Норми випробування електрообладнання - Інструкція з увімкнення в роботу обертових електричних машин

ДОДАТОК А
(обов'язковий)

Інструкція з увімкнення в роботу обертових електричних машин

А. 1 Визначення можливості ввімкнення обертових електричних машин змінного струму без сушіння
А.1.1 Ця інструкція розповсюджується на усі введені в експлуатацію на електростанціях і в електромережах нові електричні машини змінного струму та машини, які пройшли капітальний ремонт із заміною обмоток.
А.1.2 Питання про допустимість ввімкнення електричних машин без сушіння вирішується на основі розгляду результатів вимірювань, передбачених цією інструкцією. Якщо результати вимірювань свідчать про недопустимість увімкнення машин без сушіння, то машину слід просушити або розмістити на деякий час у сухе приміщення, після чого вимірювання повторити.
А.1.3 Вимоги цієї інструкції повинні враховуватись при замовленні та прийманні електричних машин.
А.2 Умови ввімкнення електричних машин без сушіння
А.2.1 Генератори та синхронні компенсатори з газовим (повітряним або водневим) охолодженням обмотки статора вмикаються без сушіння з дотриманням таких умов:
а) абсолютні значення опору ізоляції R60'' виміряні за температури не нижче 10 °С, мають бути не менше значень, зазначених у А.3.1 для даної температури; б) значення коефіцієнта абсорбції R60'' / R15'' за температури 10-30 °С має бути не нижче 1,3;
в) значення коефіцієнта нелінійності Кv, яке визначається залежно від струмів витоку випробної напруги, має бути не більше 3.
Примітка. Турбогенератори ТГВ-300 дозволяється вмикати без сушіння при коефіцієнті нелінійності більше 3, якщо виконано умови, зазначені в переліках а) і б).
А.2.2 Генератори і синхронні компенсатори з водяним охолодженням статора вмикаються без сушіння при дотриманні таких умов:
- якщо конструкція генератора дає можливість вимірювати струми витоку кожної фази або вітки окремо при решті фаз або віток, з'єднаних з корпусом, то машини вмикають без сушіння при дотриманні усіх умов за А.2.1;
- якщо конструкція генератора не дає можливості вимірювати струми витоку або вимірювати їх окремо для кожної фази або вітки при решті фаз або віток, з'єднаних з корпусом, то машини вмикають без сушіння при дотриманні умов за переліками а) і б) (А.2.1).
Примітка. Якщо конструкція генератора дає можливість вимірювати струм витоку фази або вітки обмотки статора лише за умови відсутності заземлення решти фаз або віток цієї обмотки, то результати вимірювань струмів витоку використовують для виявлення місцевих дефектів ізоляції або зволожень її, а також як початкові дані для експлуатації генератора надалі. У цьому випадку за коефіцієнтом нелінійності важливо оцінити загальне зволоження ізоляції обмотки, тому він не нормується.
А.2.3 Генератори та синхронні компенсатори з термореактивною ізоляцією статора вмикаються без сушіння, незалежно від результатів визначення коефіцієнта абсорбції і коефіцієнта нелінійності, якщо R60" (у мегаомах) за температури від 10 до 30 °С перевищує значення номінальної напруги в кіловольтах не менше ніж у десять разів.
А.2.4 Генератори та синхронні компенсатори з масляним охолодженням обмотки статора, які мають паперово-масляну ізоляцію, вмикаються без сушіння за умовами, зазначеними в інструкції заводу-виготовлювача, узгодженій з УНТП і Е.
А.2.5 Електродвигуни потужністю вище 500 кВт вмикаються без сушіння за умов, зазначених для генераторів у А.2.1 і А.2.2.
А.2.6 Електродвигуни з термореактивною ізоляцією статора вмикаються без сушіння за умов, зазначених для генераторів у А.2.3.
А.2.7 Електродвигуни потужністю до 500 кВт на напругу вище 1000 В вмикаються без сушіння при дотриманні таких умов:
- абсолютні значення опору ізоляції R60", виміряні за температури не нижче 10 °С, мають бути не менше значень, зазначених у А.3.2 для даної температури;
- значення коефіцієнта абсорбції R60" / R15" за температури від 10 до 30 °С має бути не нижче 1.2.
Примітка. Вимірювати струми витоку і визначати коефіцієнт нелінійності для електродвигунів потужністю до 5000 кВт не обов'язково.
А.2.8 Електродвигуни на напругу нижче 1000 В вмикаються без сушіння, якщо опір ізоляці обмоток, виміряний за температури від 10 до 30 °С, не менше 0,5 МОм.
А.2.9 Ротори електричних машин, охолоджувані газом (повітрям або воднем), не підлягають сушінню, якщо опір ізоляції обмоток за температури від 10 до 30 °С має таке значення: для генераторів і синхронних компенсаторів - не менше 0,5 МOм; для електродвигунів - не менше 0,2 МОм.
Дозволяється введення в експлуатацію синхронних машин потужністю не вище 300 МВт з неявнополюсними роторами, які охолоджуються газом і мають опір ізоляції не нижче 2 кОм при температурі 75 °С або 20 кОм - при температурі 20 °С. За більшої потужності введення машини в експлуатації з опором ізоляції обмотки ротора нижче ніж 0,5 МОм при температурі від 10 до 30 °С допускається лише за узгодженням з заводом-виготовлювачем.
Ротори електричних машин, які охолоджуються водою, вмикаються без сушіння з дотриманням умов, зазначених в інструкції заводу-виготовлювача, узгодженій з УНТП і Е.
А.З Найменше допустиме значення опору ізоляції обмоток статора електричних машин
А.3.1 Найменше значення опору ізоляції R60'' МOм, для обмоток генератора, синхронних компенсаторів і електродвигунів потужністю 5000 кВт і більше при температурі 75 °С визначається за формулою:

