Испытание асинхронных двигателей до и после ремонта — методики

Асинхронный двигатель (АД) трехфазного тока – надежный привод высокой мощности для всех отраслей промышленности. При правильной эксплуатации он работает долгое время, до 15 – 20 лет без капитального ремонта. Испытания асинхронных электродвигателей – необходимость, вызванная тем, что для длительной эксплуатации машины требуется контроль технологических параметров.

Причины проведения испытаний

Обязательное условие положительных результатов испытаний – это соответствие полученных результатов паспортным показателям. Однако, в реальной жизни присутствуют некоторые отступления от норм. Связано такое несовпадение параметров с плохим качеством напряжения питания, нарушениями эксплуатации, перегрузками по технологическим причинам, неблагоприятные погодные условия, старение изоляции и ухудшение ее качеств из-за перепадов режимов эксплуатации. Поэтому АД неоднократно выходит из строя намного раньше прогнозируемого рабочего периода. Как следствие – необходимость контрольного испытания в течение эксплуатации, проведение ремонтов, выполнение различного вида испытаний.

Испытание электродвигателя: особенности

После капитального ремонта электродвижка (с перемоткой обмоток статора) проводят контрольные (типовые) электрические испытания электродвигателей. Если по результатам ремонтных работ были изменены технические характеристики машины, и они стали отличными от паспортных данных, то выполняется типовое испытание-проверка электродвигателя. Если же технические характеристики после починки (восстановления) остались неизменными, то проводят контрольные испытания. Здесь к основным техническим характеристикам относятся мощность, вращающий момент, частота вращения ротора (якоря, вала).

Типовые послеремонтные испытания электродвигателя включают следующие работы (кроме основных, обязательных для всех типов проверки):

  1. Для машин переменного тока – испытание асинхронных электродвигателей кратковременным повышенным напряжением, током, проверка нагрева, определение КПД, мощности и максимального вращающего момента, оценка пускового тока, вибраций в работе.
  2. Для машин постоянного тока: оценка скоростной характеристики агрегата, КПД, проверка нагрева, определение зоны коммутации, проверка ее качества.

Испытание электродвигателей переменного тока (однофазных и трехфазных) после текущего ремонта включает меньший спектр работ.

В частности, с использованием специального оборудования осуществляется:

  • проверка состояния изоляционного материала относительно корпуса двигателя и между витками обмотки;
  • проверка повышенным напряжением на протяжении 60 сек (методика испытания электродвигателей до 10 кВ);
  • работа на холостом ходу.

Нормы испытаний электрических машин после ремонта (по ПЭЭП)

1. Всыпные обмотки статора

Таблица 4

2. Обмотки статора из прямоугольного провода

Таблица 5

3. Обмотки ротора

Таблица 6

* 2U*рот — напряжение на кольцах неподвижного ротора с разомкнутой обмот­кой при номинальном напряжении на статоре.

4. Допустимые значения воздушного зазора

Таблица 7

5. Импульсное испытательное напряжение витковой изоляции обмоток статора двигателей переменного тока

Таблица 8

6. Испытательное напряжение промышленной частоты для изоляции машин постоянного тока мощностью более 3 кВт

Таблица 9

Испытания трансформаторов после капитального ремонта

После завершения ремонтных работ трансформатор подвергается испытаниям в целях проверки каче­ства и отсутствия дефектов, а также проверки характеристик транс­форматора на соответствие требованиям стандартов, технических условий или других регламентирующих документов. Программа испытаний после капитального ремонта с разборкой активной части трансформатора в соответствии с ПЭЭП содержит 19 пунк­тов, в том числе: определение условий включения; измерение сопротивления изоляции (R60»и R60»/R15»); измерение тангенса угла диэлектрических потерь; определение емкостных характери­стик (ΔC/C  и C2/C50); испытание изоляции повышенным напря­жением промышленной частоты; измерение сопротивления обмо­ток постоянному току; проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток; измерение тока и потерь холостого хода; проверка работы переключающего устройства; проверка ра­боты устройства переключения ответвлений; испытания бака на прочность; проверка устройств охлаждения и состояния индика­торного силикагеля; испытание трансформаторного масла из транс­форматора; испытание включением толчком на номинальное на­пряжение; испытание вводов и встроенных трансформаторов тока.

При измерении электрического сопротивления обмоток посто­янному току различие сопротивлений на одноименных ответвле­ниях разных фаз не должно превышать 2 %. Проверка работы пе­реключающего устройства проводится согласно инструкции заво­да-изготовителя.

Трансформаторное масло подвергают испытанию на электричес­кую прочность (на пробой), на диэлектрические потери (tgδ) и на химический анализ. Для эксплуатационного масла  должен быть не более 7% при 70°С (для свежего сухого масла tgδ<1,5…2,5%). Химический анализ масла заключается в определении содержания механических примесей, кислотного числа и содержания водора­створимых кислот и щелочей.

