Выявление местных нагревов активной стали турбогенераторов и крупных электрических машин при испытаниях активной стали на нагрев во время ремонта, выполняется в соответствии с нормативными документами (например, ГКД 34.20.302-2000, ГКД 34.45.502-96) и заводскими инструкциями. Испытания активной стали (магнитопровода) статора на нагрев необходимо проводить при капитальных ремонтах турбогенератора с переклиновкой обмотки статора с целью выявления в нем местных замыканий между листами магнитопровода.
Местные замыкания возникают при нарушении лакового изолирующего покрытия листов электротехнической стали, из которой собран (зашихтован) магнитопровод, при этом в нем образуются короткозамкнутые витки, в которых при работе генератора индуктируются значительные токи. Они нагревают зоны магнитопровода, где имеются короткозамкнутые витки, причем нагрев может быть значительным (до нескольких сот градусов Цельсия) и, в конечном итоге, он может привести к пожару в стали генератора, что очень опасно, т. к. корпус генератора заполнен водородом.
Традиционный способ испытаний активной стали статора на нагрев состоит в том, что магнитопровод статора возбуждают от постороннего источника (обычно 6 кВ — для крупных турбогенераторов и 380 В — для более мелких электрических машин) с помощью специальной возбуждающей (намагничивающей) обмотки, дополнительно намотанной на магнитопровод при вынутом роторе. При этом, помимо измерений электрических потерь в магнитопроводе, с помощью термометров или термопар, которые крепятся в вентиляционных пазах расточки статора, пытаются выявить местные нагревы стали статора. Очевидно, что такой способ поиска местных нагревов стали неточен и несовершенен.
Гораздо проще и точнее поиск местных нагревов активной стали можно выполнить с помощью тепловизора. Для этого достаточно наблюдать с его помощью расточку статора во время испытаний. При этом легко увидеть полную тепловую картину всей расточки как бы в "перспективе"; выявить и локализовать в ней все местные нагревы стали (см. рис. 14а и 14б) и, при необходимости, измерить соответствующие температуры для сопоставления их с нормами.
Испытания проводятся по методике и критериям оценки, изложенной в ГКД 34.20.302-2000 и ГКД 34.45.502-96.
На рис.14в и 14г представлены термограммы части расточки статора электродвигателя мощностью 1 МВт с локальными замыканиями между листами активной стали сердечника, полученные при испытаниях по вышеизложенной методике.
Проверка паек соединительных головок лобовых частей обмотки статора проводится в соответствии с ГКД 34.20.302-2000 для генераторов, пайка лобовых частей обмотки статора которых выполнена оловянистыми припоями (за исключением генераторов с водяным охлаждением обмотки).
Проверка производится при питании обмотки статора постоянным током величиной, равной 0,5—0,75 номинального тока генератора. В качестве источников тока можно использовать: установки, применяемые при сушке генераторов методом активных потерь в меди обмотки, резервный возбудитель, сварочный трансформатор и т. п. Для уменьшения времени испытания, все три фазы генератора можно соединить последовательно. Обмотку выдерживают под током до установления постоянной температуры (как правило, для этого достаточно 4—6 часов).
Контроль температурных параметров рекомендуется осуществлять тепловизором или пирометром с лазерным целеуказателем.
В связи с тем, что пайки для прямого осмотра недоступны, в качестве опорной точки для пересчета температуры поверхности изолирующей коробочки, закрывающей пайку, к температуре непосредственно паяного соединения, можно применить один из стержней обмотки, на котором имеется термопара. Измерив эту температуру и определив тепловизором или пирометром температуру поверхности коробочки, можно вычислить температурную поправку, прибавление которой к температуре поверхности коробочки, даст примерную температуру паяного соединения.
а) в начале возбуждения активной стали намагничивающей обмоткой (исходное состояние).
Ревизии подлежат те паяные соединения, избыточная температура которых составляет 5°С.
б) после возбуждения активной стали намагничивающей обмоткой в течение 45 минут (в правой стороне расточки статора видны местные перегревы).
г) часть расточки статора электродвигателя 1 МВт через 90 минут после начала испытания активной стали статора на нагрев. Областью очерчено место замыкания между листами стали статора.
в) часть расточки статора электродвигателя 1 МВТ через 45 минут после начала испытания активной стали статора на нагрев.
Рис. 14. Термограммы расточки турбогенератора 500 МВт (а, б) при испытаниях активной стали турбогенератора на нагрев во время ремонта (вид со стороны возбудителя) и электродвигателя мощностью 1 МВт (в, г)
