Основные термины, применяемые в пуэ и птээп и их определения. Руководитель организации
 Скачать 0.99 Mb.
|
|
Измерение вибрации Требования, предъявляемые к электрическим машинам с точки зрения виброакустических характеристик, предусматривают обязательный контроль вибрации и шума на стадии производства и в процессе эксплуатации. Измерения производятся для исследования причин, вызывающих вибрации и шум, и для контроля качества продукции. Измерение виброакустических характеристик при обеспечении требуемого качества электрических машин проводится в соответствии с инструкциями и стандартами, в которых указывается методика измерений, измерительная аппаратура, условия монтажа и режим работы машины. Результаты измерений сопоставляются с эталоном или контрольными данными для выявления соответствия полученных результатов допустимому уровню вибрации и шума. Различные методики позволяют контролировать определенные акустические параметры электрической машины: общий уровень звукового давления, звуковую мощность, характеристику направленности излучения и т.д. Режимы работы машины должны соответствовать типовым установившимся режимам: при номинальной нагрузке и номинальной частоте вращения, при полной нагрузке, при холостом ходе, при различных операциях технологического процесса. При исследовании виброакустических характеристик синхронных машин нагрузку имитируют в режиме компенсатора. При типовых испытаниях асинхронных машин и двигателей постоянного тока нагрузочное устройство размещают за пределами испытательного помещения (камеры) и соединяют его с испытуемой машиной. Согласно ГОСТ 16921-83 при оценке вибрации электрических машин основной измеряемой величиной должно являться эффективное значение вибрационной скорости vэф измеренное в диапазоне рабочей частоты до 2000 Гц. Необходимость проведения спектрального анализа по вибрационному ускорению в диапазоне частот свыше 2000 Гц согласуется дополнительно. Для оценки вибрации установлено восемь классов, индексы которых по ГОСТ 16921-83 соответствуют максимально допустимой для данного класса вибрационной скорости. Основные требования к измерительной аппаратуре изложены в ГОСТ 16876-71 и ГОСТ17168-82. В соответствии с ГОСТ 12379-75 виброизмерительные преобразователи должны жестко крепиться к испытуемой электрической машине или дополнительной массе, причем масса вибропреобразователя не должна превышать 5% массы электрической машины. Режим работы машины при оценке вибрации оговаривается техническими условиями или стандартами на определенный тип машины. Например, для электромашинных преобразователей и электрических машин, нагрузка которых осуществляется без дополнительных приводных устройств или механизмов, контроль вибрации проводится в режиме номинальной нагрузки. Контроль вибрациии синхронных машин проводится при номинальном напряжении и токе статора в режиме перевозбуждения двигателя. Для большинства электрических машин контроль вибрации следует проводить в режиме холостого хода. Согласно ГОСТ 12379-75 виброиспытания электрических машин с одной рабочей частотой вращения необходимо проводить при номинальной частоте вращения. Испытания многоскоростных машин проводят при частоте вращения с наибольшей вибрацией. Виброиспытания машин, имеющих регулируемую частоту вращения, выполняют при номинальной и максимальной рабочих частотах вращения. 33.Ремонт сердечников, валов и вентиляторов Существуют следующие неисправности сердечников: - ослабление прессовки пакетов и посадки пакетов стали; - распушение торцевых пакетов стали; - оплавление отдельных участков стали; - нарушение межлистовой изоляции. Ослабление прессовки вызывает специфический шум, а иногда и вибрацию машины, что может привести к повреждению изоляции в зубцовой зоне. Степень прессовки определяют с помощью контрольного ножа (толщина лезвия – 0,1 – 0,23мм). При удовлетворительной запрессовке стали лезвие ножа при сильном нажиме рукой не должно входить между листами более чем на 1-3 мм. Ослабление прессовки чаще всего наблюдается в зубцовой зоне роторов и статоров, поэтому в этих местах плотно забивают текстолитовые и гетинаксовые клинья, размеры которых соответствуют размерам зубца. При этом клинья должны располагаться на 2-3 мм ниже поверхности стали. Клинья покрывают лаком или клеем БФ-2, а соответствующий участок сердечника – масляно-битумным лаком БТ-99. Если прессовка стали ослабла по всему сердечнику ротора или якоря, снимают нажимную плиту с сердечника, накладывают по его концам листы текстолита или асбеста, имеющие форму листов стали, снова устанавливают нажимную шайбу, прессуют сердечник и закрепляют шайбу. Ремонт торцевых пакетов сердечника осуществляют путем установки дополнительной нажимной шайбы с зубцами. Сплавленные между собой листы высекают, а затем в