де Uном - номінальна лінійна напруга, В;
Sном - номінальна потужність, к•А.
Якщо опір ізоляції, вирахований за цією формулою, нижче ніж 0,5 МОм, то найменше допустиме значення дорівнює 0,5 МОм.
Для температур нижче ніж 75 °С (але не нижче ніж 10 °С) найменше значення опору ізоляції обмоток машин визначається множенням значень, одержаних із зазначеної формули, на температурний коефіцієнт Кт, значення якого наведено в таблиці А.1.
А.3.2 Найменші значення опору ізоляції обмоток електродвигунів потужністю до 5000 кВт наведено в таблиці А.2.

Таблиця A.1 - Значення температурного коефіцієнта Кт

Таблиця A.2 - Найменші значення опору ізоляції обмоток електродвигунів потужністю до 5000 кВт

А.4 Вимірювання характеристик ізоляції
А.4.1 Під час вимірювання характеристик ізоляції слід керуватись загальними методичними вказівками з випробування ізоляції електрообладнання, наведеними в розділах 4, 5 і 7.
А.4.2 Обмотки машини перед проведенням вимірювань потрібно очистити від забруднень і пилу, який осів на них, продути їх сухим і чистим повітрям тиском не вище ніж 0,2 МПа (2 кгс/см2) і протерти в доступних місцях чистими ганчірками.
Для уникнення помилок при повторних вимірюваннях, зумовлених залишковими зарядами, перед вимірюванням опору ізоляції обмотки мають бути заземлені не менше ніж на 3 хв.
А.4.3 Опір ізоляції вимірюється мегаомметром, напруга якого вибирається відповідно за 5.2 і 7.1; показники мегаомметра, позначені R15'' і R60'' потрібно відраховувати через 15 і 60 с відповідно після прикладення до обмотки напруги (при використанні мегаомметра з випрямлячем) або після початку обертання рукоятки (при використанні мегаомметра з ручним або моторним приводом).
А.4.4 Опір ізоляції обмоток електричних машин, які мають початки та кінці фаз або віток, вимірюється для кожної фази або вітки окремо при решті фаз або віток, з'єднаних з корпусом. Опір ізоляції для електричних машин, які мають лише три виводи обмотки статора, вимірюється для всієї трифазної обмотки в цілому відносно корпуса. Під час вимірювання опору ізоляції обмоток, що мають водяне охолодження, затискач мегаомметра "Экран" з'єднується з водозбірними колекторами, від яких повинно бути від'єднано або електрично ізольовано всю зовнішню систему живлення обмоток дистилятом.
Вимірювання виконується, як правило, за відсутності води в системі охолодження (до заливання системи або після зливання); вимірювання за наявності води в обмотці допускаються лише у випадках використання спеціального мегаомметра, який призначено для таких вимірювань (наприклад, мегаомметр типу Ф-3), та наявності ізолюючої вставки.
У генераторах з водяним охолодженням, конструкція яких допускає від'єднання фази або вітки обмоток від водозбірних колекторів решти фаз або віток, екранування не обов'язкове.
А.4.5 Струми витоку вимірюються після вимірювання опору ізоляції обмоток мегаомметром (таблиця А.З). Прикладення випрямної напруги до ізоляції допускається лише у випадку, коли опори ізоляції R60" і коефіцієнта абсорбції R60" / R15" відповідають нормам цієї інструкції.
