Печать
Опубликовано: 29 сентября 2014 29 сентября 2014
Просмотров: 9078 9078

 Для надежной работы изоляции необходимо, чтобы напряжение пробоя самого слабого ее места было выше, чем воздействующее напряжение. Поэтому основным видом проверки ее работоспособности являются высоковольтные испытания электрической прочности изоляции.

 Высоковольтные испытания электрической прочности изоляции на переменном напряжении наиболее распространены, поскольку при этом к оборудованию прикладывается тот же вид напряжения, при котором оно эксплуатируется. Следовательно, изоляция может быть пробита в наиболее ослабленных по отношению к рабочему напряжению точках.

 При высоковольтных испытаниях изоляции к оборудованию прикладывается напряжение не ниже рабочего. Обычно уровень напряжений при высоковольтных испытаниях составляет не ниже 1,5Uн, где Uн – номинальное напряжение устройства. Величина испытательного напряжения зависит от типа устройства, вида изоляции, номинального напряжения. Для изделий массового производства, таких как электрические машины, аппараты, кабели существуют ГОСТы и международные стандарты по испытаниям, в которых указывается величины напряжений для высоковольтных испытаний и времена его приложения. Для уникального оборудования следует по возможности подобрать наиболее близкий стандарт по испытаниям, руководствуясь прежде всего типом изоляции, поскольку именно он будет определять механизм старения материала. Для полимерной изоляции испытательное напряжение выше, чем, например, на основе слюды. В случае использования полимерной изоляции подойдут либо стандарты для кабелей, либо для электрических аппаратов. Для оборудования с изоляцией из слюдяных лент наиболее близкими являются стандарты для электрических машин.

 Следует учесть, что напряжение пробоя изоляции зависит не только от ее типа,  конструкции и изношенности, но также и от состояния на момент проведения испытаний: загрязненности, увлажнения, температуры. Поэтому во время профилактических высоковольтных испытаний для объективной оценки изоляции ее следует испытывать в том же состоянии, в каком она эксплуатируется - в нагретом до рабочей температуры, с той же степенью загрязнения. Фактор загрязненности поверхности и ее увлажнения играет первостепенную роль в уменьшении напряжения пробоя изоляции. Температура оказывает меньшее влияние на пробой изоляции. По некоторым данным для электрических машин нагрев от 200С до рабочей температуры снижает ее пробивное напряжение не более, чем на 20-25%.

             !!! Важно!!!  Чем выше испытательное напряжение, тем на более ранней стадии можно выявить дефекты в изоляции. Но изоляция, выдержавшая высоковольтные испытания, вовсе не гарантирована от пробоя. Возможны случаи, когда изоляция даже с весьма значительным дефектом (например, глубокая, но не сквозная трещина) выдержав испытания повышенным напряжением, пробивается сразу после них под воздействием механических усилий при эксплуатации.

 Без необходимости нельзя подвергать изоляцию воздействию повышенного напряжения! Повышенное напряжение само является сильным разрушающим фактором, воздействие которого накапливается в изоляции, ускоряя ее старение и выход из строя. Поэтому в последние годы набирают популярность неразрушающие методы контроля, такие как мониторинг частичных разрядов, контроль с помощью тепловизора или дефектоскопа. Также с целью минимизировать разрушение материала используют более щадящие методы испытаний с применением напряжения пониженной частоты 0,1 Гц.

 

Методика высоковольтных испытаний электрической прочности изоляции переменным напряжением.

  1. В целях безопасности оборудование должно иметь временное ограждение.
  2. Собирается испытательная схема с высоковольтной установкой. Проверяется правильность подключения.
  3. Регулирование испытательного напряжения следует производить плавно или ступенями, не превышающими указанные в ГОСТ. Время, допускаемое для подъема напряжения от нуля до полного значения также нормируется.
  4. Прикладывается испытательное напряжение в течение указанного времени (чаще всего 1 минута, за исключением силовых кабелей).
  5. После окончания испытания ручка поднятия напряжения высоковольтной установки возвращается в нулевое положение.
  6. После каждого отключения испытательного устройства со стороны низкого напряжения испытываемое оборудование следует разряжать электрическим соединением его с заземлением в течение не менее 3-5 мин.
  7.  Критерием прохождения испытаний изделием является отсутствие пробоя.

 

             Высоковольтные испытания изоляции электрических машин (РД 34.45-51.300-97)

Значение испытательного напряжения принимается по табл. 1.

 Продолжительность приложения испытательного напряжения составляет 1 мин. Изоляцию обмотки статора машин, впервые вводимых в эксплуатацию, рекомендуется испытывать до ввода ротора в статор. При капитальных ремонтах и межремонтных испытаниях генераторов изоляция обмотки статора испытывается после останова генератора и снятия торцевых щитов до очистки изоляции от загрязнения. Изоляция генераторов ТГВ-300 до заводского N 02330 включительно (если не заменялась обмотка) испытывается после очистки ее от загрязнения.