образовавшуюся щель заливают БТ-99, кладут между листами пластинки из слюды толщиной 0,05 мм и покрывают этим же лаком. Если площадь повреждений значительная, высеченные зубцы заменяют заполнителем из текстолита. Заполнитель промазывают клеем БФ-2 и плотно укладывают между обмоткой и сталью. При больших повреждениях сердечник подвергают перешихтовке, состоящей из следующих операций: - расшихтовки; - переизолировки листов активной стали; - шихтовки; - прессовки и испытания. На ремонтных предприятиях перешихтовку сердечника выполняют редко, так как это очень дорогая и трудоемкая работа. Гораздо дешевле изготовить новый сердечник. При эксплуатации электрических машин часто повреждаются валы. К наиболее характерным их повреждениям относятся: - износ посадочных поверхностей шеек валов; - искривление; - поломка. Повреждения посадочных поверхностей составляют свыше 50 % общего числа повреждений валов ремонтируемых электрических машин. Они возникают в результате частых снятий и посадок деталей. Посадочные поверхности валов ремонтируют шлифовкой, электронаплавлением металла и металлизацией. Если площадь повреждений превышает 20% посадочной поверхности, вал перетачивают на меньший диаметр или наплавляют слой металла, а затем обрабатывают до требуемого размера на токарном станке. Стоимость изготовления вала для электрических машин мощностью до 100 кВт относительно невысокая. Сложными и дорогими являются операции выпрессовки поврежденного и запрессовки нового вала. Правку искривленного вала выполняют на валоправочном стенде типа ВС-450. Сломанный вал восстанавливают привариванием надставки или напрессовкой отломавшейся части. Охлаждение электрических машин выполняется литыми, клепанными или сварными вентиляторами. Повреждения литого или сварного вентилятора чаще всего происходят во время разборки и сборки машины. В клепаных вентиляторах слабым местом являются участки выгиба лопастей. При ремонте таких вентиляторов повреждения устраняют путем приваривания лопастей. Очищенную поверхность отремонтированного вентилятора покрывают двумя слоями лака. Перед установкой вентилятора на ротор его подвергают балансировке. 34.Ремонт станин, подшипниковых щитов и подшипников Если в станинах и подшипниковых щитах появляются трещины, их заваривают: отломанные детали приваривают, изношенные посадочные поверхности восстанавливают. Трещины в чугуне заваривают биметаллическими электродами (преимущественно в горячем состоянии) ацетилено-кислородным пламенем, а в холодном состоянии медными и металлическими электродами. Отломанные детали (чаще всего лапы станин и борта подшипниковых щитов) приваривают. Восстанавливают изношенные посадочные поверхности подшипниковых щитов в местах посадки подшипников качения. Подшипниковый щит растачивают на больший диаметр и запрессовывают в него стальную втулку, которую затем растачивают до требуемого размера. Если место посадки подшипников в подшипниковом щите нельзя расточить до требуемого размера, изношенные посадочные поверхности восстанавливают методом металлизации. В случае повреждения резьбы в отверстии станины ее рассверливают, увеличивают диаметр и закручивают в нее резьбовую пробку с внутренней резьбой требуемых диаметров и шага. В электрических машинах применяют подшипники качения и скольжения. В современных машинах используют главным образом шариковые и роликовые подшипники качения, которые просты в эксплуатации и легко заменяются при повреждении. Подшипники скольжения применяют в основном в крупных электрических машинах, а также в случаях, когда требуется снизить уровень шума. При ремонте электрических машин проверяют состояние и степень износа подшипников качения. Подшипники промывают, а затем закладывают в них консистентную смазку УТВ (универсальную тугоплавкую водостойкую) или ЦИАТИМ -201, которая представляет собой смесь минерального масла и мыла. 35 НЕТ 36 Общие вопросы испытаний электрических машин. Классификация испытаний. 3.1.1. Виды и краткая характеристика испытаний электрических машин и трансформаторов Виды и объем промышленных испытаний электрических машин общепромышленного применения определены в ГОСТ 183-74, «Машины вращающиеся электрические. Общие технические требования», а машин малой мощности – ГОСТ 16264.0-85Е «Машины электрические малой мощности. Двигатели. Общие технические условия». Методы испытания машин общепромышленного применения изложены в ГОСТ 11828-86 «Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний», в ГОСТ 11929-81 «Машины электрические вращающиеся. Методы определения уровня шума», в ГОСТ 12379-75 «Машины электрические вращающиеся. Методы оценки вибрации», в ГОСТ 25000-81 «Машины электрические вращающиеся. Методы испытаний на нагревание», в ГОСТ 25941-83 «Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия», в