А.4.6 Струми витоку в генераторах і синхронних компенсаторах з газовим охолодженням вимірюються за 5.3, тобто для кожної фази і вітки окремо при решті фаз або віток, з'єднаних з корпусом.
Вимірювання повинне виконуватись не менше ніж при п'яти однакових ступенях напруги з витримкою протягом 1 хв на кожному ступені з відліком струму витоку через 15 і 60 с.
Струми витоку вимірюються вимірювальними приладами класу не нижче 1,5. Відхилення стрілки приладу повинне бути не менше 1/10 довжини шкали.
Перед вимірюваннями необхідно перевірити відсутність значних струмів витоку у випробній схемі при повній випробній напрузі.
А.4.7 Струми витоку в генераторах з водяним охолодженням обмотки статора вимірюються лише у випадку, якщо конструкція генератора (зокрема конструкція ізоляції елементів системи охолодження) дає можливість проведення таких вимірювань.
Якщо при цьому конструкція генератора дає можливість вимірювати струми витоку кожної фази або вітки окремо при решті фаз або віток, з'єднаних з корпусом, то їх вимірюють так, як для генераторів з газовим охолодженням (за А.4.6).
Якщо конструкція генератора дає можливість вимірювати струми витоку обмотки статора лише за умови відсутності заземлення яких-небудь частин цієї обмотки, то вимірюються струни витоку кожної фази або вітки; решту фаз або віток, а також водозбірні колектори з'єднують з екраном випробувального пристрою.
Допускається вимірювати струми витоку усіх фаз або віток одночасно з приєднанням кожної з них до випробувального пристрою через вимірювальний прилад; з екраном у цьому випадку з'єднуються лише водозбірні колектори.
Під час вимірювання струмів витоку має бути від'єднано або ізольовано трубопроводи зовнішнього контура охолодження. У решти генераторів струми вимірюються так само, як і у генераторах з газовим охолодженням (за А.4.6).
А.4.8 Щоб уникнути місцевих перегрівів ізоляції струмами витоку, витримка напруги на черговому ступені допускається лише в тому випадку, коли значення струму витоку на даному ступені напруги не перевищує значень, зазначених у таблиці А.З. Якщо струм витоку досяг зазначених значень або якщо під час витримки під напругою струм витоку збільшується, то випробування слід припинити і спробувати вияснити і усунути причину підвищення струму витоку. Якщо огляд та позбавлення місцевих дефектів ізоляції або підсушування (лампами або повітродувками) поверхневих зволожень лобових частин не дають змоги усунути причину підвищеного струму витоку, то повторні випробування можна виконувати лише після прийняття радикальних засобів (сушіння або тривалої витримки машини в сухому приміщенні) з усунення можливого зволоження ізоляції.
А.4.9 За виміряним значенням струму витоку визначається коефіцієнт нелінійності КU:

де Iнайб, Iнайм - струми витоку при напругах вдповідно Uнайб, Uнайм;
Uнайб - повна випробна напруга (напруга останнього ступеня);
Uнайм - напруга першого ступеня.
Значення Uнайб вибирається згідно з 3.3 Норм (випробна випрямна напруга обмоток генераторів, які вперше вводяться в експлуатацію).
Таблиця A.3 - Значення струму витоку, за яких не допускається наступне проведення випробувань