Температура вспышки паров масла может снижаться не более чем на 5°С от первоначальной (135°С). Масло трансформаторов с азотной или пленочной защитой проверяют на влаго- и газосодержание, которые должны соответствовать заводским нормам.

Испытание электрической прочности изоляции включает: опре­деление пробивного напряжения масла или другого жидкого ди­электрика, которым заполнен трансформатор; испытание изоля­ции обмоток напряжением 35 кВ и ниже вместе с вводами повы­шенным напряжением промышленной частоты, приложенным от внешнего источника (в течение 1 мин); испытание изоляции дос­тупных для испытания стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок напряжением 1 кВ промышленной частоты (в тече­ние 1 мин).

Испытательные напряжения превышают номинальные и зави­сят от условий эксплуатации. Трансформаторы, предназначенные для эксплуатации в электроустановках, подвергающихся воздей­ствию грозовых перенапряжений при обычных мерах грозозащи­ты, испытывают по нормам для нормальной изоляции, а транс­форматоры, предназначенные для эксплуатации в электроуста­новках, не подверженных воздействию грозовых перенапряжений, или при специальных мерах грозозащиты — по нормам для облег­ченной изоляции. Изоляция трансформатора до проведения ис­пытаний подвергается обработке в соответствии с установленным технологическим процессом.

При испытании изоляции напряжением промышленной час­тоты, приложенным от внешнего источника, проверяется элект­рическая прочность главной изоляции (каждой обмотки по отноше­нию к другим обмоткам, включая отводы и выводы, а также по отношению к баку и другим заземленным частям трансформатора).

Изоляцию каждой обмотки испытывают поочередно. При этом испы­тательное напряжение прикладывается между испытываемой об­моткой, замкнутой накоротко, и заземленным баком. Остальные вводы других обмоток соединяют между собой и заземляют вместе с баком и магнитной системой. Напряжение к первичной об­мотке повышающего трансформатора подводят от генератора пе­ременного тока с регулируемым возбуждением или от регулиро­вочного автотрансформатора. Испытательное напряжение подни­мают плавно и выдерживают в течение 1 мин. Возрастание силы тока и снижение напряжения, фиксируемое приборами, обычно указывают на наличие дефекта в изоляции испытательного транс­форматора. Повреждение в трансформаторе также проявляется в виде потрескивания и разрядов.

Трансформатор считают выдержавшим испытания, если в про­цессе испытания не наблюдалось полного разряда (по звуку), раз­ряда на защитном шаровом промежутке, выделения газа и дыма или изменения показания приборов. Если при испытании отмече­ны разряды в баке, сопровождающиеся изменением режима в испытательной установке или появлением дыма, активная часть подлежит осмотру, а при необходимости — разборке для выясне­ния и устранения причины разрядов или пробоя.

Продольная изоляция обмотки (изоляция между витками, ка­тушками, слоями, фазами) испытывается повышенным напря­жением, индуктированным в самом трансформаторе. Испытания проводят путем приложения к одной из обмоток двойного номи­нального напряжения этой обмотки при повышенной частоте (но не более 400 Гц). Повышение частоты необходимо во избежание чрезмерного увеличения индукции и намагничивающего тока. Испытания проводят по схеме опыта холостого хода напряжением частоты не менее 2fном и продолжительностью 1 мин (при бо­лее высоких частотах продолжительность испытания уменьшает­ся, но не должна быть менее 15 с).

Основным дефектом, который выявляется при таком испытании, является замыкание между витками или слоями обмотки, а также между отводами. Если имеются признаки дефекта, то важно до разборки трансформатора измерениями токов и напряжений по фазам установить дефектную фазу. Затем эта фаза подвергается тщательному осмотру. Дефектное место обмотки можно опреде­лить индукционным методом или измерением электрического со­противления.

Индукционный метод нахождения короткозамкнутого витка ос­нован на наличии электромагнитного поля вокруг короткозамк­нутого витка, созданного в нем индуктированным током корот­кого замыкания. Поле вокруг остальных витков отсутствует. Нали­чие и положение короткозамкнутого витка обнаруживают особой катушкой, называемой искателем, к которой подключен чувстви­тельный прибор. Измерительный аппарат состоит из искателя и указателя. Искатель представляет собой многовитковую катуш­ку, насаженную на магнитопровод, состоящий из нескольких пластин электротехнической стали, и присоединенного к ней указательного. Напряжение в проверяемой обмотке индуктируется «питате­лем», который выполняется ана­логично представленному на рис. 2 искателю, или представ­ляет собой длинный стержень с намотанными по всей длине витками. Обмотка питателя подключается к сети напряжением 36, 127 или 220 В. Если проверяемая обмотка насажена на стержень магнитной системы, возбуждение осуществляется обычным путем (при подаче небольшого напряжения безопасного для персонала). Перемещая искатель сначала вдоль обмотки, а затем в радиальном направлении, устанавлива­ют место замыкания по наибольшему показанию прибора.

Оценка состояния изоляции производится на основании указанного комплекса испытаний.