ГОСТ 7217-79 «Электродвигатели трехфазные асинхронные. Методы испытаний», в ГОСТ 10159-79 «Машины электрические постоянного тока. Методы испытаний», в ГОСТ 10169-77 «Машины электрические синхронные трехфазные. Методы испытаний». Виды и объем промышленных испытаний силовых трансформаторов изложены в ГОСТ 11677-85 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия», методы испытаний – в ГОСТ 3484-77 «Трансформаторы силовые. Методы испытаний», испытания изоляции трансформаторов проводятся в соответствии с ГОСТ 1516.2-76 «Электрическое оборудование и электрические установки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции» В соответствии с ГОСТ 183-74 и 11677-85 электрические машины должны подвергаться приемочным, приемо-сдаточным, типовым и периодическим испытаниям, а трансформаторы – приемо-сдаточным, типовым и периодическим. Электродвигатели малой мощности подвергаются приемосдаточным, квалификационным, периодическим и типовым испытаниям. П р и е м о – с д а т о ч н ы м и с п ы т а н и я м подвергается каждая электрическая машина и трансформатор, поэтому объем этих испытаний должен быть ограничен, но в то же время должен давать определенные гарантии соответствия электрической машины ее паспортным данным. Программа приемо-сдаточных испытаний асинхронных двигателей общего применения содержит 7 пунктов, синхронных машин – 9 пунктов и машин постоянного тока – 7 пунктов. Как показывает анализ программы испытаний асинхронных двигателей, при достаточно малом времени испытаний их результаты позволяют дать определенные гарантии соответствия рабочих свойств машины требуемым. Действительно, потери из опытов ХХ и КЗ позволяют сделать заключение о величине КПД двигателя, по току холостого хода и рассчитанным параметрам схемы замещения можно судить о величине коэффициента мощности. Величина сопротивления изоляции и ее электрическая прочность указывают на те выбранные практикой запасы электрической прочности изоляции, которые обеспечивают ее надежную работу при соблюдении условий эксплуатации. А ведь около 90% отказов связано именно с повреждением изоляции. П р и е м о ч н ы е и с п ы т а н и я должны проводиться на опытном образце электрической машины, поэтому объем этих испытаний достаточно велик. Так, для машин постоянного тока программа приемочных испытаний содержит 17 пунктов, для синхронных машин – 22 пункта, для асинхронных двигателей – 16 пунктов. В программу испытаний входят испытания на нагревание, измерение шумов и вибраций, проверка качества изоляции, определение перегрузочной способности, определение отдельных характеристик и параметров машин. Для трансформаторов аналогом приемочных испытаний являются типовые испытания, которым подвергаются головные партии трансформаторов до запуска их в серийное производство. Для электродвигателей малой мощности – квалификационные испытания (по программе приемо-сдаточных и периодических испытаний), которые проводятся после изготовления установочной серии двигателей. П е р и о д и ч е с к и е и с п ы т а н и я проводятся с целью проверки того, насколько производство поддерживает качество выпускаемых машин и трансформаторов, соответствует ли оно полученному при приемочных испытаниях. Т и п о в ы е и с п ы т а н и я проводятся при изменении конструкции, материалов или технологии изготовления, если эти изменения могут оказать влияние на характеристики машины и трансформатора, и , как правило, включают в себя проверку соответствующих параметров по программе приемочных испытаний. Эти испытания имеют целью установить, соответствуют ли фактические данные, характеризующие конструкцию машины, тем данным, которые заложены при проектировании или получены в результате опытно-конструкторских исследований. Типовые испытания (совместно с приемочными) дают возможность оценить машину с точки зрения правильности выбора материалов и позволяют получить детальную информацию о работе машины. И с п ы т а н и я н а н а д е ж н о с т ь предполагают получение надежностных характеристик электрической машины – вероятность безотказной работы, наработка на отказ, закон распределения отказов и т.