполагаемых к введению в практику, не представлялось возможным. Особенно это относится к механизму старения, в том числе, например, к взаимосвязи между тепловым и электрическим старением и степени точности моделирования системы. В ряду других проблем задача эксплуатационной оценки остается все еще в числе нерешенных. В качестве альтернативы сбору точных количественных данных, может быть, более разумно было бы порекомендовать прибегнуть к точному описанию действительного имеющегося опыта, что могло бы стать принципиально важной составной частью методики оценки.
Проблему оценки эксплуатационного опыта можно было бы решить и другим путем: имеющийся опыт можно использовать для получения общепринятых и поддающихся измерению предельных характеристик систем изоляции, измеряемых в ходе функциональных испытаний. Для этого потребуется несколько изменить международные стандарты, которые в области систем изоляции до сих пор ограничиваются методиками, не использующими оценку предельных значений.

Список литературы

1. 1ЕС. Guide for the evaluation and identification of insulation systems of electrical equipment (Publication N 505, 1975).
2. IEC. Principle aspects of functional evaluation of electrical insulation systems: Ageing mechanismsand diagnostic procedures (Publication N 610, 1978).
3. IEC. Guide for the preparation of rest procedures for evaluating the thermal endurance of electrical insulation systems (Publication N 611.1978).
4. EC. Recommendations fot the classification of materials for the insulation of eleo- trical machinery and apparatus in relation to their thermal stability in service (Publication N 85,1957).
5. Meyer H. MICALASTIC - Insulation for high voltage motors. - (SIEMENS Rev., 1968, voL 35, N 7, p. 276-279).
6. SIEMENS. High voltage motors of large rating (List of deliveries, 1. April, 1978).
7. Meyer H. Ganzgetrankte M1CALASTIC - Isolierung fur gro e Motoren und Genera- toren - Ehfahrungen und Fortschritte (SIEMENS Z., 1977, 51, S. 844-848).
8. IEC. Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials (Publication N 216-1,1972).
9. VDE. Leitsatze fur Prufverfahren zur Beurteilung des thermischen Verhaltens fester lsolierstoff". (VDE 0304 Tl.2/7.59, German Standard).
10. Rotter H.-W. MICALASTIC insulation for high voltage machines of up to medium rating (SIEMENS Rev., 1969, vol. 36, N 1, p. 28-33).
11. Meyer H. Vergleichendе Funktionsprufungen an Wicklungsisolationen gro er elek- trischer Maschinen (SIEMENS Forsch. u. Entwickl. Ber., 1976, Bd 5, S. 272-277).
12. DIN. Bestimmung der Formbestandigkeit in dcr Warme nach Martens (DIN 53458, 1968, German Standard).
13. CENELEC. Test of the insulation of bars and coils of high voltage machines (Harmonization Document HD 345,1976).
14. Wichmann A., Grunewald P. Der Einllu von Teniperatur und machanischer Beanspruchung auf die elektrische Lebensdauer von Epoxidharz - Glimmerisolierungen (ETZ-a 97, 1976, S. 470-474).