 В процессе испытания необходимо вести наблюдение за состоянием лобовых частей обмоток у турбогенераторов и синхронных компенсаторов при снятых торцевых щитах, у гидрогенераторов - при открытых люках.

 Изоляция обмотки ротора турбогенераторов, впервые вводимых в эксплуатацию, испытывается при номинальной частоте вращения ротора.

 У генераторов с водяным охлаждением изоляция обмотки статора испытывается при циркуляции в системе охлаждения дистиллята с удельным сопротивлением не менее 100 кОм·см и номинальном расходе, если в инструкции завода-изготовителя генератора не указано иначе.

 При первом включении генератора и послеремонтных (с частичной или полной сменой обмотки) испытаниях генераторов с номинальным напряжением 10 кВ и выше после испытания изоляции обмотки повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин испытательное напряжение снижается до номинального значения и выдерживается в течение 5 мин для наблюдения за характером коронирования лобовых частей обмотки статора. При этом не должны наблюдаться сосредоточенное в отдельных точках свечение желтого и красноватого цвета, дым, тление бандажей и тому подобные явления. Голубое и белое свечение допускаются.

 Перед включением генератора в работу по окончании монтажа или ремонта (у турбогенераторов - после ввода ротора в статор и установки торцевых щитов) необходимо провести контрольное испытание номинальным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением, равным 1,5Uном. Продолжительность испытания 1 мин.

  Таблица 1

  Испытательные напряжения промышленной частоты

Испытуемый элемент

Вид испы-тания

Характеристика или тип генератора

Испытательное напряжение, кВ

Примечание

1. Обмотка статора генератора

П

Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 0,1 кВ

0,8 (2Uном+1), но не менее 1,2

 

 

 

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 3,3 кВ включительно

0,8 (2Uном +1)

 

 

 

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно

0,8·2,5Uном

 

 

 

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 6,6 до 20 кВ включительно

0,8 (2Uном+3)

 

 

 

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 20 кВ

0,8 (2Uном+1)

 

2. Обмотка статора гидрогенератора, шихтовка или

П

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 3,3 кВ включительно

2Uном+1

Если сборка статора производится на месте монтажа, но не на фундаменте, то до установки

стыковка частей статора которого производится на месте монтажа,

 

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно

2,5Uном

статора на фундамент его испытания производятся по п. 2, а после установки - по п. 1 таблицы

по окончании полной сборки обмотки и изолировки соединений

 

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 20 кВ включительно

2Uном+3

 

3. Обмотка статора генератора

К

Генераторы всех мощностей

(1,5¸1,7)Uном, но не выше испытательного напряжения при вводе генератора в эксплуатацию и не ниже 1 кВ

Испытательное напряжение принимается 1,5Uном для турбогенераторов мощностью 150 МВт и выше с непосредственным охлаждением обмотки статора. Для генераторов других мощностей испытательное напряжение принимается 1,5Uном при ежегодных испытаниях или по специальному решению главного инженера энергопредприятия для генераторов, проработавших более 10 лет. Испытательное напряжение принимается 1,7Uном как обязательное при испытаниях, проводимых реже 1 раза в год, кроме турбогенераторов мощностью 150 МВт и более с непосредственным охлаждением обмотки статора

 

М

Генераторы всех мощностей

По решению главного инженера энерго-предприятия

Рекомендуется, чтобы снижение испытательного напряжения, если оно предусмотрено этим решением, было не более 0,2Uном по сравнению со значением, используемым при последнем капитальном ремонте

4. Обмотка явнополюсного ротора

П

Генераторы всех мощностей

8Uном возбуждения генератора, но не ниже 1,2 и не выше 2,8 кВ

 

 

К

Генераторы всех мощностей

6Uном возбуждения генератора, но не ниже 1 кВ

 

5. Обмотка неявнополюсного ротора

П

Генераторы всех мощностей

1,0

Испытательное напряжение принимается равным 1 кВ тогда, когда это не противоречит требованиям технических условий завода-изготовителя. Если техническими условиями предусмотрены более жесткие нормы испытания, испытательное напряжение должно быть повышено

           

  _______________________

 * Для концевых выводов, испытанных на заводе вместе с изоляцией обмотки статора.

 ** Для резервных концевых выводов перед установкой на турбогенератор.

 

 Условные обозначения категорий контроля:

 П - при вводе в эксплуатацию нового электрооборудования и электрооборудования, прошедшего восстановительный или капитальный ремонт и реконструкцию на специализированном ремонтном предприятии;

 К - при капитальном ремонте на энергопредприятии;

 М - между ремонтами.