д. Как правило, это весьма длительные испытания, которые проводятся до отказа большинства испытуемых машин. Это обстоятельство делает испытания на надежность дорогостоящими и им подвергается лишь малая часть выпускаемых машин. Кроме указанных промышленных испытаний могут проводиться исследовательские испытания для того, чтобы предоставить конструктору или расчетчику, разрабатывающему новую или усовершенствующему известную машину, необходимый экспериментальный материал. Как известно, в процессе проектирования подобные исследования играют весьма важную роль. Программа этих испытаний может быть весьма разнообразна. Отметим лишь, что в последние годы широко развиваются испытания на математических моделях с применением ЭВМ, т. е. Проводятся испытания без изготовления электрической машины. В процессе производства электрической машины предусмотрен ряд испытаний ее отдельных ответственных узлов – проверка электрической прочности и сопротивления изоляции обмоток, проверка формы и качества коллектора и проверка отсутствия межламельных замыканий, проверка чистоты охлаждающих каналов при непосредственном охлаждении обмотки, а также правильность схемы охлаждения, испытание отдельных механических частей машины на прочность (в частности, испытание механической прочности роторов турбогенераторов и бандажей) 37.39,46 Содержание приемочных и приемо-сдаточных испытаний машин постоянного тока, асинхронных двигателей и синхронных машин. Гост 183-74 «Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования» определяет методы испытаний и правила приемки электрических машин, а также программы приемочных и приемо-сдаточных испытаний электрических машин. В предложенной далее таблице сведены программы испытаний для машин постоянного тока (МПТ), асинхронных двигателей (АД) и синхронных машин (СМ). Программа приемочных испытаний электрических машин по ГОСТ 183-74
38. Общие методы испытаний электрических машин. Измерение сопротивления обмоток и изоляции. Испытание электрической прочности изоляции. Перед проведением измерений и испытаний электрических машин необходимо провести их внешний осмотр. Все видимые дефекты должны быть устранены, а обмотки очищены от загрязнений и пыли продуванием сухим и чистым, без примеси масла, воздухом давлением не более 0,2Мпа (2 кгс/см2) и протерты в доступных местах чистой ветошью. Проверка заземление корпуса электрической машины. производится визуально, если видна вся заземляющая шинка от машины до контура, омметром или измерителем заземления М-146. Испытание изоляции электрической машины повышенным напряжением производится после решения вопроса о возможности включения ее без сушки или после сушки по результатам предварительных измерений. Решение о возможности включения электрических машин напряжением выше 1000В без сушки принимается на основании результатов: а) измерения сопротивления изоляции; б) значения коэфффициента абсорбции; в) характеристики зависимости токов утечки через изоляцию обмотки от величины испытательного напряжения выпрямительного тока (вольтамперная характеристика изоляции). Для включения без сушки электрических машин I группы (электродвигатели мощностью до 5000 кВт включительно, частота вращения не более 1500 об/мин) достаточно положительных результатов любых двух измерений из трех:
Измерение значений R60 и R60/ R15 обязательно. Для электрических машин II группы с номинальным напряжением ниже 15,75кВ должны удовлетворять требованиям одной из двух комбинаций измерений: 1) а, в; 2) б, в. 3.3.1. Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции мегомметром. Измерение сопротивления изоляции синхронных электродвигателей на номинальное напряжение выше 1000В производится мегомметром напряжением 1000. . . 2500В. Измерение сопротивления изоляции производится при температуре +10оС – 30оС и сравниваются его показания через 15 сек. и 60 сек. после приложенного напряжения. Коэффициент абсорбции ka определяется по формуле: ka = R60 / R15, где R60 и R15 – сопротивление изоляции соответственно через 60с и 15с после приложения напряжения. Для неувлажненной изоляции этот коэффициент равен 1,3 – 2; при увлажненной изоляции этот коэффициент близок к единице. Измерения производят мегомметром со встроенными реле времени, дающими сигналы через 15с и 60с после подачи на электродвигатель напряжения, или с применением секундомера. Обмотки электрической машины перед измерением сопротивления изоляции должны быть заземлены не менее чем на 2 минуты. Сопротивление изоляции обмотки статора следует измерять для каждой фазы относительно корпуса и двух других закороченных и заземленных на время измерения фаз, при условии возможности рассоединения внутренней схемы электродвигателя. В противном случае измерение производится для всей обмотки относительно корпуса. При измерении сопротивления изоляции обмотки статора электродвигателя необходимо ротор закоротить и заземлить для избежания повреждения. Измеряются 15 и 60 секундные значения сопротивлений. За начало отсчета принимается момент начала вращения рукоятки мегомметра или момент включения высокого напряжения мегомметра, питающегося от сети. Вращение рукоятки мегомметра с ручным приводом должно производиться с номинальной скоростью – 120 об/мин. При наличии колебаний напряжения питающей сети питание мегомметра должно производиться от стабилизатора. При емкости обмоток более 0,1 мкф следует использовать электронный стабилизатор напряжения, а в случае его отсутствия – мегомметр с моторным приводом. Предел измерения мегомметра должен выбираться так, чтобы отсчет показаний производился в средней части шкалы. По окончании измерений испытуемую обмотку разрядить и присоединить к контуру заземления на время не менее 2 мин. Измерение сопротивления изоляции обмотки статора с непосредственным водяным охлаждением производить пофазно при двух других фазах, соединенных с корпусом, но при этом зажим мегомметра «Э» соединить с изолированными от внешней системы охлаждения напорным и сливным коллекторами. Измерение сопротивления изоляции напорного и сливного коллектора производить в том случае, когда внешняя система охлаждения не имеет электрической связи с коллекторами, т.е. когда труба с коллекторами соединена через изолирующие вставки. Зажим мегомметра «Л» соединяется с напорным или сливным коллектором, зажим «З» – с корпусом двигателя, а зажим «Э» – со всеми незаземленными фазами обмотки статора. Измерение сопротивления обмотки ротора необходимо производить при полностью отключенном электродвигателе, при этом должны быть приняты меры к затормаживанию ротора. Измерения производить мегомметром на 1000В. Наименьшие допустимые значения сопротивления изоляции синхронных электродвигателей на номинальное напряжение выше 1000В мощностью до 5000 кВт приведены в Таблице 4 Таблица 4
Для электрических машин мощностью выше 5000кВт наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции при температуре 75оС определяется по формуле: R60 = Uном /(1000 + 0,01Sном) Мом, где Uном – номинальное напряжение, В; Sном – номинальная мощность, кВА. Если сопротивление изоляции, вычисленное по этой формуле, окажется ниже 0,5 Мом, то наименьшее допустимое значение принимается равным 0,5Мом. Если температура ниже 75оС (но не ниже 10оС) наименьшее значение сопротивления изоляции обмоток машины определится умножением значений, полученных по указанной формуле, на температурный коэффициент КТ, зависящий от температуры.
Наименьшее значение коэффициента абсорбции Кабс = R60 /R15 при температуре 10 – 30оС для электрических машин I группы равно 1,2, для машин II-ой группы – 1,3. Обмотки ротора синхронных машин должны иметь сопротивление изоляции при температуре 10 – 30оС не менее: для двигателей напряжением выше 1000В – 0,2 Мом; для двигателей напряжением 1000В и ниже сопротивление изоляции обмотки ротора не нормируется. Измерение производится мегомметром на напряжение 1000В. Допускается использование мегомметра напряжением 500В. 3.3.2. Испытание изоляции обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением с измерением тока утечки по фазам. Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом, если это позволяет конструкция электродвигателя. Ток утечки измерять микроамперметром с классом точности 1,5 и с верхним пределом измерения не ниже 2500 мкА. Отклонение стрелки прибора при измерениях должно быть не менее 0,1 шкалы, для чего следует пользоваться переключателем пределов или прибором с логарифмической шкалой. Микроамперметр должен включаться на стороне высокого напряжения испытательной установки по схеме Рис.1  Рис.1 Для устранения собственной утечки схемы микроамперметр и соединительный провод обязательно должны иметь экран, соединенный с высоковольтным выводом испытательной установки. Изоляция между центральной жилой соединительного провода и экраном должна иметь сопротивление, превышающее внутреннее сопротивление микроамперметра минимум в 100 раз. Соединительные провода должны быть удалены от корпуса машин и других заземленных частей не менее чем на 0,5 м. Для построения кривой зависимости iут = f (Uисп.) измерить токи утечки не менее, чем при пяти значениях выпрямленного напряжения от Uмин (0,5Uном для машин I группы и 0,2Uмакс для II группы) до Uмакс, регулируемого равными ступенями. Подъем испытательного напряжения на всех ступенях производить плавно. Отсчет показаний микроамперметра производить через 15 и 60 сек после достижения значения испытательного напряжения на каждой ступени. Во избежание местных перегревов изоляции токами утечки выдержка напряжения на очередной ступени допускается лишь в том случае, если значение тока утечки на данной ступени напряжения не превышает следующих значений, данных в таблице 5. Таблица 5.
Если ток утечки достиг указанных значений, то диагностическое испытание следует прекратить, установить и устранить причину повышенных токов утечки. По измеренному значению токов утечки определяется коэффициент нелинейности: КИ = (Iмаксx Uмин)/(Iмин x Uмакс), где Iмакс, Iмин – ток утечки при напряжениях Uмакс, Uмин; Uмакс, Uмин – испытательные напряжения последней и первой ступеней. Uмакс выбирается равным диагностическому выпрямленному напряжению по таблице 6. Таблица 6
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||