Значення Uнайб вибирається з таким розрахунком, щоб у межах від 0 до Uнайб було п'ять-шість однакових ступенів напруги; при цьому потрібно, щоб Uнайм за можливістю наближалась до 0,5 Uном. Для заокруглення значень ступенів напруги допускається деяке коректування (у межах десятих часток кіловольта) усіх напруг, враховуючи Uнайб.
Випробування ізоляції повною випробною напругою Uнайб протягом 60 с при визначенні струму витоку останнього ступеня вважається одночасно і випробуванням електричної міцності ізоляції випрямною напругою.
А.5 Умови увімкнення генераторів після потрапляння води на обмотки під час роботи
У випадку потрапляння води на обмотки генераторів під час роботи (внаслідок течі газоохолоджувача або з інших причин) зволоженість ізоляції обмоток перед увімкненням визначається згідно з А.1.
А.5.1 Коефіцієнт нелінійності КU визначається з кожного ступеня напруги; при цьому у формулі (А.2) для визначення КU замість Uнайб і Iнайб слід підставляти відповідно напругу і струм витоку для даного ступеня. Напруга останнього ступеня дорівнює значенню випробної випрямної напруги, яку прийнято для профілактичного випробування даного генератора.
Якщо на якому-небудь ступені КU = 3, то випробування слід припинити; ізоляція має бути підсушеною.
Випробування слід також припинити, якщо під час витримки під напругою струм витоку збільшується.
А.5.2 До ввімкнення генератора в роботу після проведення вимірювань характеристик ізоляції (незалежно від того, виконувалось сушіння чи ні) ізоляція обмотки кожної фази випробується підвищеною напругою промислової частоти згідно з таблицею 3.
А.5.3 Під час проведення вимірювань і випробувань, зазначених у А.5.1 і А.5.2, має бути забезпечено ретельний нагляд за лобовими частинами обмотки, а до і після проведення цих випробувань і вимірювань - огляд лобових частин, особливо ізоляції головок, якнайближче розташованих до головок дистанційних прокладок, шнурових бандажів та інших деталей кріплення лобових частин для пошуку на них можливих слідів проходження струму ("доріжок") і обвуглення. Для цього в турбогенераторах потрібно зняти торцеві щити з обох боків статора, у гідрогенераторах - відкриті вентиляційні люки.
Особливо ретельний нагляд під час випробувань і наступний огляд необхідно забезпечити для генераторів з водяним охолодженням обмоток, конструкція яких не допускає вимірювань струмів витоку.
А.6 Профілактичні випробування ізоляції обмоток генераторів і синхронних компенсаторів у період між капітальними ремонтами
Періодичність, обсяг і норми профілактичних міжремонтних випробувань установлюються енергопідприємствами з урахуванням комплексного оцінювання стану кожного генератора та особливостей конструкції конкретних типів генераторів.
А.6.1 В обсяг міжремонтних випробувань входить обов'язкове випробування ізоляції обмотки статора підвищеною напругою, яке провадиться пофазно або по вітках при заземленні решти фаз або віток. Допускається проведення випробувань тільки однією формою напруги: напругою промислової частоти або випрямленою. У цих випадках вибирається та форма напруги, яка вважається ефективнішою для даного генератора, тобто краще виявляє основні дефекти.
А.6.2 Зниження значення випробної напруги порівняно з використаною при останньому капітальному ремонті допускається не більше ніж на 0,2U напруги промислової частоти і не більше ніж на 0,5U випрямленої напруги. Наприклад, якщо під час капітального ремонту було використано напругу промислової частоти значенням 1,7Uном, то при міжремонтному випробуванні допускається зниження її до 1,5Uном, якщо було використано випрямлену напругу 2,5Uном, то допускається використати напругу, яка дорівнює 2Uном тощо.
Вимірювання струмів витоку під час випробування випрямною напругою обов'язкове.
А.6.3 Для турбогенераторів і синхронних компенсаторів, які мають масляне ущільнення вала (з водневим, водяним або масляним охолодженням обмотки статора), допускається проведення міжремонтних випробувань без знімання торцевих щитів і розбирання ущільнень вала, але за умови заповнення корпуса машини воднем при номінальному тиску, вуглекислотою або азотом, а для генераторів з масляним охолодженням - маслом.
Упровадженню в експлуатацію міжремонтних випробувань без знімання торцевих щитів повинне передувати накопичення в енергосистемі досвіду проведення не менше трьох післяремонтних випробувань номінальною напругою без знімання щитів (за 5.4).

*) Міжремонтні випробування за рішенням технічного керівника енергопідприємства допускається не провадити.
Випробування турбогенераторів і синхронних компенсаторів з водяним охолодженням провадяться при знятих торцевих щитах.
А.6.4 Профілактичні міжремонтні випробування ізоляції обмоток провадяться як додаткові при поточному ремонті генератора.