Измерение сопротивления изоляции обмоток производится при температуре не ниже 10°С мегомметром класса 1000 В в трансфор­маторах класса напряжения до 35 кВ и мощностью до 16 мВ∙А и класса 2500 В с пределами измерения 0…10000 МОм — во всех остальных случаях. При этом за температуру изоляции в масляных трансформаторах принимают температуру масла в верхних слоях, в сухих — температуру окружающего воздуха.

Необходимые условия испытаний электродвигателя

Испытания выполняются при температуре окружающего воздуха не менее +10. Для контроля температуры статора используют температурные датчики КИП.

Для высоковольтных АД важно принимать во внимание влажность окружающего воздуха. Конденсат на обмотках может содействовать пробою изоляции.

Показания атмосферного давления фиксируют в протоколе испытания, но на испытания оно влияния не оказывает.
Электрические показатели, проверяемые при испытании

Основные показатели, которые принимаются во внимание при выполнении испытаний – это напряжение и частота. Они определяют параметры двигателей. Для расчетной частоты принимается – 50Гц и для напряжения – 6кВ.

Для контроля состояния изоляции АД выполняются следующие методы проверок (представлены в таблице)

Система обеспечения контроля качества электроиспытательной лаборатории инженерной компании «Гефест» обуславливает процесс экспертизы электродвигателя. В конце процесса монтажа все машины подвергаются внутреннему конечному испытанию.  Соответствующий объем испытаний зависит от действующих норм и правил. Он исходит от требований заказчика и внутренних требований всех классификационных подразделений, контролирующих органов.

Оценка технического состояния электродвигателя проводится с использованием всех результатов, полученных в ходе представленных на схеме испытаний.

При массовых контрольных испытаниях необходимо правильно подобрать приборы с соответствующим классом точности. Электролаборатория «Гефест», благодаря имеющемуся в испытательном парке современному оборудованию, предоставит достоверную и точную информацию.

Установки операционного контроля используются для выполнения промежуточных испытаний при выполнении капитального ремонта для трехфазных асинхронных электродвигателей.

В ходе проведения испытаний учитывается полная совокупность влияющих на качественное состояние электродвигателя характеристик.

Инженерная компания «Гефест» использует в своей работе систему, позволяющую объективно и точно определить остаточный ресурс асинхронного двигателя.

При работе с инженерной компанией «Гефест» заказчик получает только достоверную информацию, полученную квалифицированными специалистами с помощью сертифицированного и поверенного оборудования, и приборов. Результаты испытаний и измерений подтверждены документами: записями в журнале, протоколами с заключением и рекомендациями.

Документы, полученные инженерной компанией от Ростехнадзора, подтверждают деятельность компании и достоверность предоставляемых электролабораторией сведений.

Появилась необходимость воспользоваться услугами электролаборатории инженерной компании – заполните форму обратной связи, оставьте заявку или задайте свой вопрос. Наш менеджер обязательно свяжется с вами ответит на все вопросы.

Успешно завершенные объекты

  • 30.07.2014

    Адрес: Московская область, г. Котельники, 1-й Покровский Проезд, д.5, помещение 2332

    Работа: Проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки магазина

  • 22.07.2015

    Адрес: Самарская область, г. Новокуйбышевск, ул. Одесская, д.22 Работа: проведены профилактические испытания электроустановки здания

  • 16.09.2014

    Работа: Проведены Контрольные испытания электроустановки объекта

  • 17.12.2014

    Адрес: МО, Ленинский мун-й район, г. п. Московский, район тепличного комбината №1

    Работа: Проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки пристройки

  • 08.05.2015

    Работа: проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки здания

  • 03.02.2015

    Адрес: Чукотский автономный округ, Анадырский район, п. Угольные Копи, ул. Портовая.

    Работа: проведены контрольные испытания электроустановки  здания

  • 12.10.2007

    Работа: проведены испытания электроустановки здания для целей сертификации

  • 15.04.2015

    Адрес: МО, г. Жуковский, ул. Менделеева, д. 9

    Работа: проведены контрольные испытания электроустановки  здания

  • 21.07.2015

    Адрес: Московская область, г. Пушкино, мкр. Клязьма, ул. Гончаровская, д. 7  

    Работа: проведены контрольные испытания электроустановки здания      

  • 21.03.2015

    Работа: проведены эксплуатационные испытания электроустановки здания

  • 19.05.2015

    Адрес: МО, г. Дзержинский, ул. Академика Жукова, д.42, территория завода ФЦДТ»Союз»

    Работа: проведены профилактические испытания электроустановки здания

  • 09.12.2014

    Работа: Проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки магазина

  • 13.04.2015

    Работа: проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки  здания

  • 26.04.2015

    Адрес: Московская область, г. Подольск, проспект Ленина, д. 152/63

    Работа: Проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки здания

  • 04.03.2015

    Работа: проведены приёмо-сдаточные испытания электроустановки здания

Ссылка на